油田開發區微幅度構造邊棱檢測識別及其應用

趙騰飛，楊迎春，叢向元，張　會，鄧安芬

（中國石油大慶鉆探工程公司地球物理勘探一公司，黑龍江大慶163357）

油田開發區微幅度構造邊棱檢測識別及其應用

趙騰飛*，楊迎春，叢向元，張會，鄧安芬

（中國石油大慶鉆探工程公司地球物理勘探一公司，黑龍江大慶163357）

在油田開發區大面積三維地震資料解釋工作中，構造地質成圖往往忽略了微幅度構造對老油區新增儲量的重要性。應用邊緣檢測技術可在儲量區外構造平緩區尋找正向的有利含油微幅度構造，并進行小等值線間隔構造地質成圖，為老油區尋找新增儲量提供技術支撐。

邊棱檢測；微幅度構造；構造地質成圖

隨著油田勘探開發工作的推進，大多數顯性構造都已鉆探，易被發現構造油氣藏日益減少，除了復雜的巖性圈閉油藏，微幅度構造作為老油區油氣勘探的一個重要接替領域也得到了廣泛關注［1-3］。目前在開發區較大面積的三維地震資料解釋工作中，構造地質成圖往往采用的是5m等值線的間隔，同時成圖的網格增量、網格半徑及網格濾波等參數都是針對面積、幅度較大的構造圈閉而設定的，因而不可避免的遺漏掉一些微幅度構造圈閉，對儲量提交及油水分布特征分析等工作造成不利影響。本文以大慶長垣與三肇凹陷銜接處的開發區葡萄花油層為例，在構造地質成圖的基礎上，利用邊緣檢測技術識別的微幅度構造結合地震剖面在儲量區外的構造平緩區尋找正向的有利含油微幅度構造，并對其進行小等值線間隔構造地質成圖，為老油區尋找新增儲量、開發剩余油氣奠定了基礎。

1　研究區概況

研究區位于大慶長垣與三肇凹陷的銜接部位，整體為一向長垣抬升的斜坡，在這一構造背景下的平緩區易形成微幅度構造。葡萄花油層含油充分，西部鼻狀構造誘導油氣聚集，構造高部位更有利于油氣成藏，大多數顯性構造均已開發。

2　微幅度構造

在緩坡帶或鞍部等構造單元中往往發育微小的構造起伏，這就是低幅度構造，又可稱為小幅度構造、微幅度構造等，一般指構造比較平緩，構造幅度較低的地質體［1］。雖然多數學者認為從圈閉幅度的大小來對其定義，但實際上并沒有嚴格而公認的定義［4］。其形成有沉積成因和構造成因兩種，沉積成因包括砂泥巖的差異壓實作用和基底古隆起的繼承性發育，以及不同期砂體的局部疊置；構造成因又可分為兩類，一類是在微弱的構造應力條件下地層未發生斷裂只產生微小起伏而形成的低幅度構造，另一類是與斷層相關的低幅度構造，其成因是斷層運動條件下的同一盤巖層不同部位的位移速率不同或斷層對巖層的拖曳作用導致的巖層的彎曲。微幅度構造雖然規模不大，但在有利的生儲蓋及油氣運移條件下具有一定的油氣潛力，且易形成小而肥的油氣藏，因此微幅度構造在油田進入高勘探成熟期后具有一定的重要意義［3、5］。

3　微幅度構造邊棱檢測識別

自微幅度構造發現、提出以來，就其地質成因、類型、認識和對油井生產影響等方面的研究較多，取得了一些主要認識并在油田后期調整中得到應用［6］。隨著石油地質理論和地球物理技術的快速發展，針對微幅度構造的識別形成了一系列有效的相關技術和方法，在實際應用中取得了較好的效果［3、7］。

邊緣主要存在于目標與目標，目標與背景，區域與區域（包括不同色彩）之間，是圖像分割、紋理特征和形狀特征等圖像分析的重要基礎［8］。邊緣檢測技術檢測邊緣時，邊緣是圖像局部強度變化最顯著的部分，邊緣檢測首先檢測出圖像局部特征的不連續性，然后再將這些不連續的邊緣像素連成完備的邊界［9］。邊緣檢測技術在醫學、計算機及航天等領域得到了廣泛應用，在石油勘探領域主要應用在如初至波拾取、同相軸追蹤、識別裂縫、縫洞、斷層、小斷裂、河道砂邊界以及其它特殊巖性體等方面［10］，在實際工作中已積累了一定的成功經驗。

邊緣檢測算子是考察圖像的每個像素在某個領域內灰度的變化，通常也包括方向的確定，大多數都是基于方向導數模板求卷積的方法進行邊緣提取。目前常見的邊緣檢測算子有Roberts、Sobel、Prewitt、Canny、Laplacian、Kirsch、LoG-Laplacian等算子及隨斷層技術興起的三維邊緣檢測。據劉晨、馬燕等人的研究認為，這些算法各具優勢，針對實際問題選用合適的算法才能取得較好的應用效果［11-14］。本次選擇Sobel算子對研究區目標層進行邊緣檢測以突出平緩區背景下的微幅度構造。

Sobel算子是一階微分算子，它利用像素鄰近區域的梯度值來計算1個像素的梯度，是對靠近中心的點加權以突出邊緣的一種加權平均算子，Sobel算子定義如下：

Sobel邊緣檢測算子可用以下兩個卷積核形成：

前者對水平邊緣影響最大，后者則對垂直邊緣影響最大，實際應用中圖像的每個像素取2個卷積核的最大值作為該像素點的輸出值，其結果就是一幅邊緣幅度的圖像。

4　應用效果

目前較大面積的三維地質成圖時往往采用5m等值線間隔，較大的間隔及非針對性的成圖參數往往遺漏了一些微幅度構造。因此本文在研究區葡萄花油層大區域5m等值線間隔構造地質成圖之后，再與邊棱檢測圖對比，結合油氣聚集規律在儲量邊界外的構造平緩區尋找到遺漏的多個正向有利含油微幅度構造，其中有代表性的兩個圈閉面積分別為0.27km2和0.18km2，幅度大約在5m左右，圈閉邊界附近的產油井有效厚度均在5m左右，結合砂巖發育情況確定這2個微幅度構造可作為下步勘探開發的目標，最終提交新增儲量區。

當然，邊棱檢測技術的識別結果包括正向、負向的微幅度構造和宏觀構造，因此在識別過程中需要結合地震剖面或層位濾波前后相減得到的正值區域來甄別正向微幅度構造。

5　結束語

在地質成圖工作之后利用邊棱檢測在構造平緩區尋找正向微幅度構造發育區，以便在儲量區外尋找有利的含油微幅度構造圈閉，并針對性的進行小等值線間隔構造地質成圖確定其幅度和面積，該方法對油田開發區尋找新增儲量工作具有重要的現實意義。

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TE13

B

1004-5716（2016）03-0061-02

2015-03-11

2015-03-11

趙鵬飛（1983-），男（漢族），黑龍江肇東人，工程師，現從事松遼盆地三維地震資料解釋及綜合方法研究工作。