裂缝预测在新疆某碎屑岩储层中的应用

曾均 于丹平 雷勤梅 李远娟 闫小伟

【摘 要】准噶尔盆地XBY地区呈北东--南西向展布，其断裂裂缝比较发育，裂缝在油气的储存与运移中起着非常重要的作用。本文以XBY某地区三叠系百口全组储层为例展开储存裂缝预测。结合储层的特征情况，主要采用了方向加权的相干属性分析和构造曲率分析进行裂缝预测，对裂缝和小断裂进行了良好的识别，利用方向相干加权成果进行玫瑰图分析，再与测井资料相匹配，从而达到目的层裂缝预测的目的。

【关键词】裂缝预测 方向加权相干 曲率

【Abstract】The XBY in The Junggar Basin is NE-SW distribution. the fracture crack has a host of growth . it plays a very important role in the storage and transport of oil and gas . In this paper ， taking an area of The Triassic Period in XBY as an example to predict fracture. Combined with the characteristics reservoir . Mainly adopts weighted direction coherence attribute analysis and structural curvature analysis for fracture prediction， To have a good recognition of fracture and small fault，Coherence of rose diagram analysis weighted results utilization direction， and then matched with the logging data， so as to achieve the purpose of the purpose layer crack prediction.

【Keywords】fractures prediction ； direction weighted coherent ； curvature

1 引言

裂缝是油气主要的运移通道，同时也是油气主要的储集空间。由裂缝所引起的油气藏在石油和天然气的产量和储量中占有非常重要的地位。裂缝发育带及裂缝性油气藏地震识别和预测技术在不断的实践中获得了很大的进步，毫无疑问裂缝性储层在油气勘探开发中的重要性是非常大的，然而由于其成因所引起的复杂性，导致裂缝发育带的地震预测在现在仍然是难点，并在不断的完善和发展。裂缝的地球物理识别和预测仍主要是对裂缝的发育程度和空间展布进行预测。裂缝发育带的识别和预测不仅在优质储层的识别和预测方面而且对这类油气藏的开采工艺方面也具有重要意义，因此，再次引起人们的高度关注。

2 研究区概况

MN地区主要沉积相类型为扇三角洲相，可划分出扇三角洲平原、扇三角洲前缘和前扇三角洲（滨浅湖）亚相。本文以准格尔盆地XBY某地区三叠系储层为例开展的裂缝预测在碎屑岩储层中的应用，具体工区主要是MH地区。MH西环带地处准噶尔盆地西部隆起XBY地区，油气资源丰富，但是复杂的地质构造增加了勘探难度系数。近年来，随着高精度地震资料的采集，在构造平缓的斜坡区先后发现了多条具有走滑特征的断层，使勘探效果得到明显提升。MH凹陷南斜坡整体为一大型平缓的单斜构造，地层倾角3～5°，地层倾向东南，局部发育低幅度平台、背斜，以及与地层有关的鼻状构造，断裂发育。MH1井区同时受到不同方向构造运动的相互影响，形成大型走滑调节断裂—大侏罗沟断裂，以及伴生的羽状次生断裂，深部断距更大，断裂封闭条件相对更好。

3 裂缝预测的方法原理

本文主要采用了方向加权相干分析曲率分析和相关的玫瑰图分析等进行裂缝预测，主要是裂缝的发育情况以及大致走向分析，并结合钻井及裂缝伴生地质理论对裂缝检测结果的可靠性进行了分析，划分出了裂缝相对发育的区域。

3.1 基于方向加权的相干检测

方向加权相干分析是在采用相干属性的基础上进一步采用了方向加权滤波的方法，有效的减除了一些干扰，因而可更加准确的突出了裂缝发育带的方向性。先对预先处理过的地震资料进行应力和断层及构造性裂缝发育带方向的确定，再用一定的算法检测裂缝相干值的梯度变化方向进行定向滤波，基于方向加权相干的属性检测技术由于增强了裂缝和断层的识别能力，所以更具有良好的效果，往往常用于检测由构造变形而引起的断层和裂缝发育带。

