東營(yíng)凹陷民豐斷裂帶地區(qū)地震反演及儲(chǔ)層預(yù)測(cè)(1)

1、第卷第 期石油物探,年月!#! #! #,文章編號(hào)一一一東營(yíng)凹 陷 民 豐 斷裂 帶 地 區(qū) 地震 反 演 及儲(chǔ) 層 預(yù) 測(cè)尹兵祥 ,楊劍 萍, ,尹克敏中國(guó)石 油大 學(xué) 華東 地球資 源 與信 息學(xué)院 , 山東東 營(yíng) 中國(guó)石 化 集 團(tuán)勝利 油 田 有 限公 司東辛采 油廠 , 山東東營(yíng)摘要 儲(chǔ)層地震預(yù)測(cè)技術(shù)以 油藏描 述理論為指導(dǎo) , 利用由地震資料反演得到的波阻抗或波速數(shù)據(jù)體 , 準(zhǔn)確地 描述儲(chǔ)層分布狀態(tài)和油藏儲(chǔ)量規(guī)模 。 研究 中綜合應(yīng)用地震解釋軟件和反演軟件各 自的優(yōu)點(diǎn) , 針對(duì)東營(yíng) 凹陷 民豐斷裂帶地 區(qū)沙二 、 沙三段的具體地質(zhì)情 況 , 開展了全面而系統(tǒng) 的研究。 通過精 細(xì)構(gòu)

2、造解 釋 , 建立 精細(xì)地質(zhì)模 型 , 采用多井約束反演 , 進(jìn)行砂 體儲(chǔ)層預(yù)測(cè) 。 對(duì)地震反演資料補(bǔ)充測(cè)井?dāng)?shù)據(jù) 的高、 低 頻成分之后 , 波阻抗數(shù)據(jù)體 的頻 帶顯著拓寬 , 剖面內(nèi)垂向變化趨 勢(shì)合理 , 分辨率高 , 據(jù)此預(yù)測(cè)的兩個(gè)砂體經(jīng) 鉆探均見工 業(yè)油流 。關(guān)鍵詞 東營(yíng)凹 陷 斷裂帶 地震反演 儲(chǔ)層預(yù)測(cè)中圈分類號(hào)文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼的長(zhǎng)條形 塊 該地區(qū)在沙二 沙三段 地層 沉積時(shí)通 所說的地震 料 反演可分為疊前反演和斷。、常資疊后 反演 大類。疊前反演 主要 包括旅行時(shí) 反演期為 型 的河 流 一三角 洲沉積體系 ,沙 泥互層 ,典巖和振 幅反演 , 疊后反演主要包 括波場(chǎng)反 演和疊后振前緣

3、河 口 壩和遠(yuǎn) 砂壩微 相的砂體具有較好 的選分幅反演 。 目 生 產(chǎn)上 用 的寬頻帶井約 反演 、稀性 和孔度 , 是良好的油氣 層 。斷層 發(fā)育有利于前常束隙儲(chǔ)疏反演 、 遞推 反演 、 模 擬 退火 反演等都屬于 疊油氣 的二 次運(yùn) 移 , 臨 近生 油洼陷, 油源較為有利 , 大脈沖后振幅 反演一。泥巖 中的砂 具 有 較 的成。目前研套體好藏條件但多井約 束反演技術(shù)是一 種基 于地 質(zhì)模型 的 疊究 程 度 相對(duì) 較 低 ,探 明 天 然 氣 地 質(zhì)儲(chǔ) 量后 反演方法 , 最終 求取的是 速度或波 阻 抗 數(shù)據(jù)體 ,護(hù)。近年先 后 部署 了口 探井 ,除豐 井在并根據(jù)速度或波阻抗差異

