地震精细描述技术在构造岩性油藏滚动开发中的应用

吴艳梅，廖光明，刘金华夏步余，刘健　(中石化江苏油田分公司地质科学研究院，江苏 扬州 225009)

地震精细描述技术在构造岩性油藏滚动开发中的应用

吴艳梅，廖光明，刘金华夏步余，刘健(中石化江苏油田分公司地质科学研究院，江苏 扬州 225009)

[摘要]我国中东部大多数油田已经处于开发的中后期，含水高，产量下降快，滚动勘探开发技术的研究对于稳产具有重要的意义。采用反二阶微商层位处理技术、构造模式分析技术、断层综合判别技术对研究区的构造进行精细解释，采用薄层分频解释技术、地震正反演联合预测边界技术对薄储层分布特征进行预测，形成了针对断块复杂、开发程度高的岩性油藏的滚动勘探开发组合技术，并首次将该技术组合应用于苏北盆地ZW油田，取得了较好的开发效果。

[关键词]构造精细解释；薄储层精细预测；构造岩性油藏；滚动开发；开发中后期

苏北盆地ZW油田是在滚动背斜构造背景上被断层和岩性复杂化了的断块油田[1]。其主力开发层系古近系戴南组(E2d)主要发育扇三角洲沉积，以构造-岩性油藏为主[2]，具有储层薄、连通性差、高含水等特点，滚动开发难度很大[3]。笔者采用反二阶微商层位处理技术、构造模式分析技术、断层综合判别技术对研究区的构造进行精细解释，采用薄层分频解释技术、地震正反演联合预测边界技术对薄储层进行研究处理，形成了断块复杂、开发程度高的岩性油藏的滚动勘探开发组合技术。

1基本技术原理

笔者通过将反二阶微商层位处理技术、构造模式分析技术、断层综合判别技术等多种构造解释技术和薄层分频解释技术、地震正反演联合预测边界技术等多种薄储层预测技术相结合，实现了构造-岩性油藏的精细描述，具体流程如图1所示。

图1　构造-岩性油藏地震精细描述流程图

1.1　储层精细解释技术

反二阶微商层位处理技术就是对地震道提取负二阶导数，利用二阶导数能突出拐点信息的特点，突出地震同相轴中的波峰和波谷，从而提高同相轴的强度和连续性。由于开发中后期油藏的目的层通常为小层，而地震资料中的小层所对应的同相轴能量较弱，地震解释人为误差相对增大，而采用该方法能够大大提高微构造形态及小时窗沿层属性解释的准确性。

构造模式分析技术利用了断层在不同应力环境下会产生不同断层组合样式的应力理论，给出不同断层组合样式的模板，如图2所示。断层的断距急剧减小时，通常会发育帚状断层(图2(a))；高级序断层发生弯折时，其凸盘发育发散状断层，凹盘发育眼球状断层(图2(b))；拉张盆地中常发育多条平行于主断层的次级断层(图2(c))；随着拉力作用加大，平行断层间发育多条斜交于断层上的调节断层，形成格子状断裂体系(图2(d))[4]。对于断层多、组合难度大、构造无法确定的油田，可将上述构造模式应用于实际工区的分析。

图2　断层组合样式示意图

微断层综合分析技术是综合利用了地震分析、属性识别等多种技术手段，对油田的多种资料进行综合分析，从而提高微断层解释的准确性和可靠性。其具体步骤为：①目的层地震特征分析，地震剖面上，同相轴的振幅变化、扭曲、错断等均可能为断层；②沿层倾角属性识别断层走向，存在断层的位置其倾角会发生变化，倾角属性是以颜色的变化来反映倾角的变化，该方法可以揭示细小的断层、地层学特征等[5]；③上下层位综合分析，通过对地震剖面上下层位分析同相轴的振幅变化或错断，结合地层构造，判断微断层的位置；④生产动态验证，利用已有的测井资料对微断层的解释结果进行验证，以保证其可靠性。

