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文檔簡介

1、 HYPERLINK 頁巖氣藏地地震預(yù)測測技術(shù)調(diào)調(diào)研王 強(qiáng)目錄一、國外頁頁巖氣勘勘探開發(fā)發(fā)現(xiàn)狀.(1)二、中國頁頁巖氣勘勘探開發(fā)發(fā)現(xiàn)狀.(3)三、頁巖氣氣藏的地地質(zhì)特征征.(55)四、頁巖氣氣勘探原原則.(6)五、頁巖氣氣藏勘探探目標(biāo).(7)六、頁巖氣氣藏地震震預(yù)測技技術(shù).(7)1.泥(頁頁)巖地地層裂縫縫的地質(zhì)質(zhì)特征.(8)2.頁巖氣氣藏地震震預(yù)測.(9)3.泥頁巖巖裂縫發(fā)發(fā)育帶地震震預(yù)測.(100)1)基于地地震構(gòu)造造解釋和和沉積分分析的裂裂縫預(yù)測測.(100)2)疊后地地震屬性性裂縫預(yù)預(yù)測.(111)(1)相干干分析法法裂縫預(yù)預(yù)測.(111)(2)方差差分析法法裂縫預(yù)預(yù)測.(133)(3

2、)邊緣緣檢測分分析法裂裂縫預(yù)測測.(133)(4)傳統(tǒng)統(tǒng)地震屬屬性分析析法裂縫縫預(yù)測.(177)(5)沿層層構(gòu)造屬屬性分析析法裂縫縫預(yù)測.(19)(6)地震震曲率分分析法裂裂縫預(yù)測測.(199)(7)分頻頻屬性分分析法裂裂縫預(yù)測測.(233)(8)吸收收系數(shù)分分析法裂裂縫預(yù)測測.(266)(9)層間間地震信信息差異分分析法裂裂縫預(yù)測測.(277)(10)地地震預(yù)測測壓力分分析法裂裂縫預(yù)測測.(28)3)疊前地地震屬性性裂縫預(yù)預(yù)測.(330)(1)AVVO分析析法裂縫縫預(yù)測.(331)(2)AVVA(振振幅隨入入射角變變化)分分析法裂裂縫預(yù)測測.(332)(3)FVVO分析析法裂縫縫預(yù)測.(33

3、3)4)方位地地震P波波屬性裂裂縫預(yù)測測.(333)(1)AVVA(方方位AVVO)分分析法裂裂縫預(yù)測測.(334)(2)VVVA分析析法裂縫縫預(yù)測.(338)(3)IPPVA分分析法裂裂縫預(yù)測測.(411)(4) FFVA分分析法裂裂縫預(yù)測測.(443)(5)AVVAZ(即即AVOOA)分分析法裂裂縫預(yù)測測.(444)5)多波多多分量地地震屬性性裂縫預(yù)預(yù)測.(447)6)地震與與測井綜綜合裂縫縫預(yù)測.(500)(1)泥巖巖裂縫儲(chǔ)儲(chǔ)層特征征參數(shù)提提取和儲(chǔ)儲(chǔ)層特征征反演法法.(511)(2)BPP神經(jīng)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)法.(522)(3)基于于GA-BP理理論的儲(chǔ)儲(chǔ)層視裂裂縫密度度地震非非線性反反演法.(5

4、53)7)構(gòu)造正正反演裂裂縫預(yù)測測.(554)8)構(gòu)造應(yīng)應(yīng)力場模模擬裂縫縫預(yù)測.(56)9)地震波波分形分分析裂縫縫預(yù)測.(577)10)裂縫縫綜合預(yù)預(yù)測.(559)(1)數(shù)據(jù)據(jù)融合分分析法.(599)(2)多種種方法預(yù)預(yù)測結(jié)果果迭合交交集分析析法.(600)(3)多種種方法預(yù)預(yù)測結(jié)果果的優(yōu)選選分析法法.(611)4.泥頁巖巖裂縫發(fā)發(fā)育帶含含氣性預(yù)預(yù)測.(611)七、在頁巖巖氣藏鉆鉆探和開開發(fā)中應(yīng)應(yīng)用的地地震技術(shù)術(shù).(622)1.基于三三維地震震解釋的的水平井井軌跡設(shè)設(shè)計(jì)技術(shù)術(shù).(662)2.微地震震監(jiān)測技技術(shù).(622)八、幾點(diǎn)認(rèn)認(rèn)識和建建議.(665)參考文獻(xiàn).(667)隨著中國經(jīng)經(jīng)濟(jì)的快

5、快速增長長,對能能源的需需求量越越來越大大,常規(guī)規(guī)油氣已已不能滿滿足國民民經(jīng)濟(jì)發(fā)發(fā)展的需需要。中中國迫切切需要新新的能源源來滿足足國內(nèi)日日益增長長的能源源需求。新新能源包包括不可可再生能能源中的的煤層氣氣(瓦斯斯)、油油砂礦、油油頁巖、可可燃冰、頁巖巖氣天然然氣水合合物等和和可再生生能源中中的地?zé)釤帷⑸镂锶剂?、太太陽能、風(fēng)風(fēng)能等。中中國新能能源資源源十分豐豐富,發(fā)發(fā)展新能能源對國國家能源源安全、環(huán)環(huán)境改善善、煤炭炭安全生生產(chǎn)、三三農(nóng)問題題等具有有重要的的戰(zhàn)略意意義。非構(gòu)造控藏藏是包括括煤層氣氣、頁巖巖氣、根根緣氣、水水溶氣、水水合物等等類型在在內(nèi)的幾幾乎所有有非常規(guī)規(guī)機(jī)理天天然氣聚聚集的共共

6、同特征征,其中,根緣氣氣、煤層層氣和頁頁巖氣的的勘探開開發(fā)價(jià)值值較高,也是目目前非常常規(guī)天然然氣勘探探中的主主要類型型。頁巖巖氣是以以多種相相態(tài)存在在、主體體上富集集于泥頁頁巖(部部分粉砂砂巖)地地層中的的天然氣氣聚集。頁頁巖氣藏藏中的天天然氣不不僅包括括了存在在于裂縫縫中的游游離相天天然氣,也也包括了了存在于于巖石顆顆粒表面面上的吸吸附氣。頁頁巖氣與與其他類類型天氣氣的顯著著差別在在于,其其具有典典型的“自生自自儲(chǔ)”特點(diǎn)。頁頁巖氣既既可以是是生物成成因氣也也可以是是熱成因因氣,或或是生物物成因氣氣與熱成成因氣的的混合氣氣。頁巖巖氣具有有煤層氣氣和根緣緣氣在成成藏意義義上的雙雙重特征征,吸附附

7、機(jī)理的的存在提提高了頁頁巖氣資資源量并并延伸了了勘探領(lǐng)領(lǐng)域,頁頁巖氣可可能是中中國南方方地區(qū)油油氣進(jìn)一一步勘探探的重要要突破口口。一、國外頁頁巖氣勘勘探開發(fā)發(fā)現(xiàn)狀12世界范圍內(nèi)內(nèi)泥巖與與頁巖約約占全部部沉積巖巖的 660%,頁頁巖氣資資源前景景巨大,其其資源量量為,主主要分布布在北美美、中亞亞、中國國、拉美美、中東東、北非非和前蘇蘇聯(lián)。頁巖氣的研研究開始始于美國國,美國國的第一一口工業(yè)業(yè)性天然然氣鉆井井(18821年年鉆至88m深度度時(shí)產(chǎn)出出裂縫氣氣)就是是頁巖氣氣井,拉拉開了美美國天然然氣工業(yè)業(yè)發(fā)展的的序幕。到到19226年時(shí)時(shí),發(fā)現(xiàn)現(xiàn)的東肯肯塔基和和西弗吉吉尼亞氣氣田(泥泥盆系頁頁巖)已已

8、成為當(dāng)當(dāng)時(shí)世界界上最大大的天然然氣田。從從19880年開開始,美美國天然然氣研究究所開始始對東部部頁巖氣氣進(jìn)行系系統(tǒng)研究究,主要要目的是是摸清頁頁巖氣分分布規(guī)律律并進(jìn)行行資源潛潛力評價(jià)價(jià),不不斷地發(fā)發(fā)現(xiàn)新的的頁巖氣氣田并進(jìn)進(jìn)一步提提高頁巖巖氣產(chǎn)量量、儲(chǔ)量量,隨后后頁巖氣氣勘探和和研究迅迅速向其其他地區(qū)區(qū)擴(kuò)展,頁巖氣氣研究全全面開展展。美國目目前已在在密西根根、阿巴巴拉契亞亞、伊利諾諾斯、威威利斯頓頓、沃斯斯堡、圣圣胡安、富特沃斯、阿納達(dá)科、阿科馬、路易斯安娜等多個(gè)盆地中發(fā)現(xiàn)并開采了頁巖氣(見圖1),在1981年至1999年期間,美國頁巖氣鉆井總數(shù)超過了 2.8萬口,2006年時(shí)已超過了 3.9