4、進(jìn) 行砂泥 巖的 區(qū) 分。而見 到油 氣顯 示 外 , 其余 全部 為干 井 。原因儲(chǔ)層地震預(yù) 測(cè)技術(shù)以油描述理論為指導(dǎo) 應(yīng)用地是該區(qū)目的層砂 厚度較大 一般為藏,體震資料準(zhǔn)確地描述儲(chǔ)層分 布狀態(tài)和 油藏儲(chǔ) 量而 層差較小 只有,易形成砂 對(duì)斷 落體規(guī)模 一 。接 , 造 成封堵 條件變化 大 , 難 以 預(yù) 測(cè) 。此后 勘探 重點(diǎn)轉(zhuǎn)向 層厚度薄、 延伸范圍小 的砂體,此類 砂體單研 究區(qū) 概況在 常規(guī)地震剖 面上難 以 識(shí)別 , 因此有 必要進(jìn) 行地震反演,使其在巖性剖 面上 得 以預(yù) 測(cè)和 描述” 一 。民豐 斷裂帶 地 區(qū) 位于 東營(yíng)凹 陷 民豐洼 陷北坡 , 北 靠鹽 家氣 田 , 西

5、 臨勝 佗油 田 , 東接永安油 田 如 圖所示 , 面積約 。 構(gòu)造北 高南低 , 典型特 征是被一 系 列北西 西走向的正 斷層切割成大小 不 等圖東營(yíng)凹 陷民 豐斷裂 帶地 區(qū) 構(gòu)造位置精細(xì) 構(gòu)造解釋由于 研究 區(qū) 斷層 極 為發(fā)育 , 斷 裂系統(tǒng) 復(fù)雜 , 斷塊多而且 小 , 斷層對(duì)構(gòu)造 的 改造作用強(qiáng) 烈 , 因而層位的標(biāo)定 和對(duì) 比都有相 當(dāng)大的難度。地質(zhì)層 位 綜合標(biāo)定地震反 射 的層 位 標(biāo)定是構(gòu) 造解釋 和后 續(xù) 工作的基 礎(chǔ) 。 研究中 , 需要 綜合 利用 多種 資料和 多種手段進(jìn)行反 復(fù)標(biāo)定 , 以 達(dá)到單 井標(biāo)定 的準(zhǔn)確性 和井與井之 間的一致性的目的 。收稿 日期一

6、一改回日期一一。作 者簡(jiǎn)介尹兵祥 一 , 男 , 博士 , 現(xiàn) 從事儲(chǔ)層 預(yù)測(cè) 和綜合地球物理 教學(xué)和研究工 作。第期尹兵祥等東營(yíng)凹 陷民豐斷裂帶地區(qū) 地震反演及 儲(chǔ)層預(yù)測(cè)綜合標(biāo) 定分 兩 步進(jìn) 行。 初次標(biāo)定 以 鉆 井的地 質(zhì)分 層 和 區(qū) 域標(biāo)志 層 作 為約 束 條件 , 利 用 精細(xì)合成 記錄 或 剖面 與井旁地 震 道 進(jìn)行 對(duì) 比 , 使其相 關(guān)性 達(dá) 到 最 好 , 從 而 得到 精確 的時(shí)深關(guān)系 。二次 標(biāo)定 時(shí) 利 用 時(shí)深關(guān) 系 , 將多種 信 息 如鉆井地 質(zhì) 分層 , 測(cè)井解 釋 及 試 油 成 果 , 速 度 或 聲波 測(cè)井 曲線 , 自然 電位 測(cè)井 曲線 等 由

7、深 度 域轉(zhuǎn)換 為時(shí) 間域 , 與 合 成 記 錄一 起 置 于 井 旁 地震道 上 , 以檢驗(yàn) 井 與井之 間 有無(wú)矛盾 。由于 在鉆 井分 層 時(shí) 充分參考 了地震 剖 面 的總體趨 勢(shì) , 因而 有效 地避 免 了單純依靠并 資料分層可能 出現(xiàn)的井與井 之間矛盾的問題 , 實(shí)現(xiàn) 了剖 面 內(nèi)地震反射與地 質(zhì)層 位 的良好 對(duì) 比 。圖顯示 了豐井的合成 地震記錄層 位標(biāo)定結(jié)果 。 合 成地震記 錄 在 目 的層 段與之間,自然 電位降低處 的砂 巖 層 , 波速相對(duì)增大。斷層 面 及 標(biāo)準(zhǔn) 層 追蹤解 釋三維 多 井約束反 演 是 基 于地 質(zhì)模 型 的反演方法 , 標(biāo) 準(zhǔn)層 和斷 層

