（地质工程专业论文）辽河盆地西部凹陷复杂小断块油藏（锦612块）滚动勘探开发综合研究.pdf

大庆石油学院工程硕士专业学位论文 辽河盆地西部凹陷复杂小断块油藏( 锦6 12 块) 滚动勘探开发综合研究 摘要 目前复杂断块油田投入开发的地质储量和年产油量大体上都占全国的l 3 ，地位相当 重要。复杂断块油藏是复杂断块油田的基本组成单元，由于其地质构造、流体性质、油水 系统等很复杂，因此，其勘探开发程序不同于大的整装油田，勘探开发程序不可超越，但 又不是绝对划分，往往是滚动前进，蔓延扩展。开发井网的布置、开发层系的划分、注采 系统及其它保持地层压力方式的确定，主要遵循“整体部署、分批实旌、及时调整、逐步 完善”的基本原则。在具体开发技术运用上，突破了以往单一化、封闭式特点，依托油藏 特点，以勘探开发一体化为工作理念，按照开发进展的不同阶段，加强了各种技术的综合 运用，如地球物理技术、测井技术与常规地质研究技术等。在油藏工程优化设计基础上， 兼顾钻井、采油工程的优化，并从油藏实际出发，提出了相应的技术措施和技术标准，将 油藏动态监测工作提到了油藏综合管理的首位。通过前人的共同努力，我国目前己基本形 成了复杂断块油田从勘探到全面开发的合理程序设计及技术配置，今后要以复杂断块油田 不同沉积背景、不同油藏类型、不同油品的复杂断块油藏为基本单元，建立和完善相应的 开发模式，为进一步合理高效开发复杂断块油田奠定更加坚实的基础。 本文以辽河油区西部凹陷锦6 1 2 断块的勘探开发为例，针对该块油藏的基本特点，在 加强各专业先进技术综合运用的基础上，采取勘探开发一体化的工作方式，落实储量与产 能建设同步进行，形成地质再认识与合理高效开发的良性循环，提高了储量向产能转化的 时率。探索总结了复杂小断块普通稠油油藏合理高效开发的基本模式和做法。 关键词复杂小断块油藏；勘探开发一体化；垂直地震剖面法；油藏工程；数值模拟 注水开发 a b s t r a c t c o m p r e h e n s i v es t u d yf o rc o m p l e xm i n o rf a u l t e db l o c k r e s e r v o i r ( j i n6 12b l o c k ) i nw e s t e r ns a go fl i a o h eb a s i n a b s t r a c t a tp r e s e n t t 1 1 ed e v e l o p e do o i pa n da n n u a lo i lp r o d u c t i o no fc o m p l e xf a u l t e db l o c kf i e l d a c c o u n tf o r1 3 c o m p l e xf a u l t e db l o c kr e s e r v o i ri st h eb a s i cc o m p o n e n tu n i to fc o m p l e x f a u l t e db l o c kf i e l d ，b e c a u s eo ft h ec o m p l e x i t yo fi t sg e o l o g i cs t r u c t u r e ，f l u i dp r o p e r t y , o i l - w a t e r s y s t e m ，t h ee x p l o r a t i o na n dd e v e l o p m e n tp r o c e d u r ei sd i f f e r e n tf r o mb i gm a s s i v eo i l f i e l d i t s h o u l df o l l o wt h ep r o c e d u r e ，b u tn o ta b s o l u t e ，i ti su s u a l l yp r o g r e s s i v es t e p - o u t d i s p o s i t i o no f d e v e l o p m e n tw e l lp a t t e m ，d i v i s i o no fl a y e rs e r i e so fd e v e l o p m e n t ，蝎e c t i o n - p r o d u c t i o ns y s t e m a n dd e t e r m i n a t i o no fo t h e rm e t h o d st om a i n t a i nf o r m a t i o np r e s s u r es h o u l dc o n f o r mt ot h e p r i n c i p l e so fo v e r a l ld i s p o s i t i o n ，i m p l e m e n t a t i o ni nb a t c h e s ，a d j u s t m e n ti nt i m ea n dg r a d u a l p e r f e c t i o n 1 1 1 ec o