9、5萬口,頁巖氣年產(chǎn)量逐年遞增。1998年,美國頁巖氣產(chǎn)量占到了干氣總產(chǎn)量的 1.6%,為全美探明天然氣儲(chǔ)量的2.3%。2005年,美國頁巖氣產(chǎn)量占其天然氣總產(chǎn)量的4.5%,目前已達(dá)到10%左右。由美國近幾年非常規(guī)氣產(chǎn)量增長趨勢圖(見圖2)可知,頁巖氣產(chǎn)量成指數(shù)增長,是目前經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下天然氣工業(yè)化勘探開發(fā)的重要領(lǐng)域和目標(biāo)。圖1 美美國頁巖巖氣盆地地分布圖圖 (據(jù)潘仁芳芳,20009)圖2 美美國非常常規(guī)氣產(chǎn)產(chǎn)量增長長圖 (據(jù)潘仁芳,2009)此外,加拿拿大也已已經(jīng)開始始了頁巖巖氣勘探探開發(fā),并并取得了了一定的的效益。目前美國和加拿大的頁巖氣勘探開發(fā)正處于快速發(fā)展階段。二、中國頁頁巖氣勘勘探開發(fā)

10、發(fā)現(xiàn)狀3我國頁巖氣氣資源豐豐富,資資源量達(dá)達(dá)到100010122m3(Roogneer,119977),約約為常規(guī)規(guī)天然氣氣量的兩兩倍,具具有良好好的勘探探前景。與美國國頁巖氣氣發(fā)育盆盆地對比比發(fā)現(xiàn),在四川、鄂爾多斯、渤海灣、松遼、江漢、吐哈、塔里木和準(zhǔn)噶爾等盆地均存在區(qū)域頁巖氣成藏的地質(zhì)背景和條件。根據(jù)地質(zhì)背景,可將我國的頁巖氣發(fā)育區(qū)大致劃分為南方、中東部(華北東北)、西北及青藏等四大地區(qū)(見圖3)。圖3 中中國潛在在的頁巖巖氣發(fā)育育區(qū)分布布圖(據(jù)張金金川,220088)中國南方從從震旦紀(jì)紀(jì)到中三三疊世,發(fā)發(fā)育了面面積達(dá)22001044km22的海相相地層,形形成了88套以黑黑色頁巖巖為主的

11、的烴源巖巖層系其其中下寒寒武統(tǒng)、上上奧陶統(tǒng)統(tǒng)(五峰峰組)下志留留統(tǒng)(龍龍馬溪組組)、下下二疊統(tǒng)統(tǒng)、上二二疊統(tǒng)等等4套烴烴源巖是是區(qū)域主主力烴源源巖。將將這幾套套地層與與美國東東部對比比可知,在在構(gòu)造運(yùn)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度度、頁巖巖形成時(shí)時(shí)代上具具有相似似性。這這4套地地層分布布廣、厚厚度大,有有機(jī)質(zhì)含含量高,是是南方最最有利的的頁巖氣氣勘探層層位。四川盆盆地具有有與美國國典型盆盆地相似似的地質(zhì)質(zhì)條件和和構(gòu)造演演化特點(diǎn)點(diǎn),均屬屬于古生生代發(fā)育育的海相相沉積盆盆地,具具有較大大的頁巖巖氣勘探探前景。目前中國南南方頁巖巖氣勘探探程度還還很低,井井淺數(shù)量量少,只只有少數(shù)數(shù)的井鉆鉆遇了寒寒武系和和志留系系。這在在認(rèn)

12、識上上還有缺缺憾。僅僅僅在四四川盆地地的部分分地區(qū)發(fā)發(fā)現(xiàn)有一一定規(guī)模模的氣田田,其他他地區(qū)的的勘探基基本還是是空白。同同時(shí),中中國南方方頁巖普普遍為有有機(jī)質(zhì)含含量高的的黑色頁頁巖,具具有埋深深淺、面面積大、層層厚等特特點(diǎn),最最大厚度度超過114000m。調(diào)調(diào)查表明明,我國國黑色頁頁巖分布布十分廣廣泛,南南方、鄂鄂爾多斯斯、吐哈哈、茂名名和撫順順等地區(qū)區(qū)的頁巖巖和油頁頁巖,都都富含有有機(jī)質(zhì)。中中國南方方是頁巖巖氣勘探探開發(fā)的的有利首首選區(qū)域域,四川川盆地、鄂鄂西渝東及及中下?lián)P揚(yáng)子地區(qū)區(qū)是平面面上分布布的有利利區(qū)。四川盆地上上三疊統(tǒng)統(tǒng)須家河河組煤系系,煤巖巖瓦斯含含量低,有有利頁巖巖氣成藏藏。 有

13、有利區(qū)塊塊有二:一是川川西南威威遠(yuǎn)背斜斜周緣及及川南之之北段區(qū)區(qū)塊;二二是米倉倉山前緣緣,目的的層埋藏藏較淺。油油系泥質(zhì)質(zhì)烴源巖巖有利頁頁巖氣成成藏的層層系是下下侏羅統(tǒng)統(tǒng),有利利區(qū)塊位位于川東東北、川川北有機(jī)機(jī)質(zhì)成熟熟度高的的高陡構(gòu)構(gòu)造翼部部及盆地地邊緣淺淺埋帶。在在大巴山山靠盆地地一側(cè),江江南古陸陸西北緣緣,其有有機(jī)質(zhì)成成熟度有有降低的的趨勢,不不失為頁頁巖氣成成藏的有有利地帶帶4。四川盆地威威遠(yuǎn)地區(qū)區(qū)的九老老洞頁巖巖、燈影影組頁巖巖和瀘州州地區(qū)下下志留統(tǒng)統(tǒng)龍馬溪溪頁巖,其其有機(jī)質(zhì)質(zhì)豐富、厚厚度大,具具備頁巖巖氣成藏藏的條件件。其中中威遠(yuǎn)地地區(qū)、陽陽高寺和和九奎山山的1558口井井在復(fù)查查中

14、普遍遍見顯示示。尤其其是19966年年完鉆的的威5井井,鉆遇遇九老洞洞頁巖段段發(fā)現(xiàn)氣氣浸與井井噴,后后測試產(chǎn)產(chǎn)氣量為為2.446104m3d。專專家認(rèn)為為,上述述兩個(gè)地地層的頁頁巖氣資資源潛力力應(yīng)該在在(6.888.4)1012m3,相當(dāng)于四川盆地常規(guī)天然氣資源總量5中國南方廣廣大地區(qū)區(qū)分布的的志留系系地層中中,發(fā)育育大套黑黑色頁巖巖,有機(jī)機(jī)碳含量量大多達(dá)達(dá)10% 115%,演化程程度較高高,可形形成的泥泥(頁)巖氣資資源潛力相相當(dāng)可觀觀,華南南褶皺帶帶和秦嶺嶺褶皺帶帶、揚(yáng)子子準(zhǔn)地臺臺均是勘勘探的有有利區(qū)域域。另外外,松遼遼白堊系系、渤海海灣盆地地、江漢漢盆地的的第三系系、四川川盆地的的中生界

15、界、南華華北、柴柴達(dá)木以以及酒泉泉盆地均均具有一一定的泥泥(頁)巖氣。在華北-東北地地區(qū),頁頁巖氣更更可能發(fā)發(fā)生在主主力產(chǎn)油油氣層的的底部或或下部,區(qū)區(qū)域上的的古生界界、鄂爾爾多斯盆盆地的中中古生界界、松遼遼盆地的的中生界界、渤海海灣盆地地埋藏較較淺的古古近系等等。泥頁頁巖累計(jì)計(jì)厚度在在5020000m之之間,平平均有機(jī)機(jī)碳含量量為1.02.00,局局部平均均只可達(dá)達(dá)4.00,對對應(yīng)有機(jī)機(jī)質(zhì)成熟熟度變化化較大。在西北地區(qū)區(qū),頁巖巖氣大部部分分布布在中生生界(侏侏羅系及及三疊系系等)和和盆地邊邊緣埋藏藏較淺的的古生界界泥頁巖巖中。西西北地區(qū)區(qū)頁巖有有機(jī)質(zhì)含含量平均均值普遍遍較高,成成熟度變變化范