8、面 是 建 立地 質(zhì)模 型 的兩 大 要 素,其解釋精度直 接影 響到 反演效果 。為提高構(gòu) 造解 釋精度 , 我 們精 選了一 系列特 征明顯 的主干測(cè)線 , 精細(xì) 解 釋反射標(biāo) 準(zhǔn) 層 和 斷 層面 ,建 立二 者 之間的正 確關(guān) 系 , 然后逐 漸加 密 到一般 測(cè)線 。 斷層解 釋中采用斷 面展 布法 , 精細(xì)解 釋 主干測(cè)線 的 斷層面 , 在水平 切片 上精 細(xì)連 接斷 層 線 , 將斷層面閉 合到每一 條剖 面 。盡管研究 區(qū) 斷裂系統(tǒng) 復(fù)雜 , 仍可 以保證三 維空 間 內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)層 和 斷層面之 間的正確關(guān)系 。根 據(jù)研 究 目的 , 重 點(diǎn)解釋 了,和共 個(gè)地震標(biāo)準(zhǔn)層 及一 系

9、列 斷層 , 為建立 高精度的反演 初 始模 型做 準(zhǔn) 備。 典 型地 震 剖 面及 解 釋如圖 所示。圖研究 區(qū) 的典型地震剖面多井約束波 阻 抗反 演波阻 抗反演的基 本原理多井約束地震反 演的基 本 原理是 以 地震資料解 釋所 建立 的地 質(zhì)模 型為基 礎(chǔ) , 以校 正后 的測(cè)井資料的高頻信息為約束條件 , 經(jīng)過 合成 記錄與 地震 資料 的相 關(guān)分析和 準(zhǔn)確標(biāo)定 , 根據(jù)地震 剖面上 相鄰地震道之 間的相關(guān)性 , 利 用人 工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 的方法 自適應(yīng)地 外推 子 波 , 并加人 中低頻 地震 信息 , 共 同進(jìn) 行信號(hào)重 構(gòu) , 達(dá)到提 高分辨率并 反 演 出巖 性絕對(duì)波阻抗 或速度

10、 剖 面的 目的 。 由于砂體一 般具有比 圍巖高 的速 度 , 因此在反演剖面上 比較容 易識(shí)別,一 。多井 約束稀疏脈沖反 演研究中使 用的是 軟件中 的 多井 約 束稀疏 脈沖反 演方法 , 該 方法認(rèn)為地 下 的強(qiáng) 反射 系 數(shù)界面是稀 疏分布 的 。 具體 做法是 從地 震道 中根 據(jù) 稀疏的原 則抽 取 反射 系數(shù) , 與子 波褶 積后生成 合 成地震記 錄 利用合成地震記錄與 原始 地震道 的殘差 修改反射 系數(shù) , 得到新的更 密 的反 射 系 數(shù)序 列 , 再做合 成記 錄。 在 迭代 過程 中 , 用測(cè) 井 聲 阻抗或 速度譜擬合 的阻抗趨勢(shì)線 極低 頻 和在趨勢(shì)線 兩 邊

11、定義的兩 條約 束線來(lái) 控制阻抗 的 變化范 圍 , 減少 反 演的多解性 川 。 反演流程如 圖 所示 。根據(jù)地震數(shù)據(jù) 作稀疏 脈沖 反演 得到 的相對(duì)波石油物探第卷測(cè)井資料地震 資料鉆井試 采資料反演預(yù)處 理數(shù)據(jù)校正地震層位標(biāo)定子波提地震層位解 釋初始模型建立反演迭代修 正反演結(jié)果輸出儲(chǔ)層綜 合評(píng)價(jià) ,圖測(cè)井約束地震反演的流程阻抗結(jié) 果缺 少 高頻 和低頻 信 息 , 分辨能 力 相 對(duì)較低 。 為補(bǔ) 充地震 數(shù)據(jù) 所缺 少 的低頻 和高頻 信息 , 在采用構(gòu)造解 釋成果建 立 的反 映沉積規(guī) 律的地質(zhì) 框架模型 內(nèi), 將測(cè)井 數(shù)據(jù)進(jìn)行 合理 的內(nèi)插 和外推 , 產(chǎn)生一個(gè) 平滑 閉 合的

