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3Dmove构造正反演方法在潜山裂缝预测中的应用 2004年6月 季玉新胜利物探院物探方法室 前言一 方法原理二 在埕北30潜山带的应用效果三 渤深6潜山裂缝储层预测四 结论 济阳坳陷潜山立体显示图 随着第三系勘探程度的提高 潜山油气藏已经成为下一步胜利油田增储的主要方向之一 潜山油藏的勘探开发难度很大 胜利油区潜山类型 义和庄潜山油藏剖面图 由边界断层形成 内部构造简单 与上覆地层主要为平行不整合接触 如义和庄潜山 套尔河潜山 垦利潜山 平南潜山 埕北242等 桩西潜山油藏剖面图 复杂型潜山油藏 块断型潜山油藏 地层保留状况 构造 油水关系复杂 与上覆地层角度不整合接触 桩西古潜山 埕北30块 富台潜山车古201块等 残丘型潜山油藏 王庄潜山南北向剖面图 经过长期风化剥蚀形成的前震旦系块状油藏 如王庄潜山 草古1潜山 草20潜山 埕北古1 邵家油田邵4块等 探明储量构成 九五 以来新增探明储量构成 20 3 3 3 76 4 残丘型 复杂型 块断型 胜利潜山探明储量构成特点 在车古201 埕北30 桩西等多个潜山的裂缝储层研究中都发现潜山内部天然裂缝的发育程度和分布规律与构造关系十分密切 裂缝的发育方向也有较好的规律性 说明裂缝分布规律是受地质构造控制的 潜山内部裂缝分布规律 成像测井获取裂缝定量数据 1 潜山构造成像2 潜山构造解释3 潜山储层预测 潜山油藏勘探的技术难点 潜山储层分为两类 1 风化壳储层低速 低频 强吸收 破碎等2 潜山内幕储层孔 洞 缝 各向异性 潜山储层预测的难点 1 地震资料品质相对较差 2 潜山内幕储层非均质强3 潜山顶面速度变化大4 储层多数以裂缝 孔洞等为主 各向异性复杂 潜山裂缝性储层的基质孔隙度非常小 裂缝及其溶蚀孔洞是主要的储渗空间 而溶蚀孔洞的发育往往受裂缝的控制 可见潜山储层的发育情况与裂缝的发育和分布的关系非常密切 因此 利用裂缝预测新技术对储层裂缝进行尽可能准确的描述和预测是潜山油藏有效开发的关键 潜山油藏储集空间类型 胜利油田积累了大量翔实可靠的构造解释资料 利用好这些资料进行潜山裂缝储层的预测 对于潜山油藏的勘探开发有着重要的意义 2002年物探研究院引进了3DMove裂缝预测软件 对软件进行了深入开发 并应用于埕北30潜山 罗42井区 渤深6潜山等地区 通过应用 对3DMove裂缝预测方法有了较深的认识 结合地震能量吸收分析方法 地震参数分析等技术方法 在几个地区的应用中取得了较好的地质效果 前言一 方法原理二 在埕北30潜山带的应用效果三 渤深6潜山裂缝储层预测四 结论 通过构造反演和正演进行裂缝预测的方法是一种地质成因法 它通过对地层的构造发育史进行反演和正演来计算构造运动对地层产生的应变量 用应变量作为主控参数 同时考虑地层厚度 岩性 裂缝发育方向等参数对裂缝发育的相对富集带及主要发育方向进行预测 并可以对裂缝的开启性作出分析 构造反演和正演裂缝预测 适合构造裂缝预测 地震解释层位和断层面 解释数据输入建立三维构造模型 静态恢复检验构造解释合理性 动态恢复和正演计算地层的应变量 预测裂缝分布 工作流程 利用现今应力场预测裂缝开启性 构造正反演方法 构造模型合理性检验 构造应变量分析 剪切去褶皱方法 原理 用垂直剪切或斜剪切方法消除地层形变 将地层恢复到水平的或假定的区域基准面 基准面 目的层恢复 A B 去褶皱前后体积保持不变 线长和面积有变化 3DMove静态恢复对构造模型进行验证 将各个断块恢复到同一个基准面 通过平移和旋转拼接到一起 进行地质解释的平衡分析 确定断块移动的方向 发现问题应返回解释软件修改层位 直到建立合理的地质模型 原理 断层上盘的形变是由断层的几何形态决定的 通过定义移动方向 剪切矢量和水平断距等参数来控制恢复 沿断层移动上盘 上盘体积守恒 KeylinerestoredtoDatumSurface RestoredLowerline A B A1 A2 扩张量A2 A1 上盘 下盘 剪切矢量 A B C 斜剪切方法 这一方法对恢复正断层很有效 裂缝预测 定义断块和属性参数 裂缝方向 约束参数 裂缝形态 根据井资料定义现今构造应力场 计算裂缝系统的扩张趋势参数 从应力场的角度分析裂缝的开启性 公式如下 扩张趋势 1 n 1 3 1 最大主应力 3 最小主应力 n 