1.2　储层精细预测技术

物源综合分析法是将地震储层预测的区域物源分析优势与井间对比的局部物源分析相结合，综合分析物源，从而确定砂体发育区。对于断层较多、构造破碎的地区，地震储层预测结果往往会受到断层影响，预测的砂体分布可靠性较差。采用物源综合分析方法，例如分别对砂体的纵向和横向分布规律进行预测，能够得到砂层组的宏观分布规律，再与井间砂体变化规律相结合，就可以得到精度较高的砂层组砂体预测厚度分布结果。该方法适用于断块区大套砂体的储层分布规律研究。

地震波正反演联合预测技术是综合利用地震正、反演技术的优势，反演为正演提供砂体分布初始模型，正演模拟砂体分布规律，其具体步骤为：①以实际井点钻遇的砂体为约束进行地震反演，建立初始地质模型；②利用地震正演技术对所提供的地质模型进行数值模拟，得到模型的地震响应；③将模拟的地震响应与实际地震响应进行对比，符合程度高则地质模型为实际砂体分布模型，符合程度低则重新修改地质模型，并重复上述步骤[6]。该方法能够提供较为精确的砂体分布模型，因而适用于井间无断层或断层断距较小时的边界研究。

频谱分解技术主要是依据薄层反射的调谐原理，薄的地层使得地震波穿层，由于各谐波近于同相的叠加，对波形的特征影响较小，但是会出现与地层厚度差异及其组合样式相一致的频谱系列特征[7]。该方法适用于地震资料品质较好、构造相对简单地区的薄储层研究。

2应用效果

将上述针对断块复杂、开发程度高的岩性油藏的滚动勘探开发技术组合方法应用于苏北盆地ZW油田，取得了较好的效果。

2.1　储层精细构造解释应用效果

反二阶微商层位处理技术、构造模式分析技术、微断层分析技术在ZW油田的应用效果分别如图3～5所示，其结果分析如下：

从图3中可以看出，偏移剖面(图3(a))进行反二阶微商层位处理后(图3(b))，大大提高了弱同相轴反射强度，为小层的自动追踪提供了条件，从而大大提高了小层解释的准确性。

图3　偏移剖面与反二阶微商层位处理剖面对比图

利用构造模式分析技术对ZW油田进行构造精细解释，首先确定几条主要断层的构造形态，然后进一步确定次级断层构造形态。从平面构造图(图4(a))上可看出，ZW构造中主要断层为Z②断层及其北部发育的同期断层C①断层，2条断层在西部断距迅速减小，形成大小2个“帚状”构造；构造中存在ZW和CZ共2个构造高点，ZW和CZ的结合部作为2个断背斜间的调节构造，形成了由3条平行于Z②断层的主断层与多条斜交其上的小断层组合成的“格子状”断裂体系，井上钻遇断层断距最小只有十几米。剖面(图4(b))上，ZW油田构造形态与平面形态相似性很强，构造以Z⑥断层为界，西部发育多条斜交于Z②断层上的低序级断层，东部发育几条近似平行、根部斜交于Z②断层上的低序级断层，且中间发育多条斜交断层。

图4　ZW油田平面构造(a)和剖面(b)构造样式示意图

将微断层综合分析技术的4个步骤应用于ZW油田，结果表明：

1)通过目的层地震特征分析，目的层同相轴均存在明显的扭曲现象，可能存在断层(图5(a)中箭头①和②)，因此存在2种可能的解释方案——南倾断层①或北倾断层②。

2)该层倾角属性(图5(b))显示的①、②两条倾角变化带，分别对应图5(a)中的箭头①和②所示位置。

3)对地震剖面上下层位进行综合分析，显示图5(a)箭头③、④、⑤、⑥处均有同相轴的振幅变化或错段，其构造均为南高北低，认为断层北倾更合理。

4)生产动态分析(图5(c))显示，注水井Z1井注水，采油井Z4井受效；而注水井Z3井注水，采油井Z2井受效，采油井Z5井不受效。这表明北倾断层②更能合理解释该现象，因此认为该区块的正确解释方案为北倾断层②。

图5　ZW油田X区块微断层分析示意图

2.2　储层精细预测技术应用效果

ZW油田E2d油藏主要为扇三角洲沉积，且构造破碎，以构造-岩性油藏为主，砂层薄，开发区块小，因而需要采用多种预测技术对储层进行精细预测。笔者将适用于小、薄、断层多的构造-岩性油藏的储层预测方法，即物源综合分析技术、地震波正反演联合预测技术、频谱分解技术应用于该油田，其效果分别如图6～9所示。