12、阻抗 模型 。 全頻 帶的絕 對(duì) 波 阻抗數(shù)據(jù)由稀疏 脈沖反 演結(jié)果 與該阻 抗模型進(jìn) 行濾波合并得到。地展 子波的估算子波估算是波阻抗反 演的關(guān)鍵 之一 , 因?yàn)?反演結(jié)果對(duì)子波變化 非常敏感 , 合理的子 波是 獲得 高精度反演結(jié)果的前 提。 反 演軟件提供多種獲取子 波 的方 式 標(biāo)準(zhǔn)理 論子 波 , 統(tǒng) 計(jì)估算 子波 以 及地震提取子波等。 從地震資料 中提取的子波 可 以很好地 解決 合成 記錄 制 作過程 中處 理與解 釋 脫節(jié)的問題。約束模型 的建立建立 波阻抗約 束模 型就是在 精確可 靠的標(biāo)定和層位解釋的基礎(chǔ)上 , 把 地震的界面信息與測(cè) 井 的波阻抗 信息 結(jié)合起 來(lái)。 為

13、 了提 高約 束模型 的縱向分辨 率, 較多地 保留測(cè)井 的高頻 信息, 從 而反 映薄層的變化 。一般先對(duì)地震數(shù)據(jù)做加密采樣 , 然后進(jìn)行地 質(zhì)建模川 。單井模 型 。 就是 建立 測(cè) 井曲線與井 旁道之間關(guān)系 ,為反 演提供基 本的數(shù)學(xué)模型 。 選 用 的口 井都包含了目的層段 , 其合成 記錄與井 旁道相關(guān)性良好 , 各井時(shí)深關(guān)系與東營(yíng)速度曲線趨勢(shì)一 致。聯(lián)井 模 型 。 通過聯(lián) 井 的二 維 阻抗 模 型 , 檢查 和發(fā) 現(xiàn)井 與井 之 間可能存在的問題 , 提 高橫 向的一 致性 和 匹 配關(guān) 系 , 使之 符合地 質(zhì)規(guī) 律 , 為在 三 維空間內(nèi)實(shí)現(xiàn) 井 間阻抗 的 內(nèi)插 和外推

14、建立框架 。斷層趨勢(shì) 面 。 ! 軟件 對(duì) 斷 層 的解 釋 要求嚴(yán)格 , 一 般要 求 是全工 區(qū) 分布 的 , 否 則需 要 建 立斷層趨 勢(shì)面 。 如果不是每條線都解釋 , 線與線之 的插值用斷層 趨勢(shì) 面控制 。三維地質(zhì)模型 。 在三維空 間 內(nèi)合理構(gòu)建地震解釋層 位之 間 的層 序接觸關(guān)系及其與斷層的 對(duì)應(yīng) 關(guān)系 ,使之符合沉 積地質(zhì)規(guī)律 。三維地屁 反演 及效 果分析建立 約 束模型 之 后 , 下 一 步就是進(jìn)行 三 維 反演處 理 。 反 演 參數(shù)可 參照二 維試 驗(yàn)結(jié) 果 并 結(jié)合三維試 算做 適 當(dāng)調(diào)整 。 單純 由地震 數(shù)據(jù) 反 演 得到 的 波 阻抗 數(shù)據(jù) 相對(duì) 缺 乏

15、 低頻 和 高頻 分量 , 補(bǔ) 償?shù)霓k 法是 將測(cè)井 數(shù)據(jù)生 成的 全 頻帶 的初始波 阻抗數(shù)據(jù)體與其做 匹 配 濾波合并 。 根據(jù)地震 資料的頻譜范 圍 ,低頻補(bǔ) 償?shù)拈]值取,高頻補(bǔ) 償?shù)念l 段取,頻率補(bǔ)償 后 得 到絕 對(duì)波 阻 抗數(shù)據(jù)體 。分析反演 資料 可見 , 波阻抗 值隨深度 的增加 呈增 大的趨勢(shì) , 這 與本 區(qū) 沙二段的垂 向整體規(guī)律是 一致 的 。 東西 剖面 中可見 明顯 的橫向變化 , 阻抗值在兩 端較 高, 中間較低 , 這 與 兩 條河 道 及河道間的認(rèn)識(shí)也是 一致的。 井旁道 的反 演結(jié)果 與測(cè)井資料求取的阻抗 基本吻合 。 與原 始資料相 比 , 反演 數(shù)據(jù) 體

