喇嘛甸油田井震結合斷層識別技術

陳國飛

(中油大慶油田有限責任公司，黑龍江 大慶 163712)

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喇嘛甸油田井震結合斷層識別技術

陳國飛

(中油大慶油田有限責任公司，黑龍江 大慶 163712)

針對喇嘛甸油田井震斷層匹配矛盾突出、斷層表征精度低的問題，運用井震結合斷層識別技術，利用井斷點與地震信息精細刻畫斷層。其中，多套井網標定準確地將井斷點進行深時轉換，與地震斷層解釋結果進行匹配分析，得出5類斷點井震對應關系。對于井震符合好、對應單一的情況，采用井定位置、震控形態的解釋方法精細刻畫了斷距為5 m以上斷層；對于斷裂帶部位多個斷點對應一個或多個地震響應的情況，采用模式指導、屬性約束的解釋方法對其進行了精細表征。研究成果指導了喇嘛甸油田北西二區斷層邊部5口補充井、7口調整井的部署。調整后，平均單井鉆遇砂巖厚度為13.8 m，有效厚度為10.2 m，增加可采儲量2.1×104t。

井震結合；斷層識別；斷裂帶；井斷點；喇嘛甸油田

引 言

喇嘛甸油田位于大慶長垣最北端，為受構造控制的短軸背斜陸相砂巖油藏，主要含油層系為薩爾圖、葡萄花和高臺子油層，斷層發育。經50多年開發，已進入特高含水開發期，剩余油呈“高度分散、相對聚集”狀態分布[1-3]。斷層附近井網密度相對較小，是剩余油主要富集區之一，有效識別和表征斷層有利于該部位的剩余油開發。

目前，可以提高斷層識別精度的技術有基于相關算法的相干體、方差體屬性，曲率算法的曲率體屬性，斷層要素的傾角—方位角屬性，基于螞蟻覓食原理的螞蟻體屬性等三維地震屬性[4-8]，但小斷層識別和大斷層描述仍不夠細致，滿足不了開發調整需求。

喇嘛甸油田三維開發地震覆蓋以前，主要是利用早期二維地震和當前密井網斷點數據刻畫斷層，井間仍然遺留一些尚未認識的斷層，需要井震結合開展斷層精細刻畫。為此，分析了喇嘛甸油田密井網條件下井震匹配關系，提出了“井定位置、震控形態，模式指導、屬性約束”的井震結合斷層識別方法，重新認識了該區斷裂體系。

1 井震結合斷層識別技術

井震結合斷層識別技術即在密井網條件下，將豐富的井斷點信息和高密度三維地震資料經深時轉換后進行精確匹配，在地震數據體中，用斷點引導地震屬性的斷層刻畫技術。

1.1 多套井網井斷點深時轉換

喇嘛甸油田平均井網密度達到75 口/km2，不同時期的6套井網并存，從20世紀70年代的基礎井網開始，井網間時間跨度超過40 a，地震采集時間差異大，同時測井儀器及測量環境不同造成的系統誤差也大。研究區2006年采集了3D3C地震資料，初次標定發現僅與地震采集時間接近的最新二三結合井(針對喇嘛甸油田二類油層開發，利用三次采油井網先進行水驅開發，再轉入聚合物驅開發的層系井網)效果好(圖1a)，不同井網井標定不統一，影響斷點深時轉換精度。針對上述問題，首選與地震數據反映同一時期地下儲層信息的二三結合井進行標定，并作為標準井。其他井網井聲波時差曲線以標準井為基準，同一套井網系統進行標準化處理，不同井網間進行歸一化處理。圖1b是同井區不同井網井最終標定結果，與初次標定結果對比可知，除二三結合井外其他井合成地震記錄與井旁地震相比，縱向上主要波組都能對準，波形與地震波形相近；橫向上消除了長期開發對地下儲層物性改變的影響，能量與地震反射能量相匹配，保證了井斷點深時轉換的精度。

圖1 L9-252井區不同井網井震標定對比

1.2 井震斷點匹配分析

1.2.1 單井鉆遇斷點

密井網條件下井斷點信息揭示，喇嘛甸油田主體斷層主要以斷裂帶的形式存在[9]。油田在精細挖潛以前布井的原則為“躲斷層”，但仍然避免不了井鉆遇斷層，本區鉆遇斷點井比例達到63.2%，測井資料可對比出2 m以上斷距斷點。

井鉆遇斷點有3種情況：未鉆遇斷點；僅鉆遇一個斷點；鉆遇多個斷點。其中，單井鉆遇多個斷點情況普遍存在，其斷點組合形式可分為4種類型：集中分布，斷距較大；集中分布，斷距較小；零散分布，斷距較大；零散分布，斷距較小。

1.2.2 斷層地震反射特征

覆蓋研究區地震資料主頻在35 Hz左右，斷層地震反射特征可劃分為3種類型：①多軸錯斷干脆。主要為剛性較強地層受強烈張力作用產生的斷層，一般斷距為30 m以上斷層具有此反射特征；②多軸錯斷，但斷層面附近同相軸扭曲或黏連。喇嘛甸油田產生這種地震反射特征的斷層較多，一般為斷距小于30 m在塑性剪切作用下形成的韌性斷層，或同沉積斷層。斷面處的波形出現一致性扭曲，使地震反射波同相軸不能完全錯斷，同相軸只是黏連扭曲。這類斷層需要井震結合進行精細刻畫；③單軸扭曲或同相軸數增減。正演模擬分析得出[10]，斷距小于5 m斷層在剖面上很難直接辨認。這些比較隱蔽、延伸不長、斷距較小的斷層，與部分巖性邊界、資料處理造成的假象一樣，都產生相同的地震反射特征，即僅有一個同相軸扭曲、同相軸數目增減或分叉合并等。斷層解釋存在多解性，需要結合井信息做進一步詳細分析。