n c r e t ed e v e l o p m e n tt e c h n o l o g ya p p l i c a t i o nb r e a k st h r o u g ht h ef o a t u r e so f s i m p l i f i c a t i o na n dc l o s u r e n ec o m p r e h e n s i v ea p p l i c a t i o no fv 撕o u st e c h n o l o g i e s s u c ha s g e o p h ) 7 s i c a lt e c h n o l o g y , l o g g i n gt e c h n o l o g y , c o n v e n t i o n a lg e o l o g i c a lr e s e a r c ht e c h n o l o g y , i s e n h a n c e da c c o r d i n gt ot h er e s e r v o i rf e a t u r e sa n di n t e g r a t i v ec o n c e p t i o no ne x p l o r a t i o na n d d e v e l o p m e n ta td i f f e r e n td e v e l o p m e n tp h a s e s t h eo p t i m i z a t i o no fd r i l l i n ga n do i lr e c o v e r y e n g l n e e n n ga r ec o n s i d e r e db a s e do nr e s e r v o i re n g i n e e r i n go p t i m i z a t i o nd e s i g n ，a n dt h e c o r r e s p o n d i n gt e c h n i c a lm e a s u r e sa n ds t a n d a r d sa r eb r o u g h tf o r w a r df r o m 也ea c t u a lr e s e r v o i r p o i n to fv i e w , a n dt h ew o r kf o rd y n a m i cr e s e r v o i rm o n i t o r i n gi sp u ti nt h ef i r s tp l a c eo n c o m p r e h e n s i v er e s e r v o i rm a n a g e m e n t n o w , r e a s o n a b l ep r o c e d u r ed e s i g nf r o me x p l o r a t i o nt o c o m p r e h e n s i v ed e v e l o p m e n ta n dt e c h n i c a lc o n f i g u r a t i o na r eb a s i c a l l yf o r m e du n d e rt h ee f f o r t o ff o r m e rr e s e a r c h e r s ，f o rt h ef u t u r e ，t h ec o r r e s p o n d i n gd e v e l o p m e n tm e t h o d sa r es e tu pa n d p e r f e c t e db yt a k i n gc o m p l e xf a u l t e db l o c kr e s e r v o i rw i t l ld i f f e r e n ts e d i m e n t a r ys e t t i n g r e s e r v o i rt y p e sa sb a s i cu n i tt ol a yas t a b l ef o u n d a t i o nf o rf u r t h e rd e v e l o p i n gc o m p l e xf a u l t e d b l o c kf i e l dr e a s o n a b l ya n de f f o c t i v e l y i i l 也i sp a d e r , t h er e s e r v e sa n dp r o d u c t i v i t yc o n s t r u c t i o na r ec a r r i e do u ta tt l l es a l n et i m e b a s e do nt h er e s e r v o i rf e a t u r e sa n dt h ee n h a n c e m e n to fc o m p r e h e n s i v ea p p l i c a t i o no fa d v