16、的頻率明顯 提 高 , 厚 層 和 薄層 都能得到較好的 顯示 , 橫向的變化 也很 清楚 。 圖 顯示了反演剖面 與井資料的對(duì) 比情況 。圖地震反演剖面與井 資料的對(duì)比砂體儲(chǔ)層預(yù) 測(cè)采 用反演 后 的波阻抗 數(shù)據(jù)體 , 我 們對(duì) 該 區(qū) 的砂體儲(chǔ)層進(jìn)行 了預(yù)測(cè) 和描述 。砂體 是 從 一 井外推 的。 解釋 發(fā)現(xiàn) 在其 東部顯 示更 好 , 厚度更大 。 該砂體 位于沙二段 大套 的泥 巖中 , 向北 、 東逐漸變薄 , 南部被斷層切割 , 在斷層另一盤沒 有砂體與之 對(duì) 接 , 因而具 有非常有 利的圈閉條件 。 且砂體 本身 具有 構(gòu)造 高點(diǎn) , 附 近較大范 圍沒有布井 , 是很好 的

17、鉆探 目標(biāo) 。 圖 所示 的層拉平切片清楚地顯示 了砂體的邊界和平面形態(tài)。第期尹兵祥等東營(yíng)凹 陷民豐斷裂帶地 區(qū)地 震反演及儲(chǔ)層預(yù)測(cè)圖砂體的沿層切片砂體是完全根據(jù)地震反演資料預(yù)測(cè)的 。 該砂體位于 井 和 井連 線以北 , 剖面上 可見 明顯的阻抗增強(qiáng) 特征 , 被包裹在泥 巖當(dāng)中 , 具 有非 常好 的砂 體形態(tài)和成藏條件 。 該砂 體范 圍較小 , 也正因 為此 , 充分說 明 了地震反演在儲(chǔ)層 預(yù)測(cè) 中的良好效果 。綜 合考 慮砂體的構(gòu)造 和 厚度 , 設(shè) 計(jì) 了井 位和 , 經(jīng) 鉆探均 見工業(yè)油 流 。結(jié)束語(yǔ)民豐斷裂 帶地 區(qū) 儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的實(shí)踐表 明 , 基 于 模型的地震反 演可 以有

18、 效地提高地震資料 的分辨率和儲(chǔ) 層預(yù)測(cè) 的效果 , 加快復(fù)雜斷塊 區(qū) 和 隱蔽 油氣藏的勘探進(jìn)程 。 但是 在類 似的復(fù)雜斷塊 地 區(qū) , 如果地震資料的品質(zhì)相對(duì) 較 差 , 薄層砂 體的描 述 還有 相 當(dāng)?shù)碾y度 。 如果 能改 善原 始地震 資料的品 質(zhì), 繼而 進(jìn)行地 震屬性 反演及巖性儲(chǔ)層預(yù)測(cè) , 效果應(yīng) 當(dāng)更為理想 。致謝 在研 究 過 程 中, 得到 了勝利 油 田 東辛 采 油 廠有關(guān) 領(lǐng) 導(dǎo)及專 家的 大 力 支持 與 協(xié)助 , 并 允 許使 用 有關(guān) 資料 ,在此表示 衷 心 感謝參考文獻(xiàn)楊文采評(píng)地球物理反演的發(fā)展 趨向地學(xué)前緣 , ,吃亡!。!.eea ngge,JT h