注为戴南组二段4砂组。图6　ZW油田预测砂体厚度图(a)及Z48井-Z24井-Z102井井间地层对比图(b)

ZW油田Z1井的主要生产层系见图7(a)箭头所示，其构造高部位的Z27井该层系砂体不发育。为了更有效地开采该层系，需要预测两口井之间的砂体边界。首先对ZW油田进行精细地震反演研究，图7(a)是地震波波形与反演结果叠合图，对Z1井和Z27井井间地震反演目的层段砂体分布规律进行了刻画；然后将井上纵向砂体分布与反演剖面上横向砂体分布相结合，建立地震正演模型；最后计算得到图7(b)所示地震正演响应剖面，其目的层同相轴的3个变化特征与实际地震剖面基本符合，由此可明确砂体边界，确定滚动挖潜区域。

图7　正、反演联合预测对比图

将频谱分解技术应用于ZW油田外围E2d的8号砂层剩余油分布研究。利用连续小波变换提取了40~70Hz多个频率属性(图8(a)～(d))，图中清楚显示60Hz频率属性对该层响应最强。通过对井点分析砂体厚度分布图、全频带地震属性分布图和60Hz频率属性图(图9(a)～(c))进行对比分析认为，60Hz频率属性图相比全频带地震属性分布图，更能有效反映有井区域E2d的8号砂层东部比西部发育的特点，图中显示C6井东部及C4井西北部储层均比较发育(图9(c)中椭圆所示)，可能有剩余油富集。

图8　E2d的8号砂层不同频率频谱属性图

图9　　E2d的8号砂层砂体厚度与地震属性对比图

3结语

该次研究针对构造复杂带的构造-岩性油藏研究，提出了适用于断块复杂、开发程度高的岩性油藏的滚动勘探开发组合技术，其中构造模式分析技术能够有效解决断块区断层组合难度大的问题；层位和微断层精细解释方法为开发区块的精细研究提供了依据，同时也为储层预测提供了可靠的基础资料；物源综合分析法打破了固有的复杂断裂带无法有效预测储层的思维，从面和线上精细预测储层；断块内正反演联合预测边界技术和频谱分解技术预测薄储层，为薄油层的空间展布提供了更准确的判断。

[参考文献]

[1]刘桂玲，王善强，朱昔君. 真武特高含水油藏改善水驱开发效果的实践与认识[J].复杂油气藏，2012，5(2)：59～62.

[2]刘金华，廖光明，奥立德，等. 高邮凹陷真武油田转换式沉积演化模式[J]. 油气地质与采收率，2014，21(1)：6～9.

[3]钟思瑛，刘金华，乔力，等. ZW油田辫状河心滩微相储层构型研究[J].特种油气藏，2014，21(2)：32～36.

[4]戴俊生，李理. 油区构造分析[M].青岛：石油大学出版社，2011.

[5]王永刚，李振春，刘礼农. 利用地震信息预测储层裂缝发育带[J].石油物探，2000，39(4)：57～63.

[6]张国栋，刘萱，田丽花，等. 综合应用地震属性与地震反演进行储层描述[J].石油地球物理勘探，2010，45(增刊1)：137～144.

[7]杨士明，潘晓慧，葛善良. 利用地震分频属性预测薄砂岩储层——以塔里木盆地塔中隆起带顺9井区为例[J].石油天然气学报(江汉石油学院学报)，2014，36(1)：45～49.

[编辑]龚丹

[引著格式]吴艳梅，廖光明，刘金华，等.地震精细描述技术在构造岩性油藏滚动开发中的应用[J].长江大学学报(自科版) ,2015,12(29):22~27.

[中图分类号]P631.44

[文献标志码]A

[文章编号]1673-1409(2015)29-0022-06

[作者简介]吴艳梅(1984-)，女，硕士，工程师，现从事石油开发物探研究，wuyanmei.jsyt@sinopec.com。

[收稿日期]2015-06-09