1.2.3 斷點井震對應關系

將井斷點數據和三維地震數據統一到相同域內，兩者必定存在矛盾。通過分析喇嘛甸油田4 079個斷點數據得出，井斷點與地震識別斷層的對應關系可分為5類：①井震符合，即一個斷點對應一個地震響應，地震可識別4、5級斷層；②井有震無，斷距小于5 m的地震難以識別小斷層；③震有井無，一般為巖性變化引起的地震響應，需進一步核實測井對比結果進行確定；④多個斷點對應一個地震響應(圖2a)；⑤多個斷點對應多個地震響應(圖2b)。④和⑤兩類為井鉆遇斷裂帶情況，多個斷點密集分布，斷距相當，只有一個地震響應時為④類，存在主控斷層情況為⑤類。

1.3 井震結合斷層解釋方法

針對前文5種斷點井震對應關系，不同的井震對應關系，反應了不同性質的斷層，識別與刻畫方法也不相同。

1.3.1 井定位置、震控形態

對于井震符合好和對應單一的情況，借助沿層曲率體、相干體和螞蟻體等切片，手工完成對斷層三維空間傾向、走向、上下延伸，以及斷層之間搭接、交切關系的描述，初步建立斷層的整體形態和斷裂體系。然后，利用井斷點信息確定所解釋斷層位置，原則是在斷點準確深時轉換的前提下，井點處斷層位置嚴格尊重井斷點信息，平面上將多個可組合的斷點作為硬性數據進行斷層位置和形態的修正。應用這套方法主要完成對4、5級斷層、大斷層末梢及地震可識別小斷層的精細刻畫(斷距為5 m以上)。

圖2 井震斷點對應關系圖

1.3.2 模式指導、屬性約束

對于多個斷點對應一個地震響應情況，將井鉆遇的多個斷點簡化為一個斷點，選取與地震剖面匹配最好的斷點作為解釋斷層位置，這條斷層的斷距為所有斷點斷距之和。

對于存在一條主控斷層，上下發育伴生的調諧斷層，這種情況多個斷點密集分布，地震剖面中斷層上下兩盤出現牽引構造，兩盤之間存在一個窄的條帶，其內部有些破碎的同相軸或弱振幅存在，即斷層帶的地震響應。具體的解決辦法為：利用井資料開展精細小層對比，建立斷裂帶的剖面模式(圖3a)，以此剖面模式作為指導，在帶有斷點信息的地震剖面中，把主控大斷層解釋出來；通過地震剖面放大、波阻對比等方法，將可辨識的伴生斷層也刻畫出來(圖3b)；由于斷裂帶在方差體、相干體切片上表現為一個很寬的條帶，主控斷層和可解釋伴生調諧斷層橫向上借助于地震屬性切片判斷各自的延伸長度(圖3c)。

圖3 過L8-P3125井井震結合斷層解釋圖

2 取得成果

喇嘛甸油田北西二區井震結合斷層再認識后，與測井解釋斷層相比，整體斷層的數量和形態均發生較大變化。以葡I組頂面為例，原認識斷層9條，重新落實斷層共17條，均為正斷層。從斷層數量對比看，新發現斷層7條，多為低序級小斷層，斷距5 m左右斷層占68%；核銷斷層2條，合并斷層2條，拆分斷層2條。從斷層形態變化看，延伸長度變化7條，位移變化3條，切割關系變化2條(圖4)。

應用上述斷層認識成果指導注采方案調整。原40號和41號斷層井震結合再認識后，合并成一條斷層，結合儲層認識成果，發現薩III組二類油層在該條斷層邊部附近存在一定潛力，部署了5口開采薩Ⅲ組的二類油層聚合物驅補充油井。由于距離斷層較近注水井易發生套管損壞現象，綜合分析發現有6口注水井距離新認識斷層太近，應該轉為采油井，同時在原解釋40號斷層附近的一口油井，距離新解釋斷層有200 m，將該井轉為注水井更為合理。調整后，平均單井鉆遇砂巖厚度為13.8 m，有效厚度為10.2 m，增加可采儲量2.1×104t。

圖4 北西二區井震結合前后斷層對比

3 結 論

(1) 通過制作高精度合成地震記錄，將喇嘛甸油田4 079個斷點進行了深時轉換，與地震解釋斷層進行匹配分析，得出5類斷點井震對應關系：井震符合；井有震無；震有井無；多個斷點對應一個地震響應；多個斷點對應多個地震響應。

(2) 采用“井定位置、震控形態，模式指導、屬性約束”的井震結合斷層識別技術，有效識別了斷距5m以上斷層，同時對以斷裂帶形式存在的多個斷點對應一個或多個地震響應的斷層進行了精細表征。

(3) 密井網條件下井震結合斷層再認識后，斷層變化仍然較大，斷層變化部位是有利的調整挖潛區域。在喇嘛甸油田北西二區40號、41號斷層變化位置，成功部署5口補充井、7口調整井。

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編輯 張耀星

20150129；改回日期：20150329

國家“十二五”重大科技專項“井震結合油藏精細結構表征技術”(2011ZX05010-001)

陳國飛(1979-)，男，工程師，2006年畢業于中國石油大學(北京)礦產普查與勘探專業，現從事開發地震解釋與應用研究工作。

10.3969/j.issn.1006-6535.2015.03.034

TE347

A

1006-6535(2015)03-0131-04