蘇北老油田復(fù)雜斷塊油藏低序級(jí)斷層識(shí)別技術(shù)研究

劉 娟

（中石化華東油氣分公司泰州采油廠，江蘇 泰州 225300）

低序級(jí)斷層通常是指斷距在50 m以下，延伸范圍在2 km以內(nèi)的斷層。低序級(jí)斷層雖然不控制油藏成藏，但是控制剩余油的富集。開(kāi)發(fā)中后期油藏多處于高含水階段，井網(wǎng)的不適應(yīng)性凸顯。如何進(jìn)行井網(wǎng)調(diào)整是高含水油藏開(kāi)發(fā)后期剩余油挖潛的重要工作。低序級(jí)斷層在剩余油分布以及開(kāi)發(fā)調(diào)整方面的作用日益凸顯。進(jìn)入開(kāi)發(fā)中后期，因井控程度的增加，斷距在20 m以上的斷層基本被鉆遇落實(shí)。而斷距20 m以下的低序級(jí)斷層因其隱蔽性，識(shí)別難度較大，需要綜合利用現(xiàn)有地震資料以及已有鉆井資料等靜態(tài)基礎(chǔ)資料，結(jié)合油井生產(chǎn)時(shí)的開(kāi)發(fā)動(dòng)態(tài)資料，來(lái)綜合判斷識(shí)別低序級(jí)斷層。

1 地震相識(shí)別技術(shù)

通常斷距較大的斷層在地震剖面上波組特征明顯，一組同相軸有明顯的錯(cuò)斷，非常容易識(shí)別。不同于一級(jí)斷層在地震剖面的顯示情況，低序級(jí)斷層反射波同相軸在地震剖面上可能沒(méi)有明顯的錯(cuò)斷。通常會(huì)有如下特征：同相軸的數(shù)目發(fā)生變化，突然增減或消失；反射同相軸形狀和產(chǎn)狀發(fā)生突變；標(biāo)準(zhǔn)、輔助反射層同相軸發(fā)生稍微扭曲或者有所錯(cuò)動(dòng)。尤其是最后一種通常與巖性變化引起的同相軸變化相互混淆，非常難以區(qū)分。

在斷層解釋識(shí)別的過(guò)程中，通常結(jié)合水平切片以及相干體屬性技術(shù)進(jìn)行參考。水平切片技術(shù)是某一時(shí)間所有地震同相軸與水平面的交線，從而指示了反射界面的走向[1]。斷層在切片上一般表現(xiàn)為反射軸錯(cuò)斷、扭動(dòng)、振幅突然變?nèi)醯确沁B續(xù)性變化[1]。低序級(jí)斷層斷距小，上下延伸也比較小，在地震剖面上僅表現(xiàn)為某一兩個(gè)相位的錯(cuò)動(dòng)，因此該技術(shù)對(duì)低序級(jí)斷層識(shí)別只起到參考作用。相干體屬性技術(shù)是利用多道相似性將三維數(shù)據(jù)體通過(guò)計(jì)算轉(zhuǎn)化為相關(guān)系數(shù)數(shù)據(jù)體，顯示出不相關(guān)聯(lián)的異常，突出其不連續(xù)性[1]。當(dāng)?shù)貙影l(fā)生斷裂時(shí)，地層的連續(xù)性遭到破壞，導(dǎo)致地震道的波形發(fā)生劇烈變化，這種不連續(xù)性會(huì)產(chǎn)生低相關(guān)值的輪廓，這種方法對(duì)低序級(jí)斷層的識(shí)別具有一定效果。

圖1所示為MF油田通過(guò)地震相識(shí)別的斷層示意圖，不同的斷層在地震剖面上顯示的特征差異較大。

圖1 MF油田斷層識(shí)別地震相示意圖

2 井震結(jié)合識(shí)別技術(shù)

