發布時間：2022-04-29所屬分類：工程師職稱論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要：基于新采集處理的高精度疊前深度偏移資料，綜 合 地 震、地 質、油藏信息細化描述潛山內幕構造，有效提高潛山界面和內幕斷層解析的精度和可靠性。東勝堡潛山形態表現為北西-南東向展布的背斜特征，發育北東向、北西向、近東西向三組斷層，其中北東向斷層為主干斷
摘要：基于新采集處理的高精度疊前深度偏移資料，綜 合 地 震、地 質、油藏信息細化描述潛山內幕構造，有效提高潛山界面和內幕斷層解析的精度和可靠性。東勝堡潛山形態表現為北西-南東向展布的背斜特征，發育北東向、北西向、近東西向三組斷層，其中北東向斷層為主干斷層，斷層間切割關系比較合理。依據變質巖潛山多種類型巖性的測井響應差異和微觀儲集空間特征，綜合3700系列測井資料定性識別6大類巖性，建立優勢巖性和有利儲層測井識別綜合圖版，進一步完善太古宇變質巖孔隙-裂縫型儲層測井評價技術。通過有機結合井眼的“硬數據”與地震的“軟數據”，從骨架巖石特征、儲層流體等方面分析影響內幕反射特征的關鍵因素，針對性提取38種井旁地震屬性，解析地震反射特征，尋找巖性-裂縫-地震反射-產能之間的匹配關系，優選能量屬性，實現內幕有利儲集體預測。結 果 表 明，有利儲集體發育具有一定的分段性，在潛山頂面以下50～300m 范圍內最為發 育，局部表現出不規則透鏡體狀，是東勝堡潛山油藏開發的有利潛力區。
關鍵詞：變質巖;潛山內幕;波阻抗;層位標定;地震屬性;東勝堡潛山
0 引言
遼河坳陷潛山油氣藏發育，主要包括太古宇變質巖潛山和中、上元古界碳酸鹽巖潛山[1-4]。隨著勘探開發的不斷深入，已累計探明石油地質儲量近億噸，該類潛山油藏已經成為遼河油區重要的儲量增長點和產能接替區[5-9]。針對其內幕構造復雜、儲層非均質性強、油水關系多樣的特殊性，前人在潛山類油藏研究中做了大量的工作，尤其是在儲層巖心裂縫宏觀表征和鏡下微觀特征分析、碳酸鹽巖巖性的有利識別等方面形成了較為系統的方法，在特殊巖性 儲 層 測 井 識 別 與 評 價 方 面 也 進 行 了 相 關 探索[10-13]。這些都在開發實踐中發揮了重要作用。由于特殊巖性油藏大都埋藏較深，經歷了多次構造運動，使其構造 內 幕 特 別 復 雜，造成構造內幕反射不清，加之上覆地層巖性變化等影響，嚴重降低了地震解釋的精度，致使研究成果多停留在油藏靜態解剖研究階段，在綜合地震、地質、油藏信息研究潛山內幕構造、變質巖巖性識別、裂縫預測等方面缺乏有利的手段和方法。本文基于高精度地震資料的二次采集和處理，從潛山頂界構造精細解釋、儲層測井評價以及裂縫分布預測等角度對潛山內幕進行研究，獲取潛山內幕的特征參數，并在東勝堡潛山生產實踐中進行應用，開拓變質巖潛山油藏勘探開發的新局面。
1 東勝堡潛山概況
東勝堡潛山是遼河盆地規模型油氣藏最好的潛山之一。地層由太古宇鞍山群變質巖組成，巖性以區域變質巖和混合巖類為主，并伴有燕山期侵入的煌斑巖巖脈[14-16]。儲集空間主要為構造裂縫[17]，其次是碎裂質的粒間及晶間孔隙，以及極少量溶蝕孔隙。潛山埋深2600～3080m，油層發育主要受潛山巖性控制，有統一油水界面，呈塊狀油藏特征。上覆巨厚沙四 段 暗 色 泥 巖 為 該 區 的 蓋 層 和 良 好 生 油層。
2012年前人對大民屯凹陷東部變質巖潛山重新開展了高精度地震資料二次采集和處理，尤其是使用三維疊 前 深 度 偏 移 處 理 技 術 進 行 潛 山 內 幕 處理[18]，使反映潛山內幕特征的地震資料品質得到明顯改善。表現為潛山頂面變得更加清晰，內幕信息更加豐富，不同巖性和內幕斷層信息有明顯的地震反映，為利用油藏地球物理信息描述潛山內幕提供了有利的資料基礎。
2 變質巖潛山內幕細化描述
2.1 潛山內幕界面精細刻畫
東勝堡潛山內幕地層速度與上覆地層速度存在較大差異，潛山頂界面在地震剖面上多形成較連續的反射同相軸，易于單井精細標定和層位連續追蹤。綜合應用以下解釋技術，可進一步提高潛山頂界面和內幕斷層解析的精度和可靠性。
1)野外露頭地層研究技術。通過對相似巖性露頭區地層出露情況(遼寧西部太古宇建平群小塔子溝組混合花崗巖、斜長片麻巖)的研究，對研究區地層展布及裂縫的分布狀況有相對直觀的認識：地層呈北西向展布，片麻理及線理的傾向為30°～40°;這為地質模型的綜合解釋提供了可參考的原始模型。
