井震結合精細刻畫斷層方法研究及應用

2015-12-04 01:34:10李雪松中石油大慶油田有限責任公司勘探開發研究院黑龍江大慶163712

長江大學學報(自科版) 2015年20期

李雪松（中石油大慶油田有限責任公司勘探開發研究院，黑龍江大慶163712）

大慶長垣油田水驅已進入特高含水期開發階段，隨著油田開發程度的增加，開發井網密度的加大，以及開發過程中一些重大工藝措施等，導致剩余油的分布高度零散，僅依靠井資料和常規的調整挖潛措施改善開發效果的難度較大。三維地震具有橫向分辨率高、資料空間連續好的優勢，可在橫向上改善井資料的不足，有效描述微幅度構造形態、小斷層的分布、井間砂體的連通性等地質特征。在油田開發形勢迫切需要的情況下，近年來，大慶長垣油田開展了井震結合油藏精細構造研究工作。研究成果有效地指導了補充調整井部署、高效井及水平井部署、方案調整優化、完善斷層附近注采關系、過渡帶外擴布井等方案的制定和實施，為進一步完善“水聚兩驅注采關系、挖潛剩余油、提高采收率”作出了顯著的貢獻，展現了良好的開發應用前景［1］。

杏六區面積4.56km2，油水井總數622口，井網密度136.4口／km2。1968年基礎井網排液拉水線全面投產，先后經歷注水恢復壓力、自噴轉抽，1987年進行一次加密調整，1997年進行二次加密調整，2007年進行三次采油和三次加密調整［1］。該區塊投產至今綜合含水率已達到94.0%，在該條件下，尋找潛力、保持油田穩產越來越難。因此，杏六區作為攻關和生產應用的重點區塊，開展了井震結合精細刻畫斷層方法研究，明確了大小斷層的分布特征，并在指導斷層附近大斜度定向高效井的開發實踐中獲得了較好的應用效果。

1 主干斷層解釋方法

采取地震剖面，結合等時切片和相干體、邊棱檢測的沿層切片，解釋主干斷層。地震剖面落實斷層的縱向延伸及斷面形態；各種屬性切片落實主要斷層的走向和平面組合關系。為達到精細刻畫斷層的目的，在常規解釋的基礎上應用了以下幾種方法［2，3］。

1.1 利用彩色變密度剖面識別斷層

有些斷層波峰發生扭曲，但波谷可能錯斷。該類斷層在常規剖面上，由于習慣于尋找波峰特征信息而忽略了波谷信息，往往很難判斷是斷層還是巖性引起的變化。在變密度剖面上，波峰、波谷均被顏色充填，波峰、波谷的信息同時展現，可做為鑒別斷層的一個依據。

1.2 利用水平切片和面塊切片解釋主斷層

在水平切片或面塊切片上，斷層兩側的地層產狀、傾角以及巖性都會發生變化，它們的地震反射特征也會有明顯差別，因此可以根據同相軸的振幅、頻率、連續性以及延伸方向等的變化特征較好地識別出大斷層，有助于構造解釋（圖1）。

圖1 斷層常規剖面（a）與水平切片（b）聯合解釋示意圖

1.3 利用相干數據體分析斷層展布

相干數據體是三維地震相干性的估計值，斷層附近的地震道通常與相鄰道的地震特征不同，從而會出現局部的道與道之間的相干性突變，因此在相干數據體切片上，就能得到斷層面附近有規律的低相干值，這些低相干值能真正反映出斷裂的展布規律［4］（圖2）。

圖2 斷層常規剖面（a）與相干數據體切片（b）聯合解釋示意圖

1.4 利用斷裂展布法解釋區域構造形態

斷裂展布法就是利用淺、中、深特征相對比較明顯的若干個反射層位來確定斷層的位置。解釋時，給每一條斷層規定和相鄰斷層差別明顯的顏色，有利于在另一個方向的剖面上找到各個斷層的相應位置，然后對每條斷層的斷面逐點閉合，并且對聯絡線要像對主測線一樣認真解釋。該方法可使走向和主測線方向相近的斷層不會被漏掉，斷層組合更加可靠［5］。

2 小斷層精細刻畫方法

2.1 井斷點引導小斷層地震識別技術流程

井斷點引導小斷層地震識別方法是在細化常規地震斷層解釋流程基礎上，利用密井網開發區井斷點數據庫完善的有利條件提高斷層的解釋精度，其主要流程如圖3所示。

2.2 斷點引導小斷層識別與組合

利用時間域的井斷點信息引導地震資料難以準確確定小斷層和大斷層末梢的位置［6］，為此，應用“剖面定向、平面定位、三維組合”確定斷層展布特征的井震結合斷層解釋思路，利用地震剖面、相干體剖面、螞蟻體剖面并結合時間域的井斷點數據確定斷層的傾向和位置［7］。

對于垂直斷距較小的斷層，如圖4所示的相鄰3口井通過鄰井對比解釋的4.5、5.5、3m斷距斷點，在沒有三維地震資料前并未組合成一條斷層［8］。僅利用地震資料解釋時發現，該斷層在原始地震剖面、相干體剖面、螞蟻體剖面上雖然有顯示，但仍難以確定具體位置和延伸長度，而且在原始地震剖面、相干體剖面、螞蟻體剖面中類似的異常很多，很難判斷是否是由真正的斷層引起的異常。采用了井斷點引導小斷層地震識別方法，利用時間域的井斷點信息對地震的異常響應進行甄別，同時通過井斷點的標定在地震剖面上確定斷層真正的空間位置，最終將3口井的斷點組合成為一條斷層。

圖3 井斷點引導小斷層地震識別流程

圖4 小斷距斷層的地震響應

3 指導開發應用

應用上述斷層刻畫方法，對研究區的斷層進行了精細刻畫，并進行了井震聯合構造建模，大大提高了研究區斷層的描述精度，確保了小斷層的準確解釋，與大斷層的銜接關系更加合理［9］。在平行于250＃斷層上升盤的位置發現了3條小斷層，分別是250－11＃、250－12＃和250－13＃，大小斷層間形成地壘構造，構造清楚，注采不完善，分析認為是剩余油富集。按照“站高點、掏墻角”的挖潛思路，在250＃斷層上升盤沿斷層面設計4口多靶點定向井，分別是杏5－4－斜丙41井、杏6－1－斜丙383井、杏6－1－斜丙403井和杏6－2－斜6392井，來挖掘斷層上升盤剩余油（圖5）。

4口多靶點定向井沿斷層面下方，平行于斷層鉆井，可增加油層視厚度，與直井相比可以增加泄油體積，穿越斷層下盤的所有油層，能夠較好地挖掘整個斷層面附近的剩余油，可以達到補鉆多口直井的效果，完善被斷層隔開部分油層的注采關系［10］。截至2012年4月，4口多靶點定向井全部成功完鉆投產，目的層砂巖鉆遇率100%，投產初期平均單井日產液40.1t，日產油13.2t（表1），高于區塊油井平均日產油5倍，含水率64.3%，低于區塊平均綜合含水率30個百分點，取得了非常好的開發效果。