裂縫預(yù)測方法評價

陳春燕

目前裂縫型油氣藏在我國分布廣泛，在油氣生產(chǎn)占有重要地位。但裂縫型油氣藏具有孔隙度低，非均質(zhì)性強且裂縫分布復(fù)雜的特點，如何準(zhǔn)確有效地對地下油氣儲層中的裂縫進行預(yù)測和描述是裂縫型油氣藏勘探開發(fā)中的難點。

近年來，針對裂縫型油氣藏的識別和描述形成了多種方法技術(shù)，包括利用本征相干、曲率、螞蟻體、最大似然等疊后屬性技術(shù)以及方位各向異性反演等疊前技術(shù)等。但是，由于裂縫的成因類型復(fù)雜，針對裂縫的各種預(yù)測方法和描述參數(shù)也各有側(cè)重，因此無論是疊后的屬性計算還是疊前的各向異性反演，單一的裂縫預(yù)測方法常常只能針對某一類斷裂-裂縫或者裂縫發(fā)育帶進行預(yù)測，并且預(yù)測結(jié)果常常是不同級別、不同尺度的裂縫型儲層的綜合響應(yīng)。

由于不同級別的裂縫對油氣的貢獻各不相同，因此，如何刻畫不同尺度裂縫的發(fā)育情況，以此來尋找最為有效的裂縫發(fā)育帶，并綜合利用各種地球物理方法以增強不同尺度裂縫預(yù)測的可靠性成為裂縫預(yù)測的重要發(fā)展方向。

基于相干、曲率、螞蟻追蹤等多種屬性的聯(lián)合應(yīng)用和最大似然法運算裂縫概率，以東北某工區(qū)為目標(biāo)，研究區(qū)裂縫發(fā)育情況，分析各種不同方法對裂縫預(yù)測的效果。各種裂縫預(yù)測方法效果如下表中所示：

第三代相干算法是在疊后純波構(gòu)造導(dǎo)向濾波基礎(chǔ)上的傾角體和方位體數(shù)據(jù)進行計算的，基于相鄰兩地震道之間的地震波形對比，分析兩道地震數(shù)值之間的振幅、頻率、相位等信息的不連續(xù)性，第三代相干算法用掃描后的相干時窗內(nèi)的地震數(shù)據(jù)構(gòu)建協(xié)方差矩陣，通過計算協(xié)方差矩陣的特征值來估算相干值，相干值等于最大特征值與所有特征值之和的比值。

從剖面以及沿層切片可以看出，相干算法計算結(jié)果能夠反映斷層展布，粗略預(yù)測斷層形成過程中產(chǎn)生構(gòu)造縫發(fā)育帶，對裂縫檢測效果不理想。

螞蟻體算法是基于疊后純波基礎(chǔ)上的相干體或者方差體數(shù)據(jù)，模仿螞蟻搜尋食物的仿生算法，蟻群在爬行過程中分泌一種信息素，能夠被其他螞蟻感知，達到信息傳遞的目的，體現(xiàn)為一種信息的正反饋現(xiàn)象，應(yīng)用此原理，在地震數(shù)據(jù)體中撒播大量的人工螞蟻進行追蹤，當(dāng)有人工螞蟻發(fā)現(xiàn)滿足判斷為斷層的條件時，將釋放某種信息，召集該區(qū)域其他的螞蟻集中對該斷層進行追蹤，直到完成該斷層的追蹤和識別。

螞蟻體預(yù)測裂縫受深層信噪比低影響較大，計算式選擇參數(shù)對結(jié)果影響比較大，多解性強，對裂縫檢測效果不夠理想。

構(gòu)造曲率是基于疊后純波基礎(chǔ)上的地層傾角體上進行計算的，根據(jù)三維地震解釋的層位得到的曲率，反應(yīng)的是解釋層位上任意一點的彎曲程度。地震構(gòu)造曲率屬性采用構(gòu)造取向算子來定量描述層面形變程度，它是描述曲線上任一點的彎曲程度，是一個圓半徑的倒數(shù)，大小可以反映一個弧形的彎曲程度，曲率越大越彎曲。對于脆性巖石，裂縫収育程度不彎曲程度成正比，所以可用曲率法去評價裂縫。對于溶洞、生物礁及河道等儲層，會導(dǎo)致地震同相軸彎曲戒振幅能量的變化，同樣可以用曲率去刻畫。

結(jié)果分析，曲率能夠反映地層受力發(fā)生形變但沒有形成錯斷，能夠一定程度反映裂縫發(fā)育區(qū)，但尺度比較大。

空間玫瑰圖輸入曲率計算中的山脊或山谷的數(shù)據(jù)體以及線狀條帶狀的方位角數(shù)據(jù)體為基礎(chǔ)，通過曲率形態(tài)指數(shù)中的山脊或山谷形態(tài)指數(shù)與最小曲率方位相結(jié)合，統(tǒng)計不同方位的裂縫數(shù)量，形成空間玫瑰圖，刻畫裂縫的分布。它能夠描述裂縫収育密度和裂縫方向，即在給定面元內(nèi)計算生成玫瑰圖的花瓣，花瓣的長度表征裂縫収發(fā)育密度，方向表征裂縫發(fā)育方向。

計算結(jié)果與曲率屬性類似，能夠反映東北方向的裂縫，與主斷裂方向一致，能一定程度反映裂縫。

原始地震數(shù)據(jù)包含傾角和方位信息，對每一個包含傾角方位角信息的采樣點計算其相似性，然后只保留最小的相似性（稱之為最大似然體）及對應(yīng)的傾角和方位角值，針對相似性做全區(qū)歸一化處理，使之能夠反映斷層的線性關(guān)系。

受深層信噪比低影響較大，多解性強，對裂縫檢測效果不理想。