2)井震結合精細層位標定。依據完鉆井資料分析潛山上覆巖層與潛山內幕地層在巖性、電性特征上的差異，明確地震波組反射特征的地質含義，合理匹配單井合成記錄與井旁地震記錄信息[19-21]。從東勝堡潛山頂界及潛山內幕的地震反射特征看，潛山頂面為連續性 一 般 的 中 等 反 射(圖1)，其 上 為 沙 四段形成的多相位連續性較好的強反射。圖1 東勝堡潛山潛山頂面地震地質層位標定Fig.1 SeismicgeologicallayerlabelofDongshengpuburiedhilltopsurface
3)相干體分析技術。用于檢測地震波同相軸的不連續性，其目的主要是對地震數據進行求同存異，有利于識別斷層產狀和特殊巖性體展布。
4)時間切片解釋技術。作為遼河變質巖潛山頂界面地震解釋的手段之一，通過對反射界面的閉合追蹤，可有利描述其構造形態展布特征。
5)地震地質綜合解釋。在前期建立地質概念模型的基礎上，針對性開展井震結合精細解釋，利用精細層位標定和速度分析，綜合解析速度在平面和縱向的變化差異，建立反映目標區內幕特征的速度場，為潛山內幕地質體描述提供合理依據。研究表明，潛山內幕表現為北西-南東向展布背斜特征，軸部位于潛山的南端，斷裂特征與相干體分析獲取信息基本一致。
2.2 變質巖內幕儲層測井響應特征
據變質巖多種類巖性測井響應差異，建立優勢巖性和有利儲層測井識別綜合圖版，合理劃分儲層類別;同時結合變質巖微觀儲集空間特征，建立儲層參數綜合解釋模型，進一步完善太古宇變質巖孔隙-裂縫型儲層測井評價技術，現場應用效果明顯。
2.2.1 巖石礦物測井響應
組成東勝堡潛山變質巖的主要造巖礦物為斜長石、鉀長石、石英、普通角閃石、黑云母等，可分成 K、Na、Si、Al和 Fe 、Mg、Ca兩 個 系列。其 中：前 者 具有低補償密度(DEN)、低補償中子(CNL)、低光電吸收指數(Pe)及高自然伽馬(GR)的“三低一高”的測井響應特征;后者具有高補償密度、高光電吸收指數、高補償中子及低自然伽馬的“三高一低”的測井曲線特征。
2.2.2 “巖心刻度測井”識別潛山內幕儲層
本區的有利儲層巖性主要為混合巖、斜長片麻巖，在對其進行巖心觀察及定量描述的基礎上，綜合3700系列測井 資 料(主 要 是 深 淺 雙 側 向、三 孔 隙 度測井)、聲 電 成 像、錄 井 顯 示，以 及 薄 片、掃 描 電 鏡、CT 掃描等手段進行儲層發育段的描述，獲 取 巖 石類型、裂縫表征參數、儲集空間類型、含油性等有利信息。
1)統計東勝堡潛山完鉆井巖性測井響應，分析其實際測井響應值與理論值間的關系，建立巖性識別標準 (表 1)。如 在 S18-12 井 測 井 圖 (圖 2)上，2965～2975m 井段 DEN 和CNL 曲線表現為“絞合曲線”或“負差異”特征，密度值為2.65～2.95g/cm3，自然伽馬值較低，一 般 為40～50API，時 差 變化較大，屬于典型片麻巖。
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2)利用3700測井曲線識別單井儲層裂縫。東勝堡 潛 山 中 相 對 致 密 段 電 阻 率 背 景 值 最 高 可 達20000Ω·m 以上;而儲層相對發育 段 受 泥 漿 濾 液侵入的影響，深淺側向電阻率表現為高阻背景下的低阻，測井曲線多為“U”型或“W”型，裂縫或孔隙發育導致該層段的聲波時 差 變 大，測 井 曲 線 呈“U”型(圖3)。
3)利用電導率異常檢測儲層裂縫。在由裂縫引起的長軸方向電導率增高，而短軸方向電導率降低。如區 內 S24-10 井 斜 交 網 狀 縫 在 電 導 率 異 常 檢 測(DCA)測井 圖(圖4)上：深、淺雙 側 向 表 現 為 中 低值，異常段中具有更多的尖峰，中等正差異，正差異幅度值為20～200Ω·m，聲波和密度有衰減，表現為在電導率整體抬高的背景上出現梳狀異常。
4)利用地層微電阻率掃描成像或井周聲波成像測井對巖性、溶孔(洞)、裂縫的充填狀況，裂縫的交切關系，小斷層等進行定性的判斷，通過對成像測井資料的處理可以得到裂縫應力場參數等定量參數。以巖心標定和成像測井為依托，利用人工智能技術(神經網絡技術和模糊邏輯的方法)實現裂縫識別。
