基于GeoEast軟件的復雜斷裂刻畫技術及在大宛齊油田的應用效果

張建偉，劉永雷，羅 欣，趙 麗，李樹珍，尹 寧

(1.西安石油大學，陜西西安 710065；2.中國石油東方地球物理公司研究院庫爾勒分院)

基于GeoEast軟件的復雜斷裂刻畫技術及在大宛齊油田的應用效果

張建偉1，2，劉永雷2，羅 欣2，趙 麗2，李樹珍2，尹 寧2

(1.西安石油大學，陜西西安 710065；2.中國石油東方地球物理公司研究院庫爾勒分院)

塔里木盆地大宛齊油田是典型的復雜斷塊型油田，開發過程中面臨油氣水關系復雜、井間矛盾突出、注水困難等一系列問題，對斷裂的分級精細刻畫是解決大宛齊油田滾動開發各種難題的關鍵。為此依托淺三維地震資料，運用GeoEast軟件的解釋性處理特色技術，摸索出了一套完整的斷裂分級精細刻畫技術流程，識別出大宛齊油田三級斷裂形態特征；經大量已鉆井資料驗證，斷裂預測結果可靠、精度高，為大宛齊油田滾動開發、注水方案編制等工作提供了可靠的基礎圖件。

大宛齊油田；斷裂刻畫；斷裂屬性

1 地質概況

大宛齊油田位于塔里木盆地庫車坳陷的拜城凹陷，是受古近系鹽底辟作用形成的穹隆狀背斜,斷層發育、斷塊眾多，而且越淺斷裂越發育[1]。目前已探明油氣藏主要集中分布在穹隆背斜核部拱張地塹內[1]，產層埋深一般為0～800 m，以100～300 m為主。在探明油氣區5.4 km2內，已鉆井500多口，局部井網50×100 m，測井識別砂層共2.4萬多個，平均砂層厚度僅僅1.7 m，以特別破碎、儲層很薄的小型斷塊型油氣藏為主要類型。開發10多年來，由于缺乏淺層地震研究成果，油氣開發面臨油氣水關系復雜、高含水、井間矛盾突出等一系列問題。多年研究形成共識：鹽拱背景下斷至鹽頂不整合面的大斷裂控制油氣垂向運移，淺層異常破碎的小斷裂控制油氣的匹配成藏，砂體和斷裂組合構成了立體疏導網絡，斷裂起主要控油作用。

該區目的層段庫車組地質條件復雜，小斷層異常發育，巖性橫向縱向變化很快，含油氣水流體豐富，造成地震剖面的同向軸較雜亂、相鄰剖面變化快，依據常規斷裂解釋技術進行識別非常困難。

2 斷裂精細分級刻畫技術

GeoEast地震數據解釋系統提供了比較全面的地震屬性計算功能，在屬性的分析、綜合應用方面較一般解釋軟件具有明顯優勢。這些特色技術在大宛齊三維地震工區得到了很好的應用[2-5]。

2.1 GeoEast軟件解釋性處理技術

在地震資料中，反射層位的傾角和方位角非常重要，是各種地震屬性的基礎。目前，GeoEast解釋系統可以在未拾取層位的情況下通過多窗口傾角掃描計算三維地震反射層的傾角和方位角。

GeoEast系統中的構造導向濾波技術能夠較好地實現疊后處理[6]，其目的是提高地震數據的信噪比，使地震數據同相軸的連續和間斷特征更明顯，提高層位追蹤可信度。但這樣的濾波需滿足定向性分析、邊緣檢測、邊緣保護性定向濾波這三個條件。為了滿足這三個條件，GeoEast軟件利用地層傾角和方位角沿地層進行定向性濾波；利用相干和曲率結果來判斷地層主要的不連續性，達到邊緣檢測的目的；分析不連續性的意義，有意義的不平滑，沒有意義的進行平滑，從而達到邊緣保護性濾波的目的。

通過GeoEast軟件進行解釋性處理后，地震資料品質明顯提高，斷裂更清晰、同向軸橫向更連續，達到了預期目的。

2.2 相干屬性技術

地震相干體技術在斷層識別、特殊巖性體解釋等方面較常規三維數據體有明顯的優勢，在解決斷層和巖性變化等地質問題中發揮了關鍵作用[7],目前,相干體技術多應用于對斷層和巖性異常的識別[8]，能夠準確識別斷層及地層不連續變化，甚至能夠更加準確地給出斷裂帶的產狀及延展方向，直至探明更小的地質異常體。應用三維相干和方差數據體時間切片和沿層切片進行構造解釋和巖性解釋，可以幫助解釋人員迅速認識構造及巖性的整體空間展布特征，從而達到加快解釋速度、提高解釋精度及縮短勘探周期的目的。

