小尺度缝洞型碳酸盐岩储集体地震预测技术——以四川盆地台内GS18井区灯影组四段储层为例

李春梅，彭才，韦柳阳，别静，王紫笛，李雯琪，何小会

（中国石油东方地球物理公司西南物探研究院，四川 成都 610000）

0 引言

四川盆地川中GST-MX区块震旦系灯影组四段（灯四）气藏储量规模大、动用程度低、勘探开发潜力巨大，对于西南油气田分公司进一步上产、实现500×108m3大气区目标意义重大[1-2]。目前，台缘带已完成开发方案编制和产能建设，要扩展GST-MX区块生产领域，亟需对台内区域开展研究工作[3]。

GS18井区在2014年提交的灯影组四段上亚段（灯四上）控制储量为1 317.89×108m3，2021年申报探明储量 917.37×108m3，开发潜力大，是 GST-MX区块灯四气藏滚动评价部署及长期稳产的重要接替领域。

本文通过双高处理获得高分辨率高保真地震资料，在高品质地震资料基础上，开展断裂精细刻画及小尺度缝洞储集体预测，为支撑台内区域震旦系气藏滚动评价部署及开发方案编制提供依据。

1 问题的提出

四川盆地GM地区灯影组埋藏深，达到5 km左右，风化时间短，缝洞尺度小，多为毫米至厘米级，储层非均质性强，常规地震技术预测困难[4-5]。通过对研究区地震资料及地质情况精细分析提出了目前勘探开发存在3个难题。

1.1 地震资料

目的层灯影组埋藏较深，地震资料保幅性差、信噪比低[6]。经过井震标定，发现研究区大部分井存在合成地震记录与前期处理地震记录不匹配问题，这导致高产井模式存在多解性。同时也表明目的层地震资料急需开展保真保幅的双高处理。

1.2 小断裂刻画精度

四川盆地GM地区走滑断裂发育，断面陡直，断距小，地震资料精细刻画困难。研究区多口测试高产气井均分布于断裂附近，地震资料断裂精细刻画对储层预测具有重要意义。但灯影组埋藏较深，上覆地层横向变化大，影响了目的层地震资料成像精度，不利于地震资料小断裂识别[7-8]。

1.3 现有预测方法难以满足精度要求

岩心资料显示，研究区溶蚀孔洞尺度小，以毫米及厘米级为主[9-10]。利用地震资料叠后曲率属性表征的溶蚀孔洞形态、规模与实际地下地质情况存在较大差异，地震资料缝洞预测精度有待提高。

2 研究思路

本次研究中的地震资料，进行了低频保幅噪声压制、沿层速度分析及一体化速度优化、OVT域偏移成像等处理，有效提高了资料品质及成像精度，为精细刻画缝洞储集体提供了有利保障。在高质量地震资料基础上，利用模型正演、叠后分频、叠前分方位等技术手段，精细刻画研究区断裂及缝洞储集体展布，形成了一套针对碳酸盐岩小尺度缝洞储集体的地震预测技术。

3 关键性技术

3.1 处理关键技术

3.1.1 高保真叠前噪声压制技术

原始地震资料噪声类型众多，包括低频面波、异常振幅、线性干扰、工业干扰等。为最大限度对地震资料中的噪声进行压制，有效信号得以保留，提高信噪比，此次研究采用分域、分频逐步去噪，对低频有效信号进行重点保护（特别是目的层），对噪声中残留有效信号进行二次分离，最大限度保证目的层低频成像，提升空间分辨率。由图1可知，利用常规去噪技术后的噪声中仍然残留部分有效信号，经过二次信噪分离后，从噪声中提取出了残余有效信号，提取残余有效信号后的噪声中几乎见不到有效信号。这表明该技术方法可靠。

图1 高保真叠前噪声压制效果

3.1.2 沿层井控速度分析技术

为提高地震资料成像精度，减小上覆地层对目的层成像影响，须建立高精度速度模型。此次研究采用地震资料处理解释一体化建模技术。

在地震资料建模过程中，处理与解释工作密切结合，将解释层位投影到地震资料中的能量团、道集、叠加段上，进行沿层速度分析，严格监控沿层速度变化，并对沿层速度进行优化，使得剖面归位合理，提高了目的层成像精度，为后续微幅构造及小断裂识别提供基础（见图2）。