16、圍圍也較大大。青藏藏地區(qū)的的地表環(huán)環(huán)境雖然然較差,但但中古生界界你頁巖巖地層厚厚度大,有有機(jī)質(zhì)含含量高,有有機(jī)質(zhì)演演化成熟熟度適中中,也是是頁巖氣氣發(fā)育的的有前景景地區(qū)。目前我國頁頁巖氣勘勘探進(jìn)展展情況:2009年年8 月月 177 日綦綦江頁巖巖氣開發(fā)發(fā)項(xiàng)目啟啟動(dòng).標(biāo)標(biāo)志著我我國正式式開始新新型能源源頁巖氣氣的勘探探與開發(fā)發(fā)。該項(xiàng)項(xiàng)目是一一條以綦綦江為起起點(diǎn),經(jīng)經(jīng)萬盛、南南川、武武隆、彭彭水、黔黔江、酉酉陽、秀秀山的勘勘探路線線。BGP2339-222111聯(lián)隊(duì)承承擔(dān)云南南彝良小小草壩赫章工工區(qū)20011年年頁巖氣氣項(xiàng)目二維維地震勘勘探采集集工程,于于20111年44月199日圓滿滿完成。B

17、GP22202隊(duì)隊(duì)承擔(dān)四四川筠連連沐愛地地區(qū)昭通通頁巖氣氣沐愛三三維地震震勘探項(xiàng)項(xiàng)目于220111年2月月啟動(dòng),這這是國內(nèi)內(nèi)首個(gè)頁頁巖氣三三維地震震勘探項(xiàng)項(xiàng)目。2011年年5月55日,BBGP綜綜合物化化探事業(yè)業(yè)部四川川筠連頁頁巖氣非非地震勘勘探項(xiàng)目目啟動(dòng)。三、頁巖氣氣藏的地地質(zhì)特征6頁巖氣藏是是指以連連續(xù)的生生物作用用為主或或通過熱熱成熟作作用及兩兩者結(jié)合合作用生生成的天天然氣在在烴源巖巖中的聚聚集,具具有以下下成藏要要素和地地質(zhì)特征征:1.頁巖氣氣藏?zé)N源源巖多為為瀝青質(zhì)質(zhì)或富含含有機(jī)質(zhì)質(zhì)的暗色色、黑色色泥頁巖巖和高碳碳泥頁巖巖類。形成“自生自自儲(chǔ)”式油氣氣藏,烴源源巖厚度度必須超超過有效效

18、排烴厚厚度,根據(jù)美美國頁巖巖氣藏?zé)N烴源巖厚厚度估計(jì)計(jì):美國55大頁巖巖氣藏的的頁巖層層厚度為為30-6000m 。2.頁巖氣氣藏因?yàn)闉轫搸r自自身的有有效基質(zhì)質(zhì)孔隙度度很低,主要由由大范圍圍發(fā)育的的區(qū)域性性裂縫,或熱裂裂解生氣氣階段產(chǎn)產(chǎn)生異常常高壓在在沿應(yīng)力力集中面面、巖性性接觸過過渡面或或脆性薄薄弱面產(chǎn)產(chǎn)生的裂裂縫提供供成藏所所需的最最低限度度的儲(chǔ)集集孔隙度度和滲透透率。3.頁巖氣氣藏是“自生自自儲(chǔ)”式氣藏藏,運(yùn)移移距離極極短,其其現(xiàn)今保保存狀態(tài)態(tài)基本上上可以反反映烴類類運(yùn)移時(shí)時(shí)的狀態(tài)態(tài),即天天然氣主主要以游游離相、吸吸附相和和溶解相相存在。當(dāng)當(dāng)達(dá)到熱熱裂解生生氣階段段,由于于壓力升升高,若若

19、頁巖內(nèi)內(nèi)部產(chǎn)生生裂縫,則天然氣氣以游離離相為主主向其中中運(yùn)移聚聚集,受受周圍致致密頁巖巖烴源巖巖層遮擋擋、圈閉閉,易形形成工業(yè)業(yè)性頁巖巖氣藏。天然氣氣繼續(xù)大大量生成成,會(huì)因因生烴膨膨脹作用用而使富富余的天天然氣向向外擴(kuò)散散運(yùn)移,故此時(shí)時(shí)不論是是頁巖地地層本身身還是薄薄互層分分布的砂砂巖儲(chǔ)層層,均表表現(xiàn)為普普遍的飽飽含氣性性。4.頁巖氣氣藏形成成于烴源源巖層內(nèi)內(nèi)由致密密部分包包圍的裂裂縫發(fā)育育區(qū)域,與構(gòu)造造位置關(guān)關(guān)系不大大,形成成一般意意義上的的“隱蔽圈圈閉”型氣藏藏。如果頁頁巖內(nèi)部部未能產(chǎn)產(chǎn)生裂縫縫系統(tǒng),則天然然氣生成成后直接接向臨近近致密儲(chǔ)儲(chǔ)層中聚聚集形成成深盆氣氣藏。泥巖(頁巖巖)的大大量

20、生、排排烴可以以使自身身產(chǎn)生微微裂縫,生成的的天然氣氣以游離離、裂縫縫表面吸吸附及泥泥 (頁頁)巖孔孔隙表面面吸附等等方式賦賦存在泥泥(頁)巖中,裂縫-微裂縫縫發(fā)育帶帶是氣藏藏形成的的有利區(qū)區(qū)域。5.熱裂解解生氣階階段形成成的頁巖巖氣藏常常具異常常高壓,而生物物化學(xué)生生氣成藏藏方式常常導(dǎo)致氣氣藏具異異常低壓壓,如美美國Anntriim頁巖巖氣藏主主要由淺淺層生物物氣組成成,埋藏藏深度僅僅為1880-7200m,具具異常低低壓。6.頁巖氣氣藏的分分布范圍圍理論上上可以與與有效烴烴源巖的的面積相相當(dāng),但但實(shí)際上上受諸多多因素影影響。最最主要是是受裂縫縫發(fā)育部部位控制制,張性性裂隙發(fā)發(fā)育在背背斜構(gòu)造

21、造緩翼靠靠近軸部部的部分分,向斜斜范圍內(nèi)內(nèi)也存在在張性裂裂隙;其次,只有發(fā)發(fā)育超過過有效排排烴厚度度的烴源源巖才能能在內(nèi)部部形成原原地駐留留氣藏。所所以,盆盆地邊緣緣斜坡頁頁巖厚度度適當(dāng)且且易形成成張性裂裂隙,是是頁巖氣氣藏發(fā)育育的最有有利區(qū)域域;盆地中中心區(qū)域域的厚層層頁巖,在熱裂裂解生氣氣階段若若能形成成大面積積的超壓壓破裂縫縫,也可可形成頁頁巖氣藏藏。在目目前的經(jīng)經(jīng)濟(jì)、技技術(shù)條件件下,可可供工業(yè)業(yè)開采的的氣藏主主要分布布在1880226000米??傊?,頁巖巖氣藏屬屬于隱蔽蔽氣藏,其發(fā)育育需要厚厚層的成成熟頁巖巖或煤層層充當(dāng)烴烴源巖,裂縫充充當(dāng)重要要儲(chǔ)集空空間,自自生自儲(chǔ)儲(chǔ) ,無無特定圈圈

22、閉,氣藏內(nèi)內(nèi)多具異異常低壓壓(也可可具異常常高壓),而且且分布廣廣泛。四、頁巖氣氣勘探原原則11根據(jù)頁巖氣氣藏主控控地質(zhì)因因素及分分布規(guī)律律,頁巖巖氣藏勘勘探總體體應(yīng)遵循循以下幾幾大原則則:1.頁巖氣氣藏勘探探盡可能能優(yōu)先在在有機(jī)碳碳含量和和熱演化化程度較較高區(qū)域域進(jìn)行,特特別是有有機(jī)碳含含量大于于2%和和鏡質(zhì)組組反射率率大于00.4%的區(qū)域域,其中中再以黑黑色頁巖巖較發(fā)育育的區(qū)域域進(jìn)行優(yōu)優(yōu)先部署署;2.陸相和和海相頁頁巖氣藏藏勘探應(yīng)應(yīng)彼此顧顧及,首首先勘探探沉積中中心的區(qū)區(qū)域,在在有所發(fā)發(fā)現(xiàn)的條條件下,再再逐步擴(kuò)擴(kuò)大勘探探范圍。陸陸相中的的湖相和和三角洲洲相是較較為有利利的優(yōu)先先勘探區(qū)區(qū)域。