2.3 屬性比例融合技術

屬性比例融合技術為GeoEast解釋系統的又一特色技術，就是將整個數據體按一定比例融合在一起生成新的數據體。融合后的數據體同時包含了之前兩個數據體的關鍵信息，使得解釋人員更容易對兩種數據體進行比較，比如原始地震數據體與相干屬性、相干能量梯度屬性、方差屬性、邊緣檢測屬性、紋理屬性、曲率體屬性等數據體融合顯示，可以互相驗證，提高斷裂解釋的精度。在屬性提取過程中，通過屬性參數的優化試驗，分別獲得大中小三級斷裂的優勢屬性，再通過把優選出的斷裂屬性進行多次壓縮后得到最優化結果。

2.4 邊緣保護濾波技術

地震資料通過一定的數學算法可轉化為便于解釋的某種地震屬性體，但屬性體中存在的噪音會嚴重影響屬性體的品質，這些噪音一部分是由地震資料帶入，另一部分則由地震屬性在提取過程中自身算法引入，均可以通過邊緣保護平滑濾波得到壓制。邊緣保護平滑濾波在保存屬性體的有用信息的同時壓制噪音，包括兩個過程： ①邊緣檢測，確定非邊緣區域；②平滑，在非邊緣區域內對目標點平滑。

2.5 技術思路總結

通過GeoEsst在大宛齊油田地震資料處理的大量試驗，總結出以下技術路線：①多方位傾角掃描，獲得地震資料的細部信息；②解釋性處理，提高地震資料的精度；③提取各種幾何屬性，優選適合本工區的優勢屬性；④通過對屬性的優選、融合，獲得最能清晰反映斷裂的最優屬性；⑤邊緣保護濾波使得斷裂屬性更清晰；⑥斷裂屬性指導平剖結合精細解釋，提高斷裂解釋的效率并保證斷裂符合地質規律。在應用該技術路線時，針對不同級別的斷裂目標，調整屬性參數，分別獲得大、中、小各級斷裂的精細成果。

3 解釋成果驗證

3.1 示蹤劑驗證

以112井為例。示蹤劑結果顯示，在目的層段112井與西部的兩口井連通，而與東部兩口井不連通。在斷裂屬性剖面上可以清楚地看到112井東部一條西傾斷層把其與東部地層分隔開。在斷裂屬性平面圖上也清楚地反映出112井東側發育一條近南北向延伸的大斷裂(圖1)。

圖1 112井示蹤劑情況

3.2 鉆井識別斷裂驗證

大宛齊油田淺層地層特別破碎，利用鉆井資料識別較完整斷裂非常困難，僅2011年在DW20井區約0.6 km2范圍內，利用測井資料確定了3條斷裂，F1可靠， F2不太可靠、F3比較可靠。在相干屬性平面圖及地震剖面上，F1斷層能夠很清楚地被識別(圖2)；F2斷裂也能大致反映；F3斷裂也能比較清楚地被識別。所以，相干屬性平面圖是真實可靠的，能夠滿足斷裂解釋的要求，并且精度比較高。

3.3 調整注水井網

在本次研究成果完成之前，開發部門按照“反七點法面積注水”制定了一套大宛齊油田注水方案。由于之前無目的層段地震研究成果參考，無法考慮地下地質情況。結合本次斷裂構造研究成果后發現，注水方案需要調整。以西段某井區為例，在注水井網中存在非常可靠的大斷裂，注水時應避開此類大斷裂，以免注水無效。

4 結論

基于GeoEast軟件的解釋性處理可以使資料品質具有較大的提升空間，尤其為斷裂刻畫奠定了堅實的基礎，但不同的屬性在不同工區的地震數據體的表現各不相同，必須經過試驗優選出針對性的優勢屬性，然后對優勢屬性再進行優選、壓縮，以期得到最優化的斷裂屬性。針對不同級別的斷裂，必須優選參數才能獲得較好的效果。地震屬性可以有效指導手工解釋，大幅度提高解釋效率，但是也不能

圖2 鉆井識別斷裂與本次研究成果對比

輕視地質分析的作用，只有物探技術與地質理論的緊密結合才能獲得比較理想的地震解釋成果。

[1] 索孝東,于登躍.油氣地球化學勘探在大宛齊油田滾動開發中的應用[J].天然氣地球科學，2005，16(1)：64-68.

[2] 詹仕凡，萬忠紅，陳茂山．新一代三維地震屬性研究進展及發展方向[A]//中國地球物理年會文集[C].北京：石油工業出版社，2010：513-514.

[3] 王宏琳，羅國安．國產地震處理解釋軟件的發展[J].石油地球物理勘探，2013，48(2):325-331.

[4] 王雷，陳海清，陳國文,等．應用曲率屬性預測裂縫發育帶及其產狀[J].石油地球物理勘探，2010,45(6):885-889.

[5] 代雙河，陳志剛，于京波,等．流體活動性屬性技術在KG油田儲集層描述中的應用[J].石油勘探與開發，2010,37(5):573-578.

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編輯：李金華

1673-8217(2015)05-0031-03

2015-04-15

張建偉，工程師，在職研究生，1979年生， 2003年畢業于中國礦業大學地質專業，主要從事地球物理解釋工作。

P631

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