奧陶系碳酸鹽巖縫洞刻畫淺析—以塔河十區西為例

葛星盧智慧(中國石油化工集團公司西北油田分公司勘探開發研究院，新疆烏魯木齊830011)

1 研究區域地質概況

十區西地表海拔高度950m 左右。地層系統三疊系以上為陸相碎屑巖沉積、石炭系為海陸交互相碎屑巖夾薄層灰巖、奧陶系為海相碳酸鹽巖。其中奧陶系碳酸鹽巖經風化剝蝕而形成的眾多低幅度的風蝕殘丘，裂縫及溶蝕孔洞發育，儲層的非均層性極強。

2 研究區域斷裂展布

2.1 研究區域主干斷裂識別

十區西主干斷裂在奧陶系發育規模較大，縱橫向連續性較好，易識別。螞蟻體，精細相干均反映主干斷裂連續性好，各期主干斷裂切割關系明顯。

2.2 研究區域次級斷裂識別

十區西次級斷裂識別，運用多種識別技術，包含精細相干技術、頻譜分解不連續性檢測、螞蟻體。

(1)相干斷裂識別技術。計算地震相干數據體的目的主要是突出不相干的地震信息(低的相關值)，從而由縱向和橫向上的局部波形相似性得到三維地震相干性的估計值。地震相干技術的主要對象是地震反射波形，目的是確定地下儲層的橫向巖性變化，當某套地層有斷裂發育時，其發育特點在地震剖面上應該有反映，波形特征應該有變化。用多道相似性準則去衡量它，找出波形特征的變化與相似系數的關系，根據已知區相似系數的變化規律，預測是否有斷裂發育。

第三代相干算法與第一代、第二代相干相比更多考慮了在相干道中占主要地位的目標道，因此，基于該算法的相干屬性體具有更高的橫向分辨率。

(2)譜分解不連續性檢測。EPoffice軟件的頻譜分解不連續檢測屬性，針對雜亂不連續性有著很好的效果，尤其是針對串珠外圍的雜亂反射，能夠很好的識別，但其特點是連續性相對較差，敏感性強，突變明顯。針對研究區的次級斷裂，相對于串珠外圍的雜亂反射，其連續性要好很多，采用頻譜分解不連續性檢測屬性，不能有效的的識別次級斷裂。

(3)螞蟻體識別技術。碳酸鹽巖非均質性極強，串珠等地震異常反射對不連續性屬性造成很大影響，采用螞蟻識別技術，能夠很好的壓制地震異常反射。主干斷裂規模相對較大，空間連續性較強，圖中主干斷裂特征明顯，連續性好，能有效反映主干斷裂發育特征，同時部分伴生的次級斷裂及花狀斷裂特征，也能夠識別出，但針對次級斷裂，螞蟻體屬性連續性太強，反射較雜亂，在次級斷裂識別中，主要參考和輔助其他次級斷裂識別屬性。

3 奧陶系碳酸鹽巖縫洞刻畫技術進展概況

3.1 縫洞刻畫技術研究成果概況

縫洞地質體，是由不同尺度的洞、孔和縫組成的集合體。塔河碳酸鹽巖油藏具有地震分辨率大于實際鉆遇縫洞尺度，精細預測及量化難度大，地質控因多且復雜，造成預測難度大的特點，從生產實踐出發，初步把縫洞按尺度分成三種類別：定量刻畫、半定量識別和定性預測。目前認為地震成像的縱向分辨率為1/4波長，塔河奧陶系碳酸鹽巖地層主要為灰巖，速度6000m/s，目的層主頻30Hz，縱向分辨率的高度應為50m，溶洞定量刻畫臨界值高度基本確認為50m，即溶洞高度大于50m 時，其體積大小，外形輪廓特征，頂底邊界及空間結構特征能進行定量描述。

當溶洞高度小于50m，巖溶縫洞在地震剖面上最典型的特征是“串珠”反射，雖然不能分辨其外形輪廓，但其空間位置、中心點的識別和描述比較可靠，能進行半定量識別。若儲層以洞和縫的形式表現，鉆井揭示洞穴高度1～10m 最為常見，通過正演模擬2～8m 的孔洞地震反射以雜亂反射為主，當縫洞高度小于10m 時，僅能在地震剖面上描述其雜亂反射特征，這個尺度為定性描述。

大尺度縫洞可以精細刻畫外形輪廓特征，頂部邊界及空間結構特征，進行定量描述；中小尺度溶洞只能識別空間位置、縫洞中心點，體積計算不確定性大，僅能半定量描述；孔縫尺度儲集體僅能在平面上大致預測其分布范圍，多為定性描述。

刻畫技術由“十二五”及前期的異常體輪廓刻畫發展到現在內部結構及定量刻畫，鉆井放空漏失率顯著提高，由30%提高到58%?？p洞刻畫技術由前期大致外形輪廓向空間位置、內部結構轉變，定量刻畫逐步落實(見表1)。

3.2 中尺度“三定”技術

中尺度“三定”技術既應用三種技術方法確定中尺度縫洞中心點位置，具體為疊前深度偏移定方向、分頻定橫向、反演定縱向?！叭ā奔夹g在開發措施上報中起到了重要作用。

3.2.1 解決成像問題，提高縫洞體平面位置精度

疊前深度偏移主要解決成像問題，提高縫洞體平面位置精度。奧陶系由于油藏埋深大，實際情況比較復雜，時間偏無法適應地層傾角大(構造劇烈)，橫向速度變化快情況，深度偏與時間偏相比，速度模型不同、精度有提升，成像方法有改進，2015年1月開始應用深度偏資料共計部署開發井65口(含調整)，完鉆55口，放空漏失35口，放空漏失概率63.6%，酸壓完井29口，酸壓率53%，比前期67%降低14個百分點；

表1縫洞刻畫技術研究進展

3.2.2 分頻可提高橫向分辨率

不同地質體的響應信號頻率不同，通常地震信號是多個地質體不同頻率的復合信號，通過分頻技術對復合信號進行分解，頻率反推地質體?？p洞分頻能量能刻畫中尺度縫洞體橫向邊界、逼近實際寬度，有效區分相鄰縫洞，高頻可刻畫小串珠。目前單頻體常用方法有小波變換、廣義S變換。

3.2.3 反演相對振幅能量可提高振幅縫洞縱向分辨率

通過正演論證，反射波與繞射波在特征上一致，反演對于提高縫洞刻畫精度仍然有效，以暗河、串珠為對象開展了多種反演效果對比，基本一致。反演有利于提高縫洞體的縱向分辨率，確定頂、底面，刻畫縱向尺度，分辨縱向多套縫洞結構，目前常用的疊后反演技術有稀疏脈沖反演、隨機模擬反演。

3.2.4 “三定”技術應用效果

“三定”技術用于縫洞儲集體的空間精準定位，靶點設計、措施排查，落實了井-洞錯位動用，提出并實現了井-洞錯位的小井距側鉆動用8口，100%放空漏失，平均側鉆距離152m；支撐措施24 井次，有效18井次，增油4.8萬噸。

4 結語

為提高塔河油田采收率，開展奧陶系碳酸鹽巖縫洞刻畫技術研究取得進展。目標刻畫技術由前期的異常體輪廓刻畫發展到現在內部結構及定量刻畫，鉆井放空漏失率由30%提高到58%。