a n c e d t e c h n o l o g yt h r o u g ha d o p t i n gi n t e g r a t i v ee x p l o r a t i o na n dd e v e l o p m e n tw o r k i n gs t y l eb yt a k i n g t h ee x p l o r a t i o na n dd e v e l o p m e n to f j i n6 1 2f a u l t e db l o c ki nw e s t e r ns a gi nl i a o h eo i lp r o v i n c e a se x a m p l e ，f o r m i n gav i r t u o u sc i r c l eo fg e o l o g i cr e c o g n i t i o na n dr e a s o n a b l ea n de f f e c t i v e d e v e l o p m e n ta n di n c r e a s i n g f i n a l l y , t h eb a s i cp a t t e ma n dt h ep r a c t i c eo fr e a s o n a b l ya n d e f f o c t i v e l yd e v e l o p i n gh e a v yo i lr e s e r v o i ri nc o m p l e xs m a l ib l o c k sh a v eb e e ns u m m a r i z e d i i k e yw o r d s ：c o m p l e xs m a l l f a u l t e db l o c k r e s e r v o i r ；i n t e g r a t i v ee x p l o m t i o n a n d d e v e l o p m e n t ；v e r t i c a ls e i s m i cp r o f i l e ；r e s e r v o i re n g i n e e r i n g ；n u m e r i c a l s i m u l a t i o n ；w a t e r f l o o d i n gd e v e l o p m e n t 大庆石油学院工程硕士专业学位论文 月i j吾 我国东部发育以断块为特点含油丰富的油气区，分布众多的断裂构造带并形成多种复 杂的复式构造油气田。1 9 6 2 年9 月2 3 日在山东东营凹陷钻探营2 井获日产5 5 5 t 高产油 流，发现我国东部油区第一个复杂断块油田一一东辛油田【”，从1 9 6 4 年起，石油工业勘 探队伍大批进关，云集在渤海湾地区掀起了自大庆油田发现以来第二次大发现的高潮，经 过3 3 年的勘探开发，分别在辽河、冀中、二连、大港、冀东、胜利、中原、河南、江汉、 江苏等油区发现和开发了一大批这类油气藏【2 4 】，使东部复杂断块油气田投入开发的地质 储量，已占全国投入开发地质储量的3 0 5 ，年产油量近4 0 0 0 1 0 4 t ，占全国石油总产油 量的2 8 。为石油业工业的发展，做出了重大的贡献。 断块油田与大中型背斜构造油田有很大的不同。大中型背斜构造油田主要是由褶皱形 成的褶皱圈闭，虽然在造成它闭合的时候断层因素及地层因素也可能有着一定的作用，但 在许多褶皱圈闭，断层对圈闭的形成只起到次要的作用，它只改变圈闭的规模而使产油气 情况发生局部变化。断块油田则主要是由断层作用形成的圈闭，断层在开启变动过程中可 以成为流体上下运移的通道，断层在闭合过程中对油气运移起遮挡作用，正断层或重力断 层与区域倾斜储层形成的圈闭，可以是由单一的弯曲断层形成的断层圈闭，也可以是由两 个断层交切而形成的断层圈闭，或者是由几个断层结合起来形成封闭式的断层圈闭。另 种情况1 6 】，断层常常也会把一个本来比较完整的背斜褶皱分成许多断块，每一断块都形成 一个独立的储油圈闭，例如冀东的高尚堡油田，本来是一个比较完整的披覆构造，许多断 层成了分隔油藏的分界，造成油田十分破碎，并形成了许多大大小小的独立的原生的油气 藏和次生油气藏1 7 】。这些主要受断层作用形成的油气圈闭都称为断块油田。复杂断块油田 是表明断块油田破碎程度的一种类别，大多数复杂断块油田的单个断块面积都很小，一般 小于l k m 2 ，这里所指的复杂断块油藏不包括受断层切割的潜山基岩油藏、稠油油藏和低 渗透岩性油藏。复杂断块油藏尽管十分破碎，但一般都是属于中高渗透性储层，可以获得 较高产量，在块断型盆地含油气区中占有相当的份量悼j 。 辽河油田开发范围主要包括辽河盆地陆上、滩海和外围盆地，三大领域共发育3 5 个 大小不等的中新生代盆地。截止2 0 0 4 年底，老区三大领域共发现3 7 个油田，有3 3 个油 气田投入开发，是全国最大的稠油、高凝油生产基地。辽河盆地陆上地质条件十分复杂， 具有多断块、多种油气藏类型、多种储层岩性、多种油品性质的复式油气区。已在太古界、 元古界、中生界和第三系的七种类型储集层中发现了1 0 余套含油层系，资源探明程度达 5 8 。