23、但但也還應(yīng)應(yīng)了解區(qū)區(qū)域內(nèi)海海相海陸過過渡相陸相的的縱向時(shí)時(shí)空變化化規(guī)律,尋尋求縱向向上追蹤蹤勘探;3.裂縫發(fā)發(fā)育區(qū)域域的判斷斷是關(guān)鍵鍵環(huán)節(jié),優(yōu)選構(gòu)造轉(zhuǎn)折帶、地應(yīng)力較集中帶和褶皺斷裂帶重點(diǎn)勘探,現(xiàn)今的中深級埋藏深度是勘探重點(diǎn),對海相沉積頁巖的過大抬升區(qū)域要進(jìn)行偵察性勘探;4.暗色頁頁巖單層層厚度一一般大于于30mm較適合合勘探,應(yīng)應(yīng)結(jié)合有有機(jī)碳的的含量進(jìn)進(jìn)行綜合合選擇。暗暗色頁巖巖層流體體高勢能能區(qū)是勘勘探的重重點(diǎn),游游離頁巖巖氣高壓壓異常帶帶應(yīng)優(yōu)先先勘探,而而吸附高高壓異常常帶勘探探可推后后進(jìn)行,低低壓異常常帶勘探探要慎重重,但也也不可忽忽視低壓壓異常中中仍有較較大產(chǎn)出出能力的的可能性性。在陸

24、相盆地地中,湖湖沼相和和三角洲洲相沉積積產(chǎn)物一一般是頁頁巖氣成成藏的最最好條件件,但通通常位于于或接近近于盆地地的沉降降 沉積積中心處處,導(dǎo)致致頁巖氣氣的分布布有利區(qū)區(qū)主要集集中于盆盆地中心心處。從從天然氣氣的生成成角度分分析,生生物氣的的產(chǎn)生需需要厭氧氧環(huán)境,而熱熱成因氣氣的產(chǎn)生生也需要要較高的的溫度條條件,因因此靠近近盆地中中心方向向是頁巖巖氣成藏藏的有利利區(qū)域7另外,在鉆鉆探部署署時(shí),勿勿忘裂縫縫性氣田田勘探“一占三三沿”(即占高點(diǎn)點(diǎn),沿長長軸、沿沿?cái)鄬印⒀匮嘏で┑某晒υ瓌t4五、頁巖氣氣藏勘探探目標(biāo)1.有機(jī)碳碳含量和和熱演化化程度較較高、黑黑色頁巖巖較發(fā)育育的區(qū)域域,頁巖巖單層厚厚度

25、一般般大于330m 。2.在背斜斜構(gòu)造緩緩翼靠近近軸部的的部分、向向斜范圍圍內(nèi)、盆盆地邊緣緣斜坡頁頁巖厚度度適當(dāng)易易形成張張性裂隙隙及裂縫縫-微裂裂縫發(fā)育育帶是頁頁巖氣藏藏發(fā)育的的最有利利區(qū)域 。3.在暗色色泥(頁頁)巖地地層中,具具有高壓壓或低壓壓異常或或流體高高勢能區(qū)區(qū)是勘探探的重點(diǎn)點(diǎn) 。4.海相頁頁巖發(fā)育育區(qū)、陸陸相中的的湖相和和三角洲洲相是較較為有利利的優(yōu)先先勘探區(qū)區(qū)域 。5.靠近盆盆地中心心是頁巖巖氣成藏藏的有利利區(qū)域 。六、頁巖氣氣藏地震震預(yù)測技技術(shù)與美國的早早期頁巖巖氣藏研研究類似似,我國國研究者者通常使使用“泥頁巖巖油氣藏藏”、“泥巖裂裂縫油氣氣藏”以及“裂縫性性油氣藏藏”等術(shù)

26、語語對該類類氣藏進(jìn)進(jìn)行描述述和研究究。自220世紀(jì)紀(jì)60年年代以來來,我國國陸續(xù)在在不同盆盆地(如如松遼、渤渤海灣以以及南襄襄、蘇北北、江漢漢、四川川、酒西西、柴達(dá)達(dá)木、吐吐哈等)中中發(fā)現(xiàn)了了工業(yè)性性泥巖裂裂縫油氣氣藏。我我國傳統(tǒng)統(tǒng)的“泥頁巖裂裂縫性油油氣藏”概念與與美國現(xiàn)現(xiàn)今的“頁巖氣氣”內(nèi)涵并并不完全全相同;一是天天然氣的的存在相態(tài)態(tài)不同,從“游離”到“吸附+游離”;二是是烴類的的物質(zhì)成成分不同同,從“油+氣氣”到以“氣”為主 。但是是,兩者者之間也也有許多多相同之之處(見見表1)3,因此目前頁巖氣藏的地震預(yù)測多采用泥巖裂縫油氣藏的預(yù)測方法。表1 典型頁頁巖氣與與傳統(tǒng)泥泥頁巖氣氣裂縫油油氣

27、的異異同對比比(張金金川20008)特點(diǎn)泥頁巖裂縫縫油氣頁巖氣共性界定賦存于泥頁頁巖裂縫縫中的油油氣同時(shí)以吸附附和游離離狀態(tài)賦賦存于以以泥頁巖巖為主的的地層中中的天然然氣泥巖或頁巖巖地層中中寒烴天然氣成因因熱成熟叢生物氣到到高成熟熟或過成成熟氣熱成熟氣為為主介質(zhì)泥巖或頁巖巖裂縫泥頁巖及砂砂巖夾層層中的裂裂縫、孔孔隙、有有機(jī)質(zhì)等等泥巖或頁巖巖裂縫賦存相態(tài)游離游離 + 吸附游離主控因素構(gòu)造裂縫各類裂縫、有有機(jī)碳含含量、有有機(jī)質(zhì)成成熟度等等裂縫理論模式巖石破裂理理論、幕幕式理論論、浮力力理論吸附理論、活活塞式與與置換式式復(fù)雜理理論巖石破裂理理論、復(fù)復(fù)雜成藏藏理論成藏特點(diǎn)以油為主的的原地、就就近或移移

28、地聚集集以氣為主的的原地聚聚集臨近或烴源源巖內(nèi)部部成藏保存特點(diǎn)良好的封閉閉和保存存條件抗破壞(構(gòu)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)動(dòng))能力力強(qiáng)適當(dāng)保存生產(chǎn)特點(diǎn)采收率高,產(chǎn)產(chǎn)量遞減減快采收率低,生生產(chǎn)周期期長特殊開發(fā)技技術(shù) 11.泥(頁頁)巖地地層裂縫縫的地質(zhì)質(zhì)特征8裂縫包括裂裂隙、節(jié)節(jié)理和斷斷層。裂裂縫具有有一定的的延伸長長度和寬寬度,裂裂縫之間間有一定定的間隔隔距離.裂縫可可以是敞敞開的,也也可能是是閉合的的.裂縫縫中可充充滿流體體,也可可能被其其它礦物物充滿。裂裂縫是夭夭然形成成的,也也可是人人工形成成的。由于構(gòu)造力力及其它它力的作作用,泥泥頁巖中中極易生生成裂縫縫,泥頁巖巖中的裂裂縫生成成的原因因可分為為以下兩兩

29、點(diǎn):第第一種是是構(gòu)造及及區(qū)域地地質(zhì)力形形成的裂裂縫,地地殼運(yùn)動(dòng)動(dòng)使泥頁頁巖地層層發(fā)生摺摺曲,從從而形成成很長的的裂縫帶帶,可以以觀察到到延伸幾幾十千米米長的斷斷層裂縫縫帶,構(gòu)造地地質(zhì)力除除了會(huì)造造成大的的裂縫之之外,還還會(huì)造成成大量的的細(xì)小裂裂縫;第二種種是受物物理和化學(xué)學(xué)作用形形成的,在在一定的的溫度和和壓力下下,泥頁頁巖自身身脫水、收收縮、干干裂形成成裂縫,這這種裂縫縫多是細(xì)細(xì)小的微微裂紋。從成因上泥巖裂縫主要存在四種類型的裂縫:即構(gòu)造縫、層間頁理縫、成巖收縮縫和異常壓力縫。泥頁巖所受受到的力力可分為為三種:上覆巖石壓壓力,側(cè)側(cè)向最大大應(yīng)力和和側(cè)向最最小應(yīng)力力.垂直直于巖層層的上覆覆巖石壓

30、壓力是最最大主應(yīng)應(yīng)力,平平行于巖巖層的側(cè)側(cè)向最小小應(yīng)力是是最小主主應(yīng)力。根根據(jù)巖石石力學(xué)的的分析,裂裂縫多是是垂直于于最小主主應(yīng)力的的,因此此泥頁巖中中的裂縫縫一般是是與巖層層成直角角方向發(fā)發(fā)育的,也就是說,大多數(shù)裂縫是垂直方向發(fā)展的。這與電測解釋的結(jié)果是一致的,在取出的巖心中也觀察到垂直于地層的裂縫分布,很少有和巖層平行的裂縫,平行于巖層的裂縫,在上頂巖層壓力作用下極易閉合。從泥頁巖中中裂縫的的幾何形形態(tài)來看看,基本本有四種種類型,即即垂直裂裂縫(構(gòu)構(gòu)成HTTI介質(zhì)質(zhì))、水水平裂縫縫(構(gòu)成成VTII介質(zhì))、傾斜裂縫(構(gòu)成TTI介質(zhì))和網(wǎng)狀裂縫(見圖4)。根據(jù)巖芯觀察和測井解釋發(fā)現(xiàn)大多數(shù)裂縫是