2.3 利用高精度地震信息預測有利儲集體展布
2.3.1 利用地震波波形變化特征分析裂縫發育段特征 太古宇變質巖潛山內幕研究難點在井間，井間地層對比及巖性段或儲層段的橫向展布只能通過地震資料實現。潛山內幕的反射特征主要是由波阻抗變化造成的，而波阻抗受骨架巖石的特征和儲層流體影響較大。
1)骨架巖石特征對波阻抗的影響。東勝堡潛山儲集巖主要有混合花崗巖、片麻巖、變粒巖及淺粒巖等，非儲集巖多為后期侵入，主要有煌斑巖、輝綠巖及角閃巖等。統計了不同巖性的波阻抗值，差異較大。其中：片麻巖波阻抗最小，值為12000～16000g/(cm2·s);角 閃 巖 波 阻 抗 最 大，值 為 15000～20000g/(cm2·s);混合巖和變粒巖波阻抗值分別為13000～15600g/(cm2·s)和15000～18000g/(cm2·s)。在巖性發生變化時，波阻抗也隨之發生變化，在地震響應上表現為一個反射界面。
2)儲層流體對波阻抗的影響。根據東勝堡潛山油藏的測井解釋和試油結果，分別統計了風化殼、干層、儲層流體的時差、密 度 和 波 阻 抗 信 息。結 果 表明：風化殼波阻抗值平均偏低，約 為 12000g/(cm2·s)，含流體層波阻抗均值為11500g/(cm2· s)，而干層則為14000g/(cm2·s);說 明 潛山 內 部儲集層存在流體時，波阻抗有下降趨勢。
總之，當變質巖潛山儲層巖性發生變化、裂縫發育并存有流體時，往往導致波阻抗發生變化，在地震響應上表現為一個反射界面。
從井震精細標定結果可知，高產井在地震剖面上往往表現為強反射特征。如安112井、靜52C 井的高產層都位于潛山面下的第一套反射軸上，安133井位于第 二 套 反 射 軸 上;這 主 要 是 由 于 該 深 度段裂縫發育程度高，導致波阻抗發生變化，在地震上表現為強反射。對于低產井而言，地震剖面上多表現為弱反射特征。如S22-12井、S23-13井的投產層段均位于較弱的反射層上，試采結果表明裂縫發育程度較低。
2.3.2 優選地震屬性參數，綜合預測有利儲集體分布
利用三維疊前深度偏移處理技術進行潛山內幕處理[18]，獲取了大民屯凹陷西部變質巖潛山更加豐富的內幕信息，發揮地震空間立體覆蓋的優勢，把井眼的“硬數據”與地震的“軟數據”有機結合，解析地震反射特征，尋找巖性-裂縫-地震 反射-產 能 之間 的匹配關系，為地震預測裂縫分布提供了可能。針對性提取38種井旁地震屬性參數(如振幅能量、振幅方差、能量半衰時間、均方根振幅等)，與測井曲線建立一定的裂縫響應關系，通過非線性映射掃描、模式識別以及神經網絡的裂縫檢測，優選與裂縫發育有一定聯系的屬性;同時，結合單井的測井、錄井、試油試采、吸水剖面及后期的措施改造效果參與相似度的分析，最后發現能量屬性最能反映東勝堡潛山油藏儲集層的裂縫發育情況(表2、圖5)。圖5中紅色區域和藍色區域均為裂縫集中發育的儲集體。由圖5所見，裂縫發育具有分段性。在潛山頂面下0～50m 處一般不發育，而在距離潛山頂面50～300m 為最發育段，其下又為不發育段;這與動態生產中表現的底水不活躍一致，也與裂縫發育情況受古風化殼影響的認識是一致的。內幕有利儲集體表現為不規則透鏡體狀，受非滲透遮擋的影響，潛山內部局部地區仍然存在剩余油，這是下步油藏開發潛力的目標。
3 結論與討論
基于高精度地震資料的二次采集和處理，利用地球物理信息從潛山頂界構造精細解釋、儲層測井評價以及裂 縫 分 布 預 測 等 角 度 對 潛 山 內 幕 進 行 研究，獲取潛山內幕的特征參數，有利地指導了生產實施。
今后在對已有技術和方法進行完善的同時，應解決以下難題：
1)潛山內幕巖性復雜，測井只能識別幾種類型相近的巖性;常規處理地震資料對于潛山內幕斷層解釋困難，斷 裂 系 統、深層潛山的成藏機制難以搞清，應作為今后長期的攻關方向。
2)積極探索地震處理新技術以彌補井間儲層分布及變化趨勢研究不足的現狀，并進一步強化地震反演在潛山內幕的應用;同時，應用地震地質綜合技術和手段，建立和完善不同研究階段的雙重介質儲層模型，以此作為油藏數值模擬研究的基礎。
論文撰寫過程中，得到了樊佐春、姜越、畢英爽、陳忠等同事的熱情指導和幫助，一并致以深切謝意。——論文作者：張新培1，2，于雪峰3
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