油气成藏规律和富集规律极其复杂，这既是滚动勘探工作的难点，也是滚动勘探开 发的有利条件，应该说困难和潜力同在。 锦6 1 2 断块构造上位于辽河断陷西部凹陷西斜坡南端。分属锦州、欢喜岭两个采油厂 交界带。历史原因使两边构造研究一直缺乏整体解剖。针对该块油藏的基本特点，在加强 各专业先进技术综合运用的基础上，采取勘探开发一体化的工作方式，落实储量与产能建 设同步进行，形成地质再认识与合理高效开发的良性循环。 刖吾 油藏地质方面，由于地理位置及构造位置的特殊性，认为对锦6 1 2 块的地质认识是一 个循序渐进、不断深化的过程。在这个过程中，利用传统方法结合v s p 垂直地震解释、储 层反演等技术进行了综合地质研究，重点加强储层展布及周边断层位置的研究，同时利用 取芯井资料进行了多项微观室内试验，总结了目前地层、构造、储层的基本特征及油水分 布规律p ”】。为优化油藏工程设计奠定了坚实的物质基础。 油藏工程方面，首先在加强地质认识的同时，不断深化油藏动态认识，总结了投产油 井及断块开发过程中基本规律。其次从室内试验、现场试试验井组、理论公式多角度对该 块注水开发可行进行了论证。利用数模进行了方案的优化筛选f 1 4 - 1 7 】。在断块全面部署实旖 的同时及时按照行业标准制定了全面合理的动态监测方案，为断块不同阶段的开发决策提 供科学的第一手资料。 现场实施方面，一方面，针对井筒周围地层存在严重的钻井污染【1 8 】，提出在现场进 行油管传输负压射孔【1 们，并对部分油井实施压裂投产【2 0 l 。另一方面利用测井综合解释技 术【2 l j 进行油水层性质的再认识，充分挖掘有限油层出油潜力，为今后的开发调整创造有 利条件。 大庆石油学院工程硕士专业学位论文 1 1 概况 第1 章锦6 12 块勘探开发历程 锦6 1 2 块地理位置位于辽宁省凌海市西八千乡东北，锦州和欢喜岭两个油田的交界 处。 其坐标为： x ：4 5 3 9 5 0 0 一4 5 4 18 0 0 y ：2 1 3 8 3 4 0 岫1 3 8 7 5 0 0 锦6 1 2 断块构造上位于辽河断陷西部凹陷西斜坡南端。主要含油层位为沙河街组沙 三段大凌河油层。其构造面积2 0 k m 2 ，含油面积1 3 2 k m z ，油层埋深。1 2 3 0 1 3 5 0 m 。区 内三维地震满覆盖( 图1 1 ) 。 图1 - 1 锦6 1 2 块工区位置图 f i g 1 1 t h el o c a t i o nm a po f j i n6 1 2b l o c k 第1 章锦6 1 2 块勘探开发历程 1 2 勘探开发历程 2 0 0 2 年5 月，在该块部署的锦6 1 2 、锦6 1 3 和锦6 1 9 三口滚动探井相继在大凌河油 层获高产油气流，拉开了该断块整体开发的序幕。 2 0 0 2 年7 月2 8 日锦6 1 2 井射开大凌河油层井段1 3 2 5 1 3 1 1 9 m ，1 2 1 m 2 层，压裂 后8 m m 油嘴求产，初期日产油8 8 t d ：锦6 1 3 井2 0 0 2 年9 月2 7 日射开大凌河油层井段 1 3 4 6 1 3 3 8 m ，8 m 1 层，6 m m 油嘴求产，日产油5 6 t d ；2 0 0 2 年1 1 月3 0 日射开锦6 1 9 井大凌河油层井段1 2 9 3 5 1 2 7 3 m ，1 7 1 m 2 层，初期5 m m 油嘴求产，日产油5 9 t d 。从而 拉开了锦6 1 2 断块整体开发的序幕。2 0 0 3 年1 月，滚动勘探结果，锦6 1 2 、6 1 3 、6 1 9 分 属三个断块( 图l - 2 ) 。 图卜2 锦6 1 2 块滚动勘探部署图 f i g 1 - 2 t h er d l m ge x p l o r a t i o nd e p l o y m e n to f j i n6 1 2b l o c k 锦6 1 2 、锦6 1 3 、锦6 1 9 井完钻后，根据完钻探井资料，三维地震开发综合解释，油 藏特征分析，重新进行构造落实，三口探井地层对比顶界埋深差异不大，有统一油水界面 和压力系统，三维地质资料显示三口探井间断层不明显，应去掉原探井部署时的内部两个 小断层，原三个断块应为一中厚层边水油藏。在此基础上采用2 1 0 m 正方形井网对该块 大庆石油学院工程硕士专业学位论文 进行整体部署，共部署开发井1 7 口( 图2 3 ) 。 图1 3 锦6 1 2 块第一次部署图 f i g 1 - 3 t h ef i r s td e p l o y m e n to f j i n6 1 2b l o c k 2 0 0 3 年3 月锦6 1 2 2 1 4 2 6 井实施后，大油层组上部含油砂体尖灭，储层分布不确切 的问题突出出来，西、北部两条边界断层位置还不能具体确定。为此2 0 0 3 年3 月对锦 6 1 2 2 2 3 6 、锦6 1 2 8 2 0 两口井进行了v s p 测试，结合锦6 1 9 系统试井、区域沉积微相及 地震储层反演资料，重新确定了边界断层位置及砂体分布，对该块构造有了新的认识。 