31、垂直或近似垂直的裂縫。圖4 泥泥頁巖儲(chǔ)儲(chǔ)層裂縫縫地質(zhì)模模型示意意圖裂縫有一定定的寬度度,細(xì)小小的裂縫縫寬度是是微米級級的,裂裂縫的長長度通常常在幾十十到幾百百微米,大大的裂縫縫寬度是是毫米級級的。裂裂縫的長長度在幾幾米到十十幾千米米之間,大大的裂縫縫可延長長幾十千米米,小的的裂縫相相互交又又構(gòu)成網(wǎng)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)構(gòu),網(wǎng)狀狀結(jié)構(gòu)也也可延伸伸幾到幾幾十千米米。裂縫的間距距通常是是比較小小的,大大體是在在幾十到到幾百厘厘米之間間。裂縫縫的寬度度小,間間距就小小;裂縫縫寬,間間距就大大。裂縫縫的分布布密度在在不同的的部位是是不同的的,在受受擠壓的的核心部部位密度度高達(dá)每每米幾十十條,而而在翼部部可能每每千米只

32、只有幾十十條。裂縫不僅是是儲(chǔ)集空空間,也也是流體體的滲流流通道。泥泥頁巖裂裂縫儲(chǔ)集集層,是是指夭然然存在的的、對儲(chǔ)儲(chǔ)集層內(nèi)內(nèi)流體的的流動(dòng)具具有重要要影響的的儲(chǔ)集層層。裂縫縫儲(chǔ)集層層能為油油、氣從從基質(zhì)孔孔隙流到到井眼提提供通道道。裂縫縫儲(chǔ)集層層有孔隙隙度和滲滲透率,具具有含油油、氣飽飽和度。只只有互相相連通的的裂縫才才是有用用的。泥頁頁巖裂縫縫可以是是增加儲(chǔ)儲(chǔ)集層的的滲透性性和孔隙隙度,也也可是增增加儲(chǔ)集集層滲透透率的非非均質(zhì)性性。裂縫縫的分布布密度、寬寬度,決決定了儲(chǔ)儲(chǔ)集層的的生產(chǎn)能能力。2.頁巖氣氣藏地震震預(yù)測裂縫研究的的基礎(chǔ)應(yīng)應(yīng)是介質(zhì)質(zhì)的各向向異性理理論。裂裂縫是跟跟油氣藏藏關(guān)系比比較密

33、切切的各向向異性。定定向裂縫縫的描述述特征有有四要素素:走向裂縫發(fā)發(fā)育的方方向;密度裂縫發(fā)發(fā)育的程程度,通通常定義義為單位位體積內(nèi)內(nèi)的裂縫縫的條數(shù)數(shù);傾角裂縫面面的傾角角;傾向裂縫面面的傾向向。在頁巖油、氣氣藏的勘勘探中,尋尋找和查查明裂縫縫是勘探探成功的的關(guān)鍵。針針對泥頁頁巖裂縫縫探測方法主要要有地質(zhì)質(zhì)分析法法(包括括巖芯觀觀察法、地地質(zhì)類比比法等)、地球物理理學(xué)法(包包括測井井方法、地地震方法法、重力力方法)、地球化學(xué)勘探方法、構(gòu)造物理模擬、構(gòu)造應(yīng)力場或應(yīng)變場數(shù)值模擬以及開發(fā)動(dòng)態(tài)分析法等9。和其他類型型油氣藏藏勘探開開發(fā)一樣樣,頁巖巖氣藏的的勘探開發(fā)發(fā)也離不不開地震震勘探技技術(shù),尤尤其是三

34、三維地震震技術(shù)有有助于準(zhǔn)準(zhǔn)確認(rèn)識識復(fù)雜構(gòu)構(gòu)造、儲(chǔ)儲(chǔ)層非均均質(zhì)性和和裂縫發(fā)發(fā)育帶;三維地地震解釋釋技術(shù)能能優(yōu)化井井位和井井軌跡設(shè)設(shè)計(jì),以以提高探探井(或或開發(fā)井井)成功功率。頁巖氣藏地地震預(yù)測測主要是是利用地地震資料針對對泥頁巖巖段地層層進(jìn)行的的裂縫發(fā)發(fā)育帶預(yù)預(yù)測和裂縫發(fā)發(fā)育帶含含油氣預(yù)預(yù)測。3.泥頁巖巖裂縫發(fā)發(fā)育帶地地震預(yù)測測運(yùn)用地震波波在裂縫縫介質(zhì)中中傳播理理論,分分析目標(biāo)標(biāo)層系的的地震波波運(yùn)動(dòng)學(xué)學(xué)、動(dòng)力力學(xué)響應(yīng)應(yīng)特征的的變化,可可以預(yù)測測儲(chǔ)層裂裂縫發(fā)育育帶的空空間方位位及分布布密度,這這已成為為裂縫型型儲(chǔ)層橫橫向預(yù)測測的一項(xiàng)項(xiàng)重要內(nèi)內(nèi)容。根據(jù)地地震波傳傳播特性性的不同同,地震震儲(chǔ)層裂裂縫發(fā)

35、育育帶預(yù)測測有縱波波方法(如如疊后地地震資料料預(yù)測、疊疊前地震震資料預(yù)預(yù)測)、橫橫波方法法(如地地震轉(zhuǎn)換換波預(yù)測測、地震震多波多多分量資資料預(yù)測測)之分分100。用地震方法法進(jìn)行裂裂隙檢測測的方法法研究,先后經(jīng)經(jīng)歷了橫橫波勘探探、多波波多分量量勘探和和縱波裂裂縫檢測測等幾個(gè)個(gè)發(fā)展階階段,形形成了諸諸如橫波波地震勘勘探檢測測裂縫、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換橫波波探測裂裂縫、VVSP(垂直地地震剖面面)法識識別裂縫縫等技術(shù)術(shù)。近幾年年來,在在用縱波波地震資資料進(jìn)行裂裂縫勘探探方面取得得了長足足的進(jìn)步步,并開開始由以以前的定定性描述述向利用用縱波資資料定量量計(jì)算裂裂縫發(fā)育育的方位位和密度度方向發(fā)發(fā)展111。目前泥泥頁巖

36、裂裂縫地震震預(yù)測可可以采用用泥巖裂裂縫或其其它儲(chǔ)層層裂縫預(yù)預(yù)測技術(shù)術(shù),包括括:基于地地震構(gòu)造造解釋和和沉積分分析的裂裂縫預(yù)測測;疊后地地震屬性性裂縫預(yù)預(yù)測;疊前地地震屬性性裂縫預(yù)預(yù)測;方位地地震P波波屬性裂裂縫預(yù)測測;多波多多分量地地震屬性性裂縫預(yù)預(yù)測;地震與與測井綜綜合裂縫縫預(yù)測;構(gòu)造正正反演裂裂縫預(yù)測測;構(gòu)造應(yīng)應(yīng)力場模模擬裂縫縫預(yù)測;地震波波分形分分析裂縫縫預(yù)測;裂縫綜合合預(yù)測。1)基于地地震構(gòu)造造解釋和和沉積分分析的裂裂縫預(yù)測測這是一種基基于成因因分析的的預(yù)測方方法,它它將裂縫縫預(yù)測轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為構(gòu)構(gòu)造研究究、沉積積相分析析、巖石石物性分分析、儲(chǔ)儲(chǔ)層厚度度預(yù)測等等,從而而間接預(yù)預(yù)測裂縫縫發(fā)育規(guī)

37、規(guī)律。該方法根據(jù)據(jù)鉆井、錄井、測井等資料識別出泥頁巖層段,通過泥頁巖層段頂、底界面地震層位標(biāo)定和拾取,得到構(gòu)造圖和厚度分布圖;利用地震屬性分析或地震波形聚類等技術(shù)進(jìn)行地震相分析和沉積相分析。在上述解釋成果的基礎(chǔ)上,分析泥頁巖地層厚度大于30米有利沉積相帶和分布范圍、分析裂縫發(fā)育的有利構(gòu)造部位等,揭示和預(yù)測裂縫分布和發(fā)育規(guī)律。沉積相就是是沉積環(huán)環(huán)境及在在該環(huán)境境中形成成的沉積積巖(物物)特征征的綜合合。地質(zhì)質(zhì)上劃分分沉積相相是根據(jù)據(jù)沉積的的物理、生生物和化化學(xué)等特特征。根根據(jù)地震震相干分分析劃分分地震相相,主要根根據(jù)地震震子波波波形的變變化,將該區(qū)區(qū)目的層層的地震震波形進(jìn)進(jìn)行相干干分類,再與已已