19、l diEd,1 9 ( 3 ): 2 4 2 2 0 0 02 5 6J .,.姚逢 昌甘利燈地震反演的應(yīng)用與限制石油勘 探與開發(fā),) : 5 32 0 0 02 7( 25 6馬勁風(fēng) ,許升輝, 王 桂水等.地 震道反演面 臨的問題 與進(jìn)展J. 石油與天 然氣地質(zhì) , 2 0 0 2, 2 3 ( 4 ): 3 2 1 3 2 6尹兵祥 , 王 尚旭 , 蔡 國(guó)鋼 等.遼河坳陷黃沙佗 油 田沙 三J.,0526段粗面巖儲(chǔ)層地 震預(yù)測(cè) 石油學(xué)報(bào):20( 3 )3336郭朝斌 , 楊小波, 陳紅岳 等.約束稀 疏脈 沖反 演在儲(chǔ) 層.,J預(yù)測(cè) 中的應(yīng)用石油物探2 0 0 64 5 ( 4 ):

20、 3 9 74 0 0王延光.儲(chǔ)層地震反演方法 以 及 應(yīng)用 中的關(guān) 鍵問題 與對(duì)策J.石油物探 ,2002,41(3):299一 303沈財(cái)余 ,江潔, 趙華等.測(cè)井約束地震反演解決地質(zhì) 問J .題能力 的探討仁石 油 地球物 理勘 探 ,2002,37(4):372376元軍 , 尹兵祥 , 徐筱兵 等.四 川盆地 鐵山坡地 區(qū) 飛仙 關(guān) J .組鱺灘 儲(chǔ) 層 地震預(yù)測(cè) 石 油物探 , 2 0 0 5 , 4(6):617620孔凡仙. 東營(yíng) 凹 陷北帶 砂礫巖扇體 勘探技術(shù)與實(shí) 踐J.石 油學(xué)報(bào) ,2000,21(5):2731付 國(guó)強(qiáng) ,張國(guó)棟 , 吳義杰 等.河流相砂巖油藏綜合地 質(zhì)

21、J .評(píng)價(jià)建模 石油學(xué)報(bào) , 2 0 0 0 , 2 1 ( 5 ) : 2 1 2 6劉 書會(huì) ,張繁 昌, 印興耀等.砂礫 巖儲(chǔ)集層的地震反演方法 J.石油勘探與開發(fā) ,2003,30(3):124125馬麗 娟 ,何新貞 , 孫明江等.東 營(yíng)凹 陷北部砂礫巖儲(chǔ)層描述方法 仁J.石油物探 ,2002,41(3):354358穆 星 ,印興耀 , 王孟 勇.濟(jì)陽(yáng)坳陷儲(chǔ)層地震地 質(zhì)綜合 預(yù)J .測(cè)技 術(shù)研 究石油物探 ,2006,45(4):351356王 宏語(yǔ) ,樊太亮 , 武艷等.陸相盆地破碎斷塊區(qū) 儲(chǔ)層預(yù)測(cè)方法研究J.石油物探 , 2 0 0 6 , 4 5 ( 4 ) : 3 6 2

22、366(編樣 :朱文杰)ton anas s,temut i peso51e-e ae se sea a-y inl i 而 dtfmailhllf吃l hromri ne geo ly su rv ey w ere elassifiintotkinds. P red ietive de-ogedwonutontanetttare u so aenu-co vo ld哪ttdetttimeh odrn fi i明meh does.a ethemuT he aeao n s owsthaevedeeonu-tltiPlpplitiht Pre di tiov lt on15m ore e eet

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31、fii”訓(xùn)s:s e se e xo ratino; au se n ere n ee ;K 叮州3 Di m iP locti itefrd -en o ise ,no 介lin ear tra n sform,f-kf i l teri 呀腸. ad 。 ,iR e nd P etor leum T ce honlogy C勸maPn y L t比FUji 吃aL氏Beij in g 100085 ,Chi na0se 儀.代畝. .姆a 甘卜吮aI tet的r P代月cI ti ofO如口 腳inka “改沈山性呻 魂vol冷 hyusignes i困. ic adata回 ”吧三.協(xié)口. C 曲 g H 朋叨ni ,Sml印曲au ,RP E T R ()L E U M200 7L i uX 場(chǎng)陰淤1 axlL I L 皿抽碼 CPP ,27,4 ):74700腸 (腸Eva ua on osondarreeve oz ne5