图2 处理解释一体化速度分析

3.1.3 OVT域宽方位成像技术

地震资料中的常规道集不考虑方位角信息和方位各向异性，OVT域叠前处理技术能保持地震数据的方位角信息，利于方位各向异性分析、叠前反演及裂缝检测[11-12]。图3为OVT域处理流程：首先对数据进行OVT面元划分，将数据转换为OVT域螺旋道集，并进行五维插值；然后将炮点和检点位置规则化，消除采集地表条件引起的覆盖次数不均匀情况。在此基础上进行处理，提高了成像质量。对未进行方位各向异性校正的道集，利用裂缝的各向异性特征进行叠前裂缝检测。

图3 OVT处理流程

图4是常规道集与OVT道集对比，品质明显改善。常规CRP道集远近道能量弱、中道能量强，OVT域偏移后的道集整体能量更均衡，远中近道能量趋于一致，炮检距和方位角信息更加丰富，能够满足裂缝预测对地震资料品质的要求。

图4 常规CRP道集与OVT螺旋道集对比

3.2 解释关键技术

3.2.1 叠后分频断裂精细刻画技术

灯影组沉积时期，前后经历多次构造运动，使得地层发生褶皱变形，产生大量断裂，断裂附近的破碎带往往是缝洞发育的主要位置，能够为油气聚集与运移提供有利场所[13]。因此，地震数据精细刻画断裂对储层预测具有重要作用。此次保真保幅地震数据体主频约30 Hz，为满足断裂精细刻画需求，对成果数据体进行分频处理， 主要分为 3个频段：15～25，25～35，35～45 Hz。图5为不同频段曲率属性结果。图5显示，低频段数据对大断裂刻画清楚，高频段数据对微小断裂刻画清楚。因此，采用低频与高频地震数据相结合进行断裂刻画。

图5 不同频段曲率属性对比

3.2.2 叠前分方位裂缝检测技术

裂缝的存在使得地层成为各向异性介质，造成了地震波的方位各向异性，反映到螺旋道集上为道集同相轴的剩余时差、振幅值随方位角发生抖动。根据这一抖动特性，运用数学方法求取方位各向异性强度与密度进行裂缝预测[14-19]。预测思路是：在OVT域宽方位处理的地震道集基础上，首先，进行炮检距及方位角优选、数据规则化等预处理；然后，分方位进行属性提取；最后根据道集同相轴属性的变化幅度大小生成裂缝发育平面图。基于OVT道集的各向异性强度属性（见图6），显示工区中部裂缝较发育，与断裂匹配关系良好，裂缝预测结果符合宏观地质规律。叠前预测裂缝发育方位整体近东西向，少量北东向，与测井解释裂缝方位及最大水平主应力基本一致，表明预测结果可靠。

图6 基于OVT道集的各向异性强度属性

4 应用效果分析

经过保真保幅叠前时间偏移处理、OVT域处理的地震资料，总体质量优于前期成果资料，有效提高了地震资料储层及断裂识别能力，为缝洞储集体精细刻画提供了有利基础。新数据体有效指导了研究区内井位部署及钻井调整。

新老地震数据体对比表明（见图7），GS103井及GS108井储层厚度、物性、测试产量基本一致，但在前期地震成果上响应特征差异较大。新成果显示2口井寒武系底均表现为复波特征，符合前期认识（灯四顶部存在大于30 m厚储层时，寒武系底界呈减弱或复波特征），新数据体储层刻画能力显著增强。

图7 新老数据体储层地震响应特征对比

经过针对性处理，地震数据小断裂刻画精度显著提高（见图8）。利用成果指导调整钻进的GS118井，获百万方以上高产，进一步证实了断裂精细刻画对储层预测的重要作用。GS118井原设计打寒武系底部减弱模式（高产井模式），实钻结果储层较差（见图8）。分析原因认为，设计井轨道寒武系底部减弱为断层响应，非储层响应，原数据设计井轨道处断层特征不明显，断层引起的寒武系减弱被误认为是储层响应特征。

图8 GS118井侧钻目标选取方案

图8新数据（曲率属性）显示原设计井轨道处小断层特征明显。剔除小断层影响，选取东南方位寒武系顶部振幅减弱区域为侧钻目标。调整后实钻轨迹钻遇大的缝洞，累计漏失钻井液7000m3，测试产气109.45×104m3/d，证实了保真保幅处理数据体的可靠性。

5 结束语

二次信噪分离技术可有效提高地震资料保幅性。针对目的层埋深大、水平井实施要求地震数据成像精度高等问题，采用了精细沿层速度分析及一体化速度优化、OVT域各向异性叠前时间偏移等技术。利用叠后分频、叠前分方位及多属性优选等技术的成果，精细刻画了研究区断裂、裂缝及溶蚀孔洞展布。