38、知鉆井井資料進(jìn)進(jìn)行對比比,然后賦賦予地震震屬性分分類圖以以合理的的地質(zhì)意意義。從從L422三維區(qū)區(qū)沉積相相分布圖(見圖5)上可以以看出在在該區(qū)發(fā)發(fā)育了33個(gè)北東東向的泥泥巖裂縫縫有利沉沉積相帶帶122。圖5 LL42三三維區(qū)沉沉積相分分布圖(據(jù)據(jù)蘇朝光光,20002)2)疊后地地震屬性性裂縫預(yù)預(yù)測從地震數(shù)據(jù)據(jù)中派生生的多種種多樣的的地震屬屬性(CChoppra, 20005.),便利利地質(zhì)構(gòu)構(gòu)造、地地層、巖巖石/流流體特性性解釋。例例如,能能量、同相軸軸、頻率(優(yōu)勢頻頻率、平平均頻率率、平均均平方頻頻率)、最大大譜振幅幅、超過過優(yōu)勢頻頻率的譜譜面積、吸吸收品質(zhì)質(zhì)因子、頻頻率斜坡坡下降、頻率濾波

39、、瞬時(shí)振幅、瞬時(shí)相位、瞬時(shí)頻率、振幅一階導(dǎo)數(shù)、振幅二階導(dǎo)數(shù)、余弦相位、包絡(luò)加權(quán)相位、包絡(luò)加權(quán)頻率、相位加速度、薄層指示、帶寬、Q因子、數(shù)學(xué)、位置、縮放比例、相干性(相似性)、譜分解(FFT、CWT)、三維濾波(低通、拉普拉斯、Prewitt、速度濾波器)、曲率、振幅梯度等。泥頁巖地層中裂縫的存在造成了多種地震屬性的變化,測量這些地震屬性的變化可以進(jìn)行裂縫預(yù)測。常用的預(yù)測方法包括:相干分析法;方差分析法;邊緣檢測分析法;傳統(tǒng)地震屬性分析法;沿層構(gòu)造屬性分析法;地震曲率分析法;分頻數(shù)據(jù)分析法;吸收系數(shù)分析法;層間地震信息差異分析法;地震預(yù)測壓力分析法。(1)相干干分析法法裂縫預(yù)測測 當(dāng)泥頁巖地地層

40、中存存在斷層層或裂縫縫發(fā)育時(shí)時(shí),地震震剖面上上波形特特征會(huì)發(fā)發(fā)生變化化,相干干分析技技術(shù)對斷斷層(或或巖性變變化帶)、裂縫縫等因紊紊所引起起的地震震道間的的變化反反應(yīng)敏感感。因此此三維地地震相干干分析可可用于斷斷裂系統(tǒng)統(tǒng)及儲(chǔ)層層裂縫發(fā)發(fā)育帶的的預(yù)測。LX地區(qū)沙沙三段存存在泥巖巖裂縫油油氣藏,泥泥巖裂縫縫油氣藏藏的發(fā)育育程度不不僅與泥泥巖中的的礦物成成分有直直接關(guān)系系,而且且與斷層層和斷裂裂帶有關(guān)關(guān)。因此此,細(xì)致致研究斷斷層和斷斷裂帶的的展布特特點(diǎn)是尋尋找泥巖巖裂縫油油氣藏的的前提。在層位標(biāo)定的基礎(chǔ)上,對該區(qū)地震資料進(jìn)行了相干分析,由于相干分析技術(shù)對斷層或裂縫引起的地震相變化反應(yīng)靈敏,圖6較清楚

41、地刻畫了該區(qū)沙三段斷裂和裂縫系統(tǒng)的展布規(guī)律,該區(qū)主要發(fā)育了北西向、北東向和東西向的斷層以及一些與泥巖裂縫儲(chǔ)層密切相關(guān)但常規(guī)解釋容易遺漏的細(xì)小斷層,已鉆的L42、L48等井均位于裂縫附近,在目的層獲得了較高的產(chǎn)量13。圖6 LLX地區(qū)沙沙三段泥泥巖相干分分析圖(據(jù)據(jù)劉傳虎虎,20001)利用多屬性性相干體體分析技技術(shù)可以以裂縫進(jìn)進(jìn)行預(yù)測測。對相相鄰地震震道的地地層傾角角和方位位角進(jìn)行行掃描,把把傾角和和方位角角信息投投影到相相干體平平面圖上上得到多多屬性相相干體平平面圖(通通常用不不同的顏顏色反圖7 多屬性相干體平面圖(據(jù)張昕,2005) 映映地層的的方位,而而用顏色色的深淺淺來表示示傾角的的大

42、?。?。在在多屬性性相干體體平面圖圖(見圖7)上上,地層層方位發(fā)發(fā)生突變變的地方方反映了了可能的的小斷層層和細(xì)微微斷裂。將將所有的的小斷裂裂解釋出出來可以以進(jìn)一步步計(jì)算裂裂縫密度度,定量量描述裂裂縫的展展布114。圖7 多屬性相干體平面圖(據(jù)張昕,2005) SHAPE * MERGEFORMAT張廣智(220111)提出出了以CCuevveleet變換換為基礎(chǔ)礎(chǔ)的一種種預(yù)測斷斷層和裂裂縫發(fā)育育帶的方方法115。在在G 油油田A地地區(qū)目的的層裂縫縫教發(fā)育育,主要要裂縫類類型有直直立縫、斜斜交縫以以及網(wǎng)狀狀縫。在在對該地地區(qū)地震震數(shù)據(jù)體體進(jìn)行基基于特征征值相干干計(jì)算得得到沿層層切片,然然后將該該數(shù)

43、據(jù)體體進(jìn)行33個(gè)尺度度、4個(gè)個(gè)方向的的Cueevellet變變換,得得到不同同尺度和和具有方方向特的的相干體體,通過過分析和和計(jì)算得得到的斷斷層、裂裂縫發(fā)育育帶分布布圖及其其走向分分布圖。圖圖8為由由第三、第第四尺度度數(shù)據(jù)得得到的斷斷層、裂裂縫發(fā)育育帶分布布圖和走向分分布圖。斷層、裂裂縫發(fā)育育帶分布布圖上(見圖88左)分辨辨率較高高,清晰晰地展示示出裂縫縫發(fā)育帶帶分布的的細(xì)節(jié),而而走向分分布圖上上(見圖圖8右)所展示的斷層、裂縫發(fā)育帶走向也十分清楚。通過對預(yù)測結(jié)果進(jìn)行綜合分析,在結(jié)合測井成像資料,可以精確地揭示斷層和裂縫的發(fā)育特征。(2)方差差分析法裂縫預(yù)測測LX區(qū)塊是是泥巖裂裂縫發(fā)育育地區(qū),

44、利利用方差差分析法進(jìn)進(jìn)行了裂裂縫預(yù)測測16。首先先對該工工區(qū)作層層位標(biāo)定定與構(gòu)造造精細(xì)解解釋,精確地地確定目目的層,在此基基礎(chǔ)上,讀取目目的層地地震數(shù)據(jù)據(jù),應(yīng)用用屬性算算法對目目的層地地震數(shù)據(jù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)運(yùn)算,計(jì)算該該泥巖目目的層段段的地震震波振幅幅方差。圖圖9是沿目目的層頂頂面向下下取一定定時(shí)窗求求得的振振幅方差差的平面面分布圖圖,在振幅幅方差平平面分布布圖上,高值區(qū)區(qū)對應(yīng)于于裂縫發(fā)發(fā)育帶,且與LL48井井、L442井、LL53井井和L77井的井井中資料料反映的的裂縫基基本上也也是相符符的。(3)邊緣緣檢測分分析法裂裂縫預(yù)測根據(jù)裂縫的的波動(dòng)方方程和實(shí)實(shí)驗(yàn)?zāi)M擬可知,通通常有裂裂縫是振振幅較弱弱,

45、無裂裂縫時(shí)振振幅較強(qiáng)強(qiáng)。因此此振幅強(qiáng)強(qiáng)弱之間間必然有有一條界界線或過過渡帶,這這條界線線或過渡渡帶能反反映裂縫縫帶的分分布。檢檢測裂縫縫帶分布布的實(shí)質(zhì)質(zhì)就是檢檢測振幅幅強(qiáng)弱的的橫向分分布與變變化。應(yīng)應(yīng)用邊緣檢檢測技術(shù)術(shù)能夠直直觀地描描述數(shù)據(jù)據(jù)中的邊邊緣特征征,即不不連續(xù)性性。與相相干體技技術(shù)相比比,邊緣緣檢測技技術(shù)具有有其獨(dú)特特的優(yōu)勢勢,最大大的優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)在于其其多尺度度特性。目目前除采用Rooberrts算算子、Soobell算子、Prrewiitt算算子、Laaplaace算算子和Caannyy算子等幾種種常用的的圖像邊邊緣檢17外,還還有小波多多尺度邊邊緣檢測測、分形形邊緣檢檢測、模糊邊邊緣