3.2 曲率分析

曲率属性是地震几何属性，与地下界面的弯曲程度有直接相关，由于曲率属性可以表征地下地质体所受到应力的情况，而裂缝与断层很大程度上与地质体的受应力情况相关，所以间接曲率能出裂缝与断层的发育情况，多用于地震资料的构造识别和解释。曲率属性对裂缝和褶皱都很敏感，广泛的用于地震资料的裂缝预测中，它是描述地质体构造特征的实用方法。在数学上曲率是表述曲线上任意一点的弯曲程度，可表示为角度与弧长变化率之比，或是表示成该点的二阶微分形式。在实际地质中，水平层或斜平层时曲率为零，背斜为正，向斜为负。通常用于表示曲面上一点的弯曲程度，将同一面上不同的曲率属性进行组合可以进行局部形态检测，这样就可以将曲率从数学上联系到实际的地质构造中来。

4 实例应用

下图1为上述方法在MN地区的应用，根据实际结果对比而得，取得了较好的效果，很好的展示了该目的层的裂缝发育及其分布特征。

4.1 方向加权相干

目的层三叠系百口泉组岩性主要为砂砾岩、含砾细砂岩，夹薄层泥岩。图1展示了利用基于方向加权相干分析对研究区百口泉组分析结果，可以明显看出，利用这种方向滤波技术，可以对已知应力场方向的裂缝、断层进行强化，从而突出其特征。

图1 百口泉组相干/AFE属性及裂缝检测图

4.2 地震玫瑰图平面分析

根据方向加权相干分析得到了一些有意义的反映小断层和裂缝的一些有一定方向性的线性段后，我们可以进一步对这些线性段进行统计分析并用玫瑰图的形式表示出来，如图2所示。利用地震玫瑰图可以和测井分析所得到的玫瑰图进行对比分析，加入它们具有较好的对应性，说明通过方向测度加权得到裂缝识别结果比较可靠。因此玫瑰图被广泛的应用于地震裂缝预测中，玫瑰图不仅可以反映裂缝带的走向，而且也可在一定程度上定性的表示裂缝的发育强度。我们可以看到裂缝方向及密度的变化，利用这种玫瑰图所反映的裂缝方向与区域构造（应力）方向的关系来进一步确定地震裂缝检测结果的可靠性和对裂缝进行进一步的解释。

图2 百口泉组地震平面玫瑰图

通过对MH4井双井径分析及FMI图像观察认为，本井井壁崩落方位为近南北向，即现今最小水平主应力方向为近南北向；诱导缝走向为近东西即现今最大水平主应力方向为近东西向，综合分析认为MH4井井旁现今最大水平主应力方向为近东西向（图3所示），地震玫瑰图所反映的裂缝发育特征与测井裂缝特征吻合较好。

图3 MH4井现今最大水平主应力分析

4.3 曲率分析

为了评价该方法在本研究区的应用效果，以百口泉组储层为例进行了体曲率分析。可以看出该区最大正曲率和最小负曲率沿层切片上断裂特征清晰，构造形态起伏明显，断层和裂缝的细节信息十分丰富，有效的突出了小断裂及裂缝发育带。与相干结果对比，可以看到，曲率结果能更好的突出一些小断层或裂缝发育区，提供更丰富的信息。图4为目的层段最大正曲率和最大负曲率沿层切片。

图4 沿百口泉组底界提取的最大正曲率属性及断层平面组合图

5 结语

储层裂缝预测在地震资料储层预测中起着重要作用，在相干属性的基础上采用了方向加权技术，此法对相干分析所得到的线性异常进行提取，从而突出了断层及裂缝特征，再结合相干玫瑰图分析，对裂缝发育带空间展布的识别和预测起着很好的实用效果。利用三维地震数据体计算得到空间方位信息，拟合出趋势面而得到的曲率属性，方位角对断层裂缝的走向识别比较明显，曲率属性从构造的角度出发，其是描述地质体弯曲程度的几何属性，与地质体的受力程度成正比，进而也与因受力而形成的裂缝发育特征相关，这样得到更加精确的地质构造和裂缝发育情况。本文利用上述方法综合起来对目的层段的裂缝预测达到了比较好的效果，并与实际结果达到了很好的吻合度。

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作者简介：曾均（1988—），男，四川宣汉人，成都理工大学硕士研究生在读，研究方向：地震资料解释。