2 0 0 3 年4 月在原基础井网上扩边部署开发井6 口( 图2 4 ) ，并全部成功完钻投产。 目前该块共有完钻井2 5 口，其中新井1 9 口，老井6 口，油井开井2 1 口，关井2 口 ( 欢2 1 8 5 5 、欢2 1 8 - 5 6 地质报废) ，其中自喷井l l 口，抽油井1 0 口。注水井2 口。单井 平均日产油2 2 t d ，日产气4 4 3 m 3 d ，断块日产油4 3 9 t d ，日产水2 0 8 m 3 d ，日产气8 8 5 7 m 3 d ， 累产油1 0 9 1 0 t ，累产水2 2 1 0 4 m 3 ，累产气3 0 5 2 1 0 4 m 3 ，综合含水3 2 ，采油速度4 3 3 ， 采出程度2 9 3 。 第1 章锦6 1 2 块勘探开发历程 6 图1 - 4 锦6 12 块第二次部署图 f i g 1 4 t h es e c o n dd e p l o y m e n to f j i n6 1 2b l o c k 大庆石油学院工程硕士专业学位论文 2 1 地层特征 第2 章锦6 1 2 块地质综合研究 2 1 1 地层层序及特征 锦6 1 2 断块钻井揭露的地层自下而上为下第三系沙河街组四段，沙河街组三段，沙河 街组一、二段，东营组及上第三系馆陶组( 图2 1 ) 。 沙四段( e 3 s 4 ) ：断块内只有锦6 1 2 和锦6 1 3 两口井钻至。钻遇厚度3 2 0 m 。上部为浅 灰色砂砾岩、浅红色泥质粉砂岩夹浅红色泥岩；下部为浅红色泥岩与浅红色砂砾岩呈不等 厚互层。 沙三段( e 3 s 3 ) ：上部岩性为厚层深灰色泥岩夹粉砂岩、粉砂质泥岩，钻井厚度1 0 0 m 左右；中部为灰色砂砾岩和深灰色泥岩呈不等厚互层，钻井厚度3 0 0 m 左右。下部为厚层 深灰色泥岩，大部分井未钻穿。 沙一、二段( e 3 s 1 + 2 ) ：钻井厚度1 7 0 2 0 0 m 左右。上部岩性为灰色、灰绿色泥岩与 浅灰色砂岩、灰色粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、浅灰色砂砾岩、褐灰色细砂岩、灰色细砂岩 呈不等厚互层；下部岩性为灰白色砂砾岩、浅灰色细砂岩夹灰色泥岩、浅灰色泥质粉砂岩。 与下伏沙三段地层呈平行不整合接触。 东营组( e 3 d ) ：钻井厚度6 0 1 2 0 m ，岩性为灰绿色泥岩、灰色泥岩与浅灰色砂砾岩 呈不等厚互层。 馆陶组( n g ) ：地层视厚度8 0 1 5 0 m ，厚层浅灰色砂砾岩。与下部东营组地层里区域性 角度不整合接触。 沙三段中部为断块主要含油层系。 2 1 2 地层对比与层组划分 依据区域地层研究及西部凹陷s 3 + 中大凌河油层地层划分单元，对目的层以岩性为基 础，测井曲线及曲线形态组合为手段，利用测井曲线及曲线形态组合的相似性划分大层， 结合地层厚度、油水分布，划分砂岩组。根据上述地层对比原则，结合该块地层发育特征， 将该区块目的层段大凌河油层划分为三个油层组( i 、i i 、) ，并对i i 油层组地层划分 为3 个砂岩组( 图2 2 ) 。 2 2 构造模型的建立 2 2 1v s p 技术在构造解释中的应用 锦6 1 2 断块主要目的层为下第三系沙河街组三段浊积砂砾岩。储层非均质性强，内幕 地震反射波较弱，连续性差。再者该断块油田位于欢喜岭、锦州两个采油厂交接地带，地 面三维地震资料品质差，虽然加强了诸如地震属性分析、相干体分析等基于地面三维地震 资料的预测方法，但随着油气勘探开发程度的不断提高，对预测精度和准确度的要求也越 第2 章锦6 1 2 块地质综合研究 来越高，常规地面地震方法由于其自身的局限性，在技术上很难有较大的突破，而仅依靠 地面地震资料部署开发井风险较大。以井中地震方法为核心内容的垂直地震剖面法( v s p ) 在落实微构造、砂体边界方面起到了重要作用口2 之3 1 。 盟 细 岩性 瓷 分 囊然电位 疑舍 桡电阻率曲睦蕈 性续进 料 囊 段嚣 蠡线 油性 汪 大 灰一深灰色泥 欢 i i 岩夹揭灰色钙 质泥岩质纯 2 组l 1 8 蛐 i 5 3 匿并 大珏 专 群 灰色泥老与中 霉 薄层状舍砥 譬 移舞移者赢 ? 屡，平馘变 t 地 化大 缝 g 匮 珥 乏 匡 囊 牵咽i 层块状 砂砾者爽灰色 ， 医 泥卷维合蔗主 、 要含油屡段 l 拯 铺 薄一中i 孽_ 块状”3 。) 砂砥央获深获井 色淀岩。移体平 面变化大嚣内 主要为水层。 基 玛 西茹 翮 一 灰一深灰色泥 者夹褐灰色钙 质页岩。 图2 - 1 地层综合柱状图 f i g 2 1 t h ec o m p r e h e n s i v es t r a t i g r a p h i cc o l u m n 大庆石油学院工程硕士专业学位论文 弛皿 u 习 江 p ” 一 h爿 ； j !i - ； l 【一 尹 妄、 ； 。 娶，。扩 。： 1 j 7 ：； y 。 f 地层对比剖面 fi2-2 t h e s t r t i g r a p h i cc o r e l a t i o np r o i l e 211 v s p 术的基本原理 剖面法( v s p ) 是在地震测井基础上发展起来的一种新的地球物理勘探方法， vsveifical s e i m i cp r o i l i n g 的英文缩写。