46、檢測測、最優(yōu)濾濾波二階階差分邊邊緣檢測測、多維邊邊緣檢測測以及基基于GHHT的邊邊緣檢測測等。小波多尺度度邊緣檢檢測是一一種重要要的邊緣緣檢測方方法,它它通過選選擇不同同濾波尺尺度達(dá)到到對異常常特征準(zhǔn)準(zhǔn)確定位位的目的的。將小小波多尺尺度邊緣緣檢測理理論與巖巖石裂縫縫發(fā)育區(qū)區(qū)獨(dú)特的的地震波波場特征相相結(jié)合,形形成巖石石裂縫檢檢測的有有效方法法。用于于裂縫檢檢測的小小波多尺尺度邊緣緣檢測是是在三維維地震數(shù)數(shù)據(jù)切片片(如相相干數(shù)據(jù)據(jù)體切片片)上進(jìn)進(jìn)行的。圖圖10a是一個(gè)個(gè)相干體體層切片片數(shù)據(jù),雖可清晰地看出裂縫或斷層展布,但難以估計(jì)裂縫的發(fā)育程度。圖10b為閥值檢測結(jié)果,圖中邊界模糊,定位較粗;圖1

47、0c為Sobel算子進(jìn)行檢測的結(jié)果,其邊緣連續(xù)性較差;圖10d為小波多尺度檢測結(jié)果,對邊緣定位的精度高,但對噪聲的響應(yīng)也較大,且可能檢測出一些背景細(xì)節(jié)邊緣。比較圖8b和圖8d可看出,用小波多尺度邊緣檢測不僅能去掉短枝和雜散點(diǎn),而且檢測出的邊緣連續(xù),精度較高18。圖10 幾種方方法檢測測裂縫的的效果對對比(據(jù)據(jù)茍量,220055)(a)振幅幅切片;(b)閥值檢檢測;(c)SSobeel檢測測;(dd)小波波對尺度度檢測 圖11 某地區(qū)分形邊緣檢測結(jié)果(據(jù)黃捍東,2002)分形邊緣檢檢測是一一種以迭迭代函數(shù)數(shù)系統(tǒng)(IFSS)理論論為基礎(chǔ)礎(chǔ)的檢測測方法。利用巖石裂縫分布的不規(guī)則、多尺度性,結(jié)合地震波

48、場對巖石裂縫的多尺度效應(yīng),將地震觀測數(shù)據(jù)作為圖像,橫向變化作為邊緣,引入圖像邊緣檢測理論和分形檢測算法,把隱蔽在地震圖像中且實(shí)際存在的橫向變化檢測出來,從而大大提高了地震記錄的橫向分辨率?;贗FS理論對分形圖像作壓縮后,通常還要對圖像作恢復(fù)處理。分析圖像恢復(fù)前、后的失真測度,發(fā)現(xiàn)了失真測度與圖像邊緣之間存在的關(guān)系,從而推導(dǎo)出分形圖像邊緣檢測方法19。圖11是針對某地區(qū)3D地震資料進(jìn)行分形邊緣檢測的結(jié)果。圖11中顏色分級表示裂縫發(fā)育程度,一級表示裂縫發(fā)育程度最高,它主要反映斷層的分布;二級、三級反映小斷層和裂縫的分布;四級主要反映裂縫。圖11 某地區(qū)分形邊緣檢測結(jié)果(據(jù)黃捍東,2002)圖12

49、 某地區(qū)應(yīng)用快速模糊邊緣檢測法的結(jié)果(據(jù)遲新剛,2003)模糊邊緣檢檢測的方方法首先先是由PPal和和Kinng提出出來的,它能夠夠更有效效地將物物體從背背景中區(qū)區(qū)分出來來,但是此此方法運(yùn)運(yùn)行速度度慢。改改進(jìn)的一一種快速速模糊邊邊緣檢測測方法(IIFEDD)以一一個(gè)簡單單的線性性函數(shù)代代替復(fù)雜雜的函數(shù)數(shù)形式,可可以根據(jù)據(jù)圖形檢檢測的需需要切削削掉部分分中間的的過渡像像素,在在更大的的程度上上增強(qiáng)兩兩側(cè)像素素的對比比,保證證了模糊糊增強(qiáng)的的效果。改進(jìn)后的模糊邊緣檢測方法在裂縫檢測中保留了更多的圖像灰度信息,因此,檢測結(jié)果既保留了更多的局部裂縫分布特征,又能明顯地預(yù)測裂縫發(fā)育帶的整體分布特征,并且

50、計(jì)算速度比改進(jìn)前有明顯提高。該方法在實(shí)際資料處理中取得了令人滿意的效果。圖12為某地區(qū)應(yīng)用該方法進(jìn)行裂縫檢測的結(jié)果20圖12 某地區(qū)應(yīng)用快速模糊邊緣檢測法的結(jié)果(據(jù)遲新剛,2003)最優(yōu)濾波二二階差分分邊緣檢檢測的實(shí)實(shí)現(xiàn)過程程是,首首先在一一定范圍圍內(nèi)作平平滑濾波波,然后后檢測發(fā)發(fā)生在相相應(yīng)尺度度上的邊邊緣。通通過采用用一組濾濾波,可可以分別別檢測出出發(fā)生在在小范圍圍內(nèi)的灰灰度變化化和大范范圍上的的模糊邊邊緣。濾濾波器選選用高斯斯濾波器器,選用了了無方向向性的拉拉普拉斯斯算子去去作邊緣緣檢測。圖圖13給出了了應(yīng)用最最優(yōu)濾波波二階差差分邊緣緣檢測對對儲(chǔ)層小小斷裂成成像的實(shí)實(shí)例21。圖13 應(yīng)用最

51、有濾波二階差分邊緣檢測法對小斷層成像(據(jù)孫夕平,2003) 多維邊緣檢檢測是TTurhhan(Turry)TTanaar(119999)提出出的一種種邊緣檢檢測算法法,它基基于Maallaat邊緣緣檢測算算法,構(gòu)構(gòu)造相應(yīng)應(yīng)的小波波函數(shù)對對三維地地震數(shù)據(jù)據(jù)體F(x,yy,t)進(jìn)行二二維小波波變換,并并將上述述方程推推廣到三三維函數(shù)數(shù),然后后變換到到小波域域。在小小波域求求出小波波函數(shù)的的多尺度度解,再再將小波波域的解解反變換換到時(shí)空空域重建建得到實(shí)實(shí)際的Fx(x,yy,t)、Fy(x,yy,t)和Ft(x,yy,t)。利用用小波函函數(shù)的多多尺度功功能分析析小波尺尺度因子子大小與與裂縫尺尺度間的的

52、關(guān)系,合合理選擇擇小波尺尺度因子子值可以以提高地地震裂縫縫預(yù)測精精度。圖圖14是利用用該方法法對野外外露頭裂裂縫照片片進(jìn)行正正演試驗(yàn)驗(yàn)的結(jié)果果,從圖圖中可以以發(fā)現(xiàn)沿沿不同方方向進(jìn)行行檢測,其其結(jié)果有有明顯差差異222圖13 應(yīng)用最有濾波二階差分邊緣檢測法對小斷層成像(據(jù)孫夕平,2003) 圖14野外外露頭照照片模型型正演不不同方位位多維邊邊緣檢測測法裂縫縫檢測圖圖(據(jù)黃黃捍東,220099)(a)露頭頭裂縫照照片;(b)橫橫向檢測測;(cc)縱向向檢測;(d)8個(gè)方方位檢測測GHT裂縫縫檢測方方法是一一種基于于廣義希希爾伯特特變換的的邊緣檢檢測方法法。該方方法首先先采用二二維保邊邊去噪進(jìn)進(jìn)行時(shí)

53、間間域振幅幅切片的的去噪處處理,然然后采用用頻率域域加窗的的廣義希希爾伯特特變換(GGHT),通通過優(yōu)選選時(shí)窗和和階次進(jìn)進(jìn)行二維維切片的的邊緣檢檢測,不不僅有很很強(qiáng)的抑抑制噪聲聲能力,而而且具很很高的邊邊緣檢測測精度,可可以有效效地進(jìn)行行裂縫發(fā)發(fā)育帶識識別和預(yù)預(yù)測。圖圖15為基于于GHTT法的裂裂縫檢測測結(jié)果23。圖15基于于GHTT法的裂裂縫檢測測結(jié)果(據(jù)據(jù)熊曉軍軍,20009)(4)傳統(tǒng)統(tǒng)地震屬屬性分析析法裂縫縫預(yù)測泥頁巖地層層中裂縫縫的存在在會(huì)造成了了地震屬屬性的變變化,根根據(jù)對裂裂縫敏感感的地震震屬性的的變化規(guī)規(guī)律可進(jìn)進(jìn)行裂縫縫預(yù)測。地震屬性種類繁多, Brown(1996)把地震屬性