在復(fù)雜斷塊的構(gòu)造解釋工作中，斷層解釋是最核心的工作。鉆井、錄井、測(cè)井資料的縱向分辨率較高，因此在構(gòu)造解釋的過(guò)程中對(duì)于鉆井程度比較高的區(qū)塊，鉆、測(cè)、錄井資料的使用對(duì)于低序級(jí)斷層的識(shí)別具有非常大的指導(dǎo)意義。在斷層解釋的過(guò)程中，地震資料與井上實(shí)際鉆遇的情況的符合程度大致有以下5種情況：①井上斷點(diǎn)數(shù)據(jù)與地震解釋結(jié)果相互吻合[2]；②井上斷點(diǎn)數(shù)據(jù)與地震解釋結(jié)果差別較大；③井上斷點(diǎn)數(shù)據(jù)與地震解釋結(jié)果差別不大，僅有部分?jǐn)帱c(diǎn)組合或者斷層位置與實(shí)鉆結(jié)果有誤差；④井上實(shí)際沒(méi)有鉆遇斷層，而地震解釋有斷層；⑤井上實(shí)際鉆遇有斷點(diǎn)，而地震資料上面沒(méi)有任何斷層痕跡。以上5點(diǎn)是在構(gòu)造解釋工作的過(guò)程中經(jīng)常會(huì)遇到的情況，尤其是第5種，因地震資料分辨率有限，斷距較小的低序級(jí)斷層在地震資料上是分辨不出來(lái)的，而井上可能會(huì)鉆遇低序級(jí)斷層。在工作的過(guò)程中，需要把地震資料、鉆井資料、測(cè)井資料結(jié)合起來(lái)，盡量做到井震資料高符合程度，以此來(lái)提高構(gòu)造解釋結(jié)果的精度。

如GD油田G1-15井通過(guò)與鄰井進(jìn)行地層對(duì)比，發(fā)現(xiàn)阜四段有地層厚度的缺失。與地震資料結(jié)合發(fā)現(xiàn)同相軸有輕微的扭動(dòng)及產(chǎn)狀變化現(xiàn)象。因其在目的層附近特征不明顯，且上下延伸較小，因此在開(kāi)發(fā)初期被忽略。后期在鉆井過(guò)程中，井上鉆遇斷層，與初期認(rèn)識(shí)不符，通過(guò)井震資料的結(jié)合，對(duì)該區(qū)塊構(gòu)造重新進(jìn)行了認(rèn)識(shí)。

圖2 GD油田井震結(jié)合示意圖

3 動(dòng)靜結(jié)合識(shí)別技術(shù)

多數(shù)油田在開(kāi)發(fā)中后期，生產(chǎn)動(dòng)態(tài)方面的矛盾會(huì)逐漸顯現(xiàn)出來(lái)。動(dòng)態(tài)方面的矛盾包括：注采關(guān)系矛盾、油水關(guān)系矛盾、能量供給矛盾、測(cè)井解釋矛盾、鄰井生產(chǎn)矛盾、儲(chǔ)采關(guān)系矛盾等。其中注采關(guān)系矛盾和油水關(guān)系矛盾是非常常見(jiàn)的矛盾。出現(xiàn)這些矛盾的原因，極可能是構(gòu)造認(rèn)識(shí)精度不夠造成的。如井間有沒(méi)有識(shí)別的低序級(jí)斷層造成注采不見(jiàn)效，或者井間斷層不存在造成不同斷塊注采見(jiàn)效。對(duì)于薄層砂體儲(chǔ)層油藏，因?yàn)榈托蚣?jí)斷層的識(shí)別不到位，也極易出現(xiàn)“高水低油”的現(xiàn)象。對(duì)于采出程度明顯超過(guò)一般經(jīng)驗(yàn)值的油藏，則可能是斷塊劃分不合理造成的。這些動(dòng)態(tài)矛盾的產(chǎn)生都提醒我們，構(gòu)造認(rèn)識(shí)的精確度不足，需要結(jié)合動(dòng)態(tài)資料，重點(diǎn)針對(duì)低序級(jí)斷層的識(shí)別以及斷塊的合理劃分對(duì)構(gòu)造重新進(jìn)行認(rèn)識(shí)。

如SZ油田戴一段Ⅱ油組油藏，開(kāi)發(fā)初期建立2注4采井網(wǎng)，其中注水井S1-4井對(duì)S1-19井有明顯的注采響應(yīng)。而注入井S3-11井則注入壓力高達(dá)31 MPa，注水難度較大，周圍油井無(wú)明顯受效響應(yīng)。通過(guò)動(dòng)靜結(jié)合發(fā)現(xiàn)，S3-11井與S1-16井之間有斷距約10 m的低序級(jí)斷層存在，證實(shí)了S3-11井與S1-16井之間不連通。