传统的地震测井和声波测井只利用直达波初 至时取单一的地震信息(地震波传播速度)，vsp则采用与地震测井类同的工作方法， 记录波和续至波，获取井口附近上、下行波场中的众多地震信息。由于vsp是在地 面激井中接收，因此，vsp成为地面地震信息与钻井、测井数据有机联系的桥梁和 纽带地震波携带的地质信息得以活化，给地震波赋予了明确的内涵。vsp的基本工 作方在地表设置震源激发地震波(同地面地震观测激发方式)，沿井柱在井下逐点接 收地( 同测井观测方式) ，其基本原理如图2 3 所示1 2 4 。j 。 v s p 本原理 fi23 t h eb a s cp r i c i p l eo f v p 第2 章锦6 1 2 块地质综合研究 2 2 1 2v s p 数据采集与处理 2 0 0 3 年首批部署的开发井全部完钻，其中锦6 1 2 1 4 2 6 井实施后，大i i 油层组上部含 油砂体尖灭，储层分布不确切的问题突出出来，西、北部两条边界断层位置还不能具体确 定。为此同年3 月对锦6 1 2 2 2 3 6 、锦6 1 2 8 。2 0 两口井进行了v s p 测试。 v s p 是在井周围要研究的方向上布置若干激发炮点，三分量检波器串在井中接收地震 信号。参考地面地震、钻井、测井等有关资料对锦6 1 2 2 2 3 6 井设计了一个零井源距和三 个非零井源距v s p 观测系统，四个炮点位置分别称为s o 、n s 、e s 和w s ，分别位于锦 6 1 2 2 2 3 6 并的北、东、西方向( 图3 4 ) 。零井源距v s p 观测系统在距离该井井口3 6 2 m 处设置震源激发，井下2 0 0 1 3 3 0 m 观测，接收点距1 0 m 。其主要目的是获取地震波传播 的速度和地震子波、进行波场分析、制作v s p 地震道标定地质层位。锦6 1 2 2 2 。3 6 井的北、 东、西三个方向非零井源距v s p 观测系统偏移距分别为9 5 6 7 、1 0 0 0 和1 2 6 1 9 m ，测量井 段分别为1 7 0 1 3 3 0 m ，3 0 0 1 3 3 0 m ，1 9 0 1 3 5 0 m ，深度采样间隔均为1 0 m 。在锦6 1 2 - 8 2 0 井西北方向和东北方向设计了两个非零观测系统，炮点位置分别称为w n s 和e n s ( 图 2 - 4 ) ，偏移距分别为1 1 0 6 3 m 和1 5 4 4 8 m ，测量井段分别为3 7 0 1 3 5 0 m 和3 1 0 1 3 5 0 m ， 深度采样间隔均为1 0 m 。非零观测系统的主要成果是非零偏v s p 剖面，利用该剖面解释 成果进一步落实井旁构造形态及井附近断层的准确位置，同时利用非零偏v s p - c d p 剖面 图2 - 4 观测井所在构造和v s p 采集布置图 f i g 2 - 4 t h es t r u c t u r eo f t h eo b s e r v a t i o nw e l la n dt h ea c q u i s i t i o na r r a n g e m e n to f v s p 反演，研究储层变化情况。锦6 1 2 2 2 3 6 井非零观测的目的是落实该井西部、北部和东部 三个有偏方向断层的准确位置，结合非零反演结果搞清这三个方向储层的分布变化情况， 查明井旁接收范围之内地层构造细节。锦6 1 2 - 8 2 0 井非零观测的目的是查明该井西北方 向断层位置，落实井的东北方向的构造形态，并查明东北方向锦6 1 2 1 4 2 6 井没有钻遇油 层的原因是断层还是岩性尖灭所致，为下步扩边部署提供依据。数据采集系统为美国加 洲森尼维尔市g e o m e t r i e s 公司的e s 一2 4 2 0 ，在以上多个观测系统方向上分别采集到零偏移 距和非零偏移距的三分量v s p 数据。 1 0 大庆石油学院工程硕士专业学位论文 v s p 波场的特殊结构导致它与地面地震资料不尽相同的资料处理特点。由于零与非 零v s p 井源距资料的地震入射角差异很大，所以零与非零v s p 井源距资料的处理过程和 结果也不相同。 零井源距v s p 激发的地震波近于垂直入射，其能量主要为垂直检波器所接收。根据 零偏v s p 数据拾取初至，取得平均速度和层速度模型，平均速度和层速度模型参数与录 井所揭示的岩性变化规律吻合，说明初至拾取准确可靠。对z 分量原始记录进行处理， 根据上行波和下行波两者的视速度不同，分离出上行波场，经反褶积排齐上行波场，走廊 切除保留到直达波后2 0 0 毫秒左右，其余全部切除。沿观测井深度迭加而成的垂直地震剖 面道，反映了v s p 观测井全井段各地层反射波特征的变化，将切除之后的曲线重复显示 多次作为一组，用正反极性显示，形成走廊迭加剖面，此剖面直接和水平地震剖面连接对 比，实现层位标定。 非零井源距v s p 地震波入射角大，必须利用相互垂直的三个分量的信息才能完整的 表征地震波振动。