54、歸納為時(shí)間、振幅、頻率、衰減四大類66種,QuincyChen(1997)把地震屬性歸納為振幅、波形、頻率、衰減、相位、相關(guān)、能量、比率等八大類91種。.從地震屬性的實(shí)際應(yīng)用看,根據(jù)不同的研究目標(biāo)、層系、巖性變化,結(jié)合地震屬性的地質(zhì)意義劃分為:振幅統(tǒng)計(jì)類、頻(能)譜統(tǒng)計(jì)類、相位統(tǒng)計(jì)類、復(fù)地震道類、層序統(tǒng)計(jì)類??捎糜谧R別斷裂、縫(洞)的傳統(tǒng)地震屬性有:振幅統(tǒng)計(jì)類(瞬時(shí)振幅、振幅總量、相鄰峰值振幅之比、均方根振幅、平均振幅、平均絕對振幅、最大峰值振幅、平均峰值振幅、最大谷值振幅、最大峰值振幅);頻(能)譜統(tǒng)計(jì)類(瞬時(shí)頻率、主頻、峰值頻率、平均能量、能量總體);相位統(tǒng)計(jì)類(瞬時(shí)相位余弦);復(fù)地震道類

55、(平均反射強(qiáng)度、平均瞬時(shí)相位平均瞬時(shí)頻率、反射強(qiáng)度斜率);層序統(tǒng)計(jì)類(能量半衰時(shí)、正負(fù)樣點(diǎn)比例波峰數(shù)、波谷數(shù));相關(guān)統(tǒng)計(jì)類(相干、相似系數(shù)、相關(guān)峰態(tài)、平均信噪比、相關(guān)長度、相關(guān)分量)24。在羅家泥巖巖裂縫儲(chǔ)儲(chǔ)層預(yù)測測中,從從得到的的地震屬屬性圖上上看(見見圖16),裂縫發(fā)發(fā)育區(qū)表表現(xiàn)出相相對弱振振幅、弱弱能量、低低的振幅幅變化率率;橢圓指指示的部部分表現(xiàn)現(xiàn)出強(qiáng)振振幅、強(qiáng)強(qiáng)能量和和大振幅幅變化率率異常;從瞬時(shí)時(shí)頻率和和瞬時(shí)主主頻圖上上看出,裂縫發(fā)發(fā)育區(qū)表表現(xiàn)出低低頻特征征;橢圓圓指示的的高頻率率區(qū)可能能是裂縫縫不發(fā)育育區(qū);從頻率率衰減梯梯度圖上上看出,裂縫發(fā)發(fā)育區(qū)表表現(xiàn)出低低衰減特特征,這這與分

56、頻頻處理得得到結(jié)果果是吻合合的;橢圓指指示的高高衰減區(qū)區(qū)是裂縫縫不發(fā)育育區(qū)225。圖16 羅家地地區(qū)沙三三段底部部泥巖段段沿層地地震屬性性平面圖圖(據(jù)季季玉新,220077)LX區(qū)塊是是泥巖裂裂縫發(fā)育育地區(qū),對該工工區(qū)作層層位標(biāo)定與與構(gòu)造精精細(xì)解釋釋,精確確地確定定目的層層,在此此基礎(chǔ)上上,讀取取目的層層地震數(shù)數(shù)據(jù),計(jì)計(jì)算該泥泥巖目的的層段的的地震波波主頻率率。圖117是目的的層主頻頻率平面面分布圖圖,圖中的的高值區(qū)區(qū)對應(yīng)于于裂縫發(fā)發(fā)育帶,且與LL48井井、L442井、LL53井井和L77井的井井中資料料反映的的裂縫基基本上也也是相符符的116。圖17 LX地地區(qū)泥巖巖目的層層段主頻頻率平面面

57、分布圖圖(據(jù)桂志志先,220077)在蘇北YCC地區(qū)泥泥巖裂縫縫儲(chǔ)層預(yù)預(yù)測中26,根據(jù)據(jù)A1井井和鄰近近井聲波波資料對對比,發(fā)發(fā)現(xiàn)目的的層段裂裂縫發(fā)育育帶表現(xiàn)現(xiàn)為相對對的低速速異常,特特別是裂裂縫段含含油氣時(shí)時(shí),異常常將更加加明顯,這這就為用用地震速速度預(yù)測測裂縫發(fā)育育帶提供供了依據(jù)據(jù)。對三三維地震震數(shù)據(jù)體體進(jìn)行速速度反演演,得到到一個(gè)反反演層速速度數(shù)據(jù)據(jù)體。對對比已知知井的層層速度統(tǒng)統(tǒng)計(jì),在在反演層層速度剖剖面上,裂裂縫發(fā)育育段顯示示為層速速度相對對低值(見圖18)。利用沿目的層的層速度平面圖,可以預(yù)測裂縫發(fā)育帶和可能的含油氣帶。圖18YCC地區(qū)高高精度反反演層速速度剖面面(據(jù)陳陳佳梁,22

58、0044)(5)沿層層構(gòu)造屬屬性分析析法裂縫縫預(yù)測沿層構(gòu)造屬屬性分析析包括傾傾角分析析、方位位分析、傾傾角/方方位分析析。傾角定定義為時(shí)時(shí)間梯度度的大小小,由確定;方位定定義為yy方向時(shí)時(shí)間梯度度與x方方向時(shí)間間梯度之之比的反反正切,由確定定。傾角/方位是是將傾角角與方位位的信息息綜合顯顯示在一一張圖件件上,是以不不同顏色色表示方方位(傾傾向),同一種種顏色的的亮暗程程度表示示傾角的的大小,由亮變變暗表示示傾角由由緩到陡陡。G5井區(qū)解解釋各種種斷裂330余條條,其中中命名斷斷裂199條,均均為擠壓壓應(yīng)力作作用下的的高角度度逆斷層層,傾角角大多在在4070之間。構(gòu)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)動(dòng)是產(chǎn)生生斷層、裂裂縫的

59、主主導(dǎo)因素素。對G5井井區(qū)疊后后三維地地震數(shù)據(jù)據(jù)體進(jìn)行行地層構(gòu)構(gòu)造屬性性分析(傾角方方位聯(lián)合合分析)較好地地反映了了地層變變化信息息。從圖圖19中可以以看出,對應(yīng)于于目標(biāo)層層的傾角角方位的的突變部部位通常常與斷裂裂或裂縫發(fā)發(fā)育帶有有關(guān)227。圖19 某地區(qū)區(qū)目標(biāo)層沿沿層傾角角方位分分析切片片(據(jù)王永永剛,220000)(6)地震震曲率分分析法裂裂縫預(yù)測測根據(jù)Murrrayy等(119688)提出出的構(gòu)造造曲率法法原理,構(gòu)構(gòu)造層面面的曲率率值大小小反映巖巖層的彎彎曲程度度,彎曲曲越大,其其破壞程程度越高高,構(gòu)造造裂縫越越發(fā)育。因因此利用用沿層彎彎曲面的的曲率值值分布,可可以評價(jià)價(jià)因構(gòu)造造彎曲作作

60、用而產(chǎn)產(chǎn)生縱張張裂縫的的發(fā)育情情況。曲率定義為為給定曲曲線一點(diǎn)點(diǎn)處正切切圓的半徑徑的倒數(shù)數(shù)。傳統(tǒng)統(tǒng)的曲率率計(jì)算方方法有:傾角變變化率法法、散點(diǎn)點(diǎn)圓弧法法、曲線線擬合法法、極值值主曲率率法、垂垂直二次次微商法法等228。近年來基于于二階導(dǎo)導(dǎo)數(shù)的曲曲率計(jì)算算,更前前進(jìn)了一一步。目前曲率屬屬性包括括面曲率率和體曲率率。面曲率率是基于于拾取界界面的二二階導(dǎo)數(shù)數(shù),界面面上任意意一點(diǎn)有有兩個(gè)相相互正交交的曲線線,一個(gè)個(gè)代表最最大曲率率,另外外一個(gè)代代表最小小曲率。曲率通通常通過過解釋的的層位,利利用最小小二乘法法或其它它逼近方方法,擬合出出二次曲曲面方程程,從方方程的系系數(shù)可以以推導(dǎo)出出其它曲曲率度量量,

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