圖3 SZ油田f1斷層走向示意圖

4 RGB分頻融合技術(shù)

地震分頻處理與屬性融合技術(shù)是近年來(lái)應(yīng)用比較廣泛的地震處理技術(shù)。地震反射波勘探中，不同的地質(zhì)體對(duì)應(yīng)不同的優(yōu)勢(shì)響應(yīng)頻帶，不同頻率的信號(hào)則記錄了不同的地質(zhì)信息。對(duì)此地質(zhì)體響應(yīng)最明顯的特征則最易被地質(zhì)人員識(shí)別。根據(jù)地震勘探垂向分辨率與反射波長(zhǎng)成正比關(guān)系，通常表示為λ/4（λ為地震波波長(zhǎng)）[3]。由于λ=v/f（v為地層平均速度，f為地震波頻率），所以地震垂向分辨率又能用v/4f表示。因此地震垂向分辨率主要受地震波頻率影響，頻率越高，垂向分辨率越高。因此，通常使用高頻部分資料來(lái)提高地震分辨率，以識(shí)別原始地震資料難以識(shí)別的分布范圍較小的地質(zhì)體和延伸范圍較小的低序級(jí)斷層。基于RGB原理的地震多屬性顯示技術(shù)是利用RGB三原色來(lái)映射低頻、中頻、高頻所代表的不同地震屬性，從而將多種屬性融合顯示在一張地震剖面上[4]。融合之后的地震資料包含更多的地質(zhì)信息，提高了對(duì)于地質(zhì)構(gòu)造特征細(xì)節(jié)的認(rèn)識(shí)。原始地震資料經(jīng)過(guò)地震分頻與屬性融合技術(shù)處理后，因其波組特征更加明顯，斷點(diǎn)也更加干脆，易于識(shí)別，垂向和橫向的分辨率大幅度提高，甚至可以識(shí)別斷距5 m左右的斷層。圖1為YM地區(qū)地震資料用RGB分頻融合技術(shù)處理前后的對(duì)比圖。

圖4 YM油田RGB分頻融合處理前后對(duì)比圖

原始地震剖面阜二段包括2～3個(gè)波峰、3個(gè)波谷，垂向只有5～6個(gè)同相軸。分頻融合處理后，阜二段自下而上有黑-藍(lán)-紅-黃-黑-黃-紅-藍(lán)8個(gè)同相軸，垂向分辨率提高33%～60%，斷層面更加清晰，斷點(diǎn)識(shí)別更加準(zhǔn)確。

5 結(jié)束語(yǔ)

在油田勘探開(kāi)發(fā)初期，因地震資料分辨率有限和鉆井資料的不足，對(duì)于低序級(jí)斷層的識(shí)別往往比較局限，對(duì)于構(gòu)造的認(rèn)識(shí)不夠精確。在后期開(kāi)發(fā)過(guò)程中，因?yàn)闃?gòu)造認(rèn)識(shí)精度不足帶來(lái)的生產(chǎn)矛盾則暴露出來(lái)。老區(qū)調(diào)整工作是油田開(kāi)發(fā)后期階段的重要工作，調(diào)整之前則需要利用地震資料以及已有鉆井資料結(jié)合生產(chǎn)特征進(jìn)行構(gòu)造重新認(rèn)識(shí)。影響開(kāi)發(fā)效果以及剩余油分布的低序級(jí)斷層的識(shí)別工作成為開(kāi)發(fā)后期調(diào)整工作的重點(diǎn)。綜合利用鉆井、測(cè)井、錄井、地震資料以及后期的生產(chǎn)資料可以對(duì)低序級(jí)斷層進(jìn)行識(shí)別描述。其中靜態(tài)資料進(jìn)行識(shí)別，動(dòng)態(tài)資料可對(duì)低序級(jí)斷層進(jìn)行驗(yàn)證。采用高精度的構(gòu)造認(rèn)識(shí)對(duì)老油田后期開(kāi)發(fā)調(diào)整進(jìn)行指導(dǎo)，可提高采收率5～10個(gè)百分點(diǎn)。