在零偏资料建立的速度模型的基础上，对锦6 1 2 2 2 3 6 井的三个有偏和 锦6 1 2 8 2 0 井的两个有偏v s p 数据进行波场分离，得到锦6 1 2 - 2 2 3 6 井北、东、西三个 和锦6 i 2 8 2 0 西南、东北两个有偏方向上p 波上行反射波场，对这些波场进行反射成像 处理得到我们所需要的纵波反射成像剖面。 2 2 1 3v s p 资料解释和应用结果分析 ( 1 ) 配合地面地震资料识别多次波 地面地震资料主要根据偏离正常速度范围的波来判定多次波的存在1 2 ”。而v s p 可以 轻而易举地查明多次波，并判定多次波类型和中间界面。v s p 在井下介质中接收，形成 与地面地震勘探波场截然不同的特殊波场，特点是一次上行反射波同向轴均与下行直达波 相交，反之非源于下行直达波的同向轴都是多次波，根据源交点的位置可判定多次波的类 型和中间界面。在v s p 单次剖面中，多次波同相轴与相应的一次波同相轴大致平行，多 次波的旅行时间大于相应的一次波的旅行时间。根据这些特点，利用v s p 单次剖面通过 处理可识别地面地震记录上的多次波。图2 5 是锦6 1 2 2 2 3 6 井中实际观测的作过上行波 分离和排齐的上行波场记录，从图中可以识别出一次反射波( 轴a ) 和多次反射波( 轴b ) 。 根据多次反射波同向轴与下行直达波不能相交的特点进行走廊切除，可有效地消除掉多次 反射波。 ( 2 ) 为地面地震资料解释提供可靠的参数 根据锦6 1 2 。2 2 3 6 井零偏数据获取初至，计算出准确的平均速度和层速度参数。零偏 v s p 资料下行直达波的初至时间与接收点深度一一对应，进而求得准确的时深关系曲线， 为非零v s p 模型设计提供必要的速度参数，为地面地震资料提供准确的平均速度、层速 度和时深转换模型。平均速度可用于地面地震资料的叠加处理；层速度除可用于偏移处理 外，还可直接用于地层和岩性解释1 2 ”。 ( 3 ) 提高地面地震记录分辨力 在地面地震资料处理中多以较稳定的反射层，采用统计求和的办法来提取地震子波， 进而求取反褶积算子【2 射。由于检波器位于地表，反射波形受表层干扰大。而v s p 可以提 取地下反射界面附近较单纯的地震子波，提取出较理想的反褶积算子。利用这种反褶积算 子对v s p 下行波作反褶积可消除浅层交混回响，改善下行波记录面貌；对v s p 上行波作 第2 章锦6 1 2 块地质综合研究 反褶积可消除不同周期的多次波，压缩子波波形，改善上行波记录面貌，提高上行波分辨 率；对地面地震资料做子波反褶积，可衰减地面地震记录中的多次波，提高地面地震记录 垂向分辨率，可取得较好的地质效果。 图2 - 5 零偏v s p 波场分离、排齐后的上行波记录 f i g 2 - 5 t h ez e r o o f f s e tv s p u p c o m i n g - w a v er e c o r da f t e rt h ew a v e f i e l ds e p a r a t i o na n dl i n i n gu p ( 4 ) 对地面地震资料进行准确的层位标定 在地面地震资料解释中，可靠地识别地震反射的地质层位非常重要。层位对比错误或 不准会对构造做出错误的解释，甚至对油田做出错误的评价。地面地震资料通常以声波测 井制作的合成记录来进行层位标定，由于声波测井以超声波激发和接收，与地震资料子波 的波形和频带相差极大，处理中还需要对声波测井数据进行不确定的编辑和时深转换， 依据声波测井数据的合成记录往往难以与地面地震资料对比。v s p 与地面地震子波频带 相同、波形一致，v s p 上行波经走廊迭加输出v s p l o g 剖面，以实测记录替代合成记录， 实现对地面地震剖面进行准确的层位标定，并将钻井揭示的地质信息赋予地面地震资料。 利用零偏移距直达下行波与上行反射波交点便是地层界面的原理对层位进行标定，确定出 反射界面的深度，再将这些反射同相轴追踪到v s p 双程时剖面和走廊迭加剖面上，就可 标定出某一地层在地面地震剖面某一时刻的同相轴。这样通过v s p 资料将地震旅行时和 地下地质层位两者联系起来。利用锦6 1 2 2 2 3 6 井零偏走廊迭加剖面对过井纵剖面3 6 0 、 横剖面4 0 3 进行层位标定，标定结果馆陶组底界双程时7 8 1 4 8 s ，层速度2 1 1 1 6 2 f v s ，平 均速度2 0 2 1 3 9 t u s ，为中强反射对应三维剖面的强反射。东营组底界双程时8 3 9 7 s ，层速 度2 1 1 l f t j s ，平均速度2 0 1 6 1 3 f t s ，为弱反射对应三维剖面弱反射。沙一二底界双程时 1 0 6 1 7 9 s ，层速度2 5 9 0 0 8 f l s ，平均速度2 1 0 2 6 7 f t s ，为中强反射对应三维剖面弱反射。 大凌河主力油层组顶界双程时1 2 1 9 7 s ，层速度2 9 1 3 9 5 f t s ，平均速度2 1 5 6 6 1 f t s ，为强反 射对应三维剖面强反射f 图2 6 ) 。 