深層縫洞體地震特征提取與能量脊線追蹤

摘要： 塔里木盆地富滿油田FY1 井區奧陶系深層縫洞型油氣藏內部儲層非均質性強，鉆井鉆進過程中的漏失井段主要以裂縫—孔洞型儲層為主，放空井段主要以孔洞型—洞穴型儲層為主，需要針對性地在空間刻畫不同尺度斷裂破碎體。為此，基于前人研究成果，以走滑斷裂破碎空腔在地震剖面上呈非均質、強能量的特征為切入點，提出了深層縫洞體地震特征提取與能量脊線追蹤方法，通過改進的方位扇區約束貪婪算法追蹤縫洞體非均質能量脊線，以落實斷裂破碎構造的核帶結構或柵狀結構特征。具體步驟為：①地震資料預處理。基于地震數據進行地層傾角掃描和構造層位解釋等預處理。②非均質能量脊線追蹤。提取非均質地震信息，結合精細井震標定結果確定有效均方根振幅屬性值域與數據截斷，再基于閾值截斷追蹤數據、識別非均質能量脊線。③鉆井校驗與分析。結合精細標定結果，分析非均質能量脊線數據與鉆井、測井和累計產液量等數據之間的相關性，以確認不同尺度的斷裂識別結果。應用實例表明，FY1 井區深層縫洞體非均質能量脊線識別結果與鉆具放空、泥漿漏失等匹配率達到98. 5%，可有效揭示優質縫洞儲層空間發育位置并支撐井位部署。

關鍵詞： FY1 井區，深層縫洞體，貪婪算法，非均質能量脊線

中圖分類號：P631 文獻標識碼：A DOI：10. 13810/j. cnki. issn. 1000‐7210. 2024. 05. 017

0 引言

塔里木盆地深層—超深層蘊藏著豐富的石油、天然氣資源，碳酸鹽巖縫洞型油氣藏是重點勘探、開發領域之一[1‐2]。近年來，中國陸上最大超深層海相碳酸鹽巖油田—— 富滿油田在走滑斷控油氣藏勘探、開發中取得顯著成效。勘探、開發實踐表明，不同尺度走滑斷裂破碎作用控制儲層規模和油藏富集特征[3]。利用地球物理方法進一步揭示縫洞儲層的非均質性空間分布特征，對落實油氣藏特征具有重要意義。

鉆井數據表明，塔里木盆地富滿油田FY1 井區奧陶系深層縫洞型油氣藏內部儲層非均質性強，已在一間房組獲得高效建產、鷹山組2 段獲得油氣發現。鉆井鉆進過程中的漏失井段主要以裂縫—孔洞型儲層為主，放空井段主要以孔洞型—洞穴型儲層為主。自FY1 井區油氣發現以來，實現了勘探持續突破，向南、向西、向東不斷發現含油區域，表明該區具備巨大勘探、開發潛力。開發實踐表明，區內存在不同斷裂破碎主體控制不同油藏單元、次級斷裂產能差異明顯等矛盾，需要針對性地在空間刻畫不同尺度斷裂破碎體。

前人利用錯格虛譜法模擬礁、灘相儲層的地震波場特征[4]，利用雙重孔隙介質波傳播方程認識非飽和巖石的縱波頻散與衰減特征[5]，利用非均質天然氣藏的巖石物理模型特征反演含氣飽和度等[6] ，從不同維度描述了儲層的地震響應特征。然而，針對塔里木盆地奧陶系深層—超深層海相碳酸鹽巖斷控縫洞儲層的研究相對較少。在勘探階段，一般應用基于地震數據的第三代本征值相干屬性[7]、相干加強屬性[8‐9]、最大似然（Likelihood）屬性[10]、梯度結構張量屬性[11]、螞蟻體屬性[12‐13]等定性識別、描述斷裂破碎帶及其分布規律[14‐18]。劉坤巖等[19]利用子波重構與分量優化方法識別塔河地區奧陶系隱蔽溶洞體。但是，由于克拉通內部走滑斷裂具有典型的核帶結構或柵狀結構[20]，上述地震屬性一般由相鄰地震道之間的運算而得，反映了地震道間能量梯度最大位置（如“串珠”狀地震反射[21]），多是縫洞儲層的橫向外邊界的響應。鉆井漏失、放空對應地震道間相關性最好、能量梯度最小[22]且能量最強位置。因此，上述屬性異常特征空間位置往往指示存在斷裂破碎帶等地質體，但不能準確確定斷裂破碎帶及其內部破碎空腔體的位置，難以滿足斷控型油藏優質儲層空間定位需求。另外，盡管深層縫洞體與淺層縫洞體的地震反射特征基本相同，但深層縫洞體的能量較淺層更弱，刻畫難度更大，需要針對性地聚焦、增強與縫洞儲層相關的地震特征。

為此，筆者基于前人研究成果，以走滑斷裂破碎空腔在地震剖面上呈非均質、強能量的特征為切入點，提出了深層縫洞體地震特征提取與能量脊線追蹤方法，通過改進的方位扇區約束貪婪算法追蹤縫洞體非均質能量脊線，刻畫了與鉆井漏失、放空最匹配的位置，落實了斷裂破碎構造的核帶結構或柵狀結構特征，揭示了優質縫洞儲層空間位置并支撐井位部署。

1 方法原理與實施

基于地層沉積與斷裂活動將地層破碎的假設，采用奇異值分解（SVD）方法分離地層沉積對應的地震信息，從而提取非均質能量。同時，巖溶液體沿斷裂破碎核部向周圍擴溶，斷裂位置的溶蝕規模最先達到峰值，所追蹤的非均質能量最大位置即為儲層最發育的位置。本文方法的關鍵是非均質能量提取和非均質能量脊線的有效追蹤。

1. 1 非均質能量提取

為了識別并突出超深層走滑斷裂破碎帶地震響應特征與地層地震反射特征之間的差異，引入地層傾角掃描結果以增強后續計算過程的穩定性。