1 2 大庆石油学院工程硕士专业学位论文 图2 - 6 锦6 1 2 2 2 3 6 井v s p l o g 剖面对纵线3 6 0 层位标定结果 f i g 2 - 6 t h ec a l i b r a t i o no f i n l i n e3 6 0h o r i z o na g a i n s tv s p - l o gs e c t i o n ，j i n 6 1 2 - 2 2 - 3 6 ( 5 ) 查明井旁微构造 非零井源距v s p 资料可获得高于地面地震分辨率的井孔周围细微构造信息，它与地 震剖面结合在研究井旁地质细节方面有其优越性。非零偏v s p 资料的主要成果就是非零 v s p - - c d p 剖面，利用非零剖面的解释成果，落实井旁的构造形态及井附近断层的准确 位置，同时利用非零v s p 剖面的反演结果研究储层的分布变化规律，进一步落实油田断 块边部储层的发育及变化情况。 图2 7 ( a ) 是锦6 1 2 2 2 3 6 井往北方向的有偏v s p 纵波反射成像剖面及解释成果，剖面 信噪比、分辨率较高，距离井2 5 0 m 有一条南掉正断层( 号断层) ，断点清楚，垂直断距 6 0 m 左右。图2 - 7 ( b ) 是锦6 1 2 2 2 3 6 井往东方向有偏v s p 纵波反射成像剖面及解释成果， 距离井3 0 0 m 有一条东掉正断层( 号断层) ，断点清楚，断层位置明确，垂直断距3 0 m 左 右，与地面地震构造解释结果相比，断层位置沿观测方向东移了5 0 m 。图2 7 ( c ) 是锦 6 1 2 - 2 2 3 6 井往西方向有偏v s p 纵波反射成像剖面及解释成果，资料信噪比、分辨率都很 高，构造形态清晰，v s p - - c d p 剖面宽7 0 0 m ，在7 0 0 m 观测范围内未见断层存在，结合 标定结果对地面地震剖面展开层位追踪，结果号断层位置可以沿观测方向往西北外推 2 0 0 m ，使该断块有利含油面积往西北方向扩大。 锦6 1 2 8 2 0 井西北方向非零偏v s p 资料解释结果，距井2 5 0 m 左右有一条西掉正断 层，断点清楚，垂直断距5 0 m 左右，该方向断层位置与地面地震解释的号断层位置基 本一致，但掉向发生变化，由地面地震解释东掉断层改为现在的西掉断层。东北方向的非 零偏v s p 资料解释结果显示其目的层信噪比、分辨率较高，v s p - - c d p 剖面宽度6 2 0 m ， 第2 章锦6 1 2 块地质综合研究 在6 2 0 m 观测范围内未见断层存在，说明了锦6 1 2 1 4 2 6 井未钻遇油层的原因不是断层 引起而是岩性横向相变所致。 图2 - 7 锦6 1 2 - 2 2 3 6 井有偏v s p 纵波反射成像剖面及解释结果 f i g 2 7t h eo f f s e tv s pp - w a v er e f l e c t i o ns e c t i o na n di t si n t e r p r e t a t i o no f j i n6 1 2 2 2 3 6 2 _ 2 1 2 构造精细解释 非零偏v s p 测井资料只是沿观测方位落实构造和储层变化情况，为了对锦6 1 2 断块 有一个全面系统的认识，我们充分利用v s p l o g 剖面准确的层位标定结果及非零偏v s p 解释成果，结合钻井资料、1 0 0 x 1 0 0 m 三维地震资料( 图2 8 、图2 - 9 、图2 1 0 、图2 - 1 1 ) 对锦6 1 2 断块进行了精细联合构造精细解释1 2 8 】。 ( 1 ) 断裂特征 锦6 1 2 断块区主要由欢4 2 断层、锦6 1 2 西断层、欢2 1 8 5 5 断层和锦6 1 2 南断层4 条断层控制形成的( 图1 4 ) 。其中欢2 1 6 5 6 断层为一近东西走向的南掉正断层，垂直断 距2 5 1 0 0 m 不等，延伸较长，是该块北部控制油气成藏的断层。锦6 1 2 西断层是本次解 释新发现的一条近北东走向的东掉正断层，垂直断距5 0 1 0 0 m ，是该块西部控制断层。 欢2 1 8 5 5 断层是一条近北东走向的东掉正断层，垂直断距3 0 5 0 m 。锦6 1 2 南断层是一 条近东西走向的南掉正断层，垂直断距3 0 5 0 m ，对该块南部油气成藏有一定的分块作 用。锦6 1 2 2 6 4 0 断层是新发现的一条近东西走向的南掉正断层，垂直断距2 5 5 0 m 不等， 延伸短。各断层特征见表2 1 。 1 4 大庆石油学院工程硕士专业学位论文 图2 - 8 主测线3 0 0 地震剖面及解释结果 f i g 2 - 8 t h es e i s m i cs e c t i o no f l i n e3 0 0a n dt h ei t si n t e r p r e t a t i o n 图2 _ 9 主测线3 2 0 地震剖面及解释结果 f i g 2 - 9 t h es e i s m i cs e c t i o no f l i n e3 2 0a n dt h ei t si n t e r p r e t a t i o n 墨! 量塑! ! ! 鉴垫星堡鱼婴窒 1 6 图2 - 1 0 主测线3 4 0 地震剖面及解释结果 f i g 2 1 0 t h es e i s m i cs e c t i o no f m a i