应力场中任一平面 裂缝面或断层面 上的正应力 裂缝开启性分析 扩张趋势图板 前言一 方法原理二 在埕北30潜山带的应用效果三 渤深6潜山裂缝储层预测四 结论 受埕北30南北两条NE向断裂夹持拱升而形成的潜山 受多期构造活动影响 下古生界 太古界地层裂缝十分发育 具有以构造裂缝 溶蚀孔洞为主的良好储集空间 埕北30潜山带 潜山裂缝油藏 埕北30地区 CB302 301井连井剖面 CB302CB30 3CB30 4CB303CB30CB301 Tg Tg2 CB30潜山Tg Tg2地质构造模型 CB302 CB30 3 CB303 CB30 CB301 模型建立 快速 拼板 法恢复检验构造解释的合理性 Tg CB30B 3 试油获264方 日 CB30B 4 CB30A C4 CB30A C3 试油获280方 日 CB30A 1 试油获236 8方 日 CB30A 2 试油获264方 日 CB302 埕北302块裂缝预测图 以下重点分析该块 裂缝预测后钻的开发井 CB30A 1古生界试油 日产原油236 8方CB30A 2古生界试油 日产原油264方CB30A C3古生界 太古界试油 日产原油280方 CB30A C3 CB30A 2 CB30A 1 Tg裂缝开启性分析图 235000 234500 234000 233500 233000 232500 232000 231500 231000 230500 230000 229500 CB302 CB30 3 CB303 CB30 CB301 CB30A 1 CB30B 3 CB30A 2 CB30A C3 CB30B 4 CB30A C4 根据裂缝预测结果 潜山内部裂缝非常发育 但分布很不均匀 潜山带上 已见油流的井都位于两组以上裂缝交切的密集区域和开启性较好的裂缝发育区 新钻的CB30A 1 CB30A 2等四口开发井均获高产 进一步验证了裂缝预测结果的可靠性 将5个层位的裂缝预测结果与潜山带上10口井的测井解释结果 类 类 类储集层进行比较 吻合率为72 7 基本吻合为21 2 说明裂缝预测结果可作为重要参考资料应用于生产 效果分析 前言一 方法原理二 在埕北30潜山带的应用效果三 渤深6潜山裂缝储层预测四 结论 孤西潜山带Tg1构造图 渤深6潜山是被孤西大断层和埕南大断层夹持的二台阶潜山 南部与生油洼陷相连 成藏条件十分有利 潜山下古生界储层原生孔隙不发育 对油气富集起决定作用的是次生孔隙 其中裂缝的发育程度是决定该潜山油气富集高产的关键 从成像测井结果分析 潜山裂缝储层主要发育在上 下马家沟组以及奥陶系 寒武系不整合面附近 裂缝主要走向为近东西向 同时也发育北东 北西和近南北向的裂缝 裂缝发育与断层关系密切 工作流程 三维地震资料 钻井 测井地质资料 精细构造解释 三维方差体数据处理 地震能量吸收数据处理 精细构造模型 构造正反演裂缝发育分析 合成记录标定 不合理 沿层属性提取 静态恢复 地震属性综合分析 钻探目标评价 渤深3井地震合成记录标定 渤深6井地震合成记录标定 一 地震地质标定及层位解释 渤深6 5井地震合成记录标定 渤深6 1井地震合成记录标定 渤深3 渤601井连井剖面层位标定 深度偏移 BS3 BS6 BS6 5 B601 渤深3 渤601井连井剖面层位标定 高精度 BS3 BS6 BS6 5 B601 渤深6井区Tg构造图 渤深6井区冶里 亮甲山组底构造图 1 三维模型建立 二 3Dmove裂缝预测 Tg 冶里亮甲山组三维模型 构造层立体显示 静态恢复检验解释结果合理性 拼版 恢复后 1 2 3 反演 正演 参数定义 水平断距 2 动态恢复和正演计算地层应变量 Tg应变量图 冶里 亮甲山组应变量图 3 裂缝预测 冶里 亮甲山组裂缝预测图 定义现今构造应力场 Bs6 1诱导缝走向近东 西向 Bs6 5诱导缝走向近东 西向 6 6诱导缝走向近东西向 扩张趋势图板 4 裂缝开启性分析 Tg裂缝开启性分析图 冶里 亮甲山组裂缝开启性分析图 当地震波在地下传播时 随着距离的增加 能量逐渐衰减 一些特定的因素可能加速能量的吸收 如天然气的存在能引起地震波异常高的吸收率 当地层中裂缝 孔洞发育 且含油气时 引起地震波速度以及地震能量的变化 并引起较强的地震吸收系数 从理论上讲 吸收系数与波速的立方成反比 岩层波速稍有变化 则吸收衰减信息就要比波速变化的更明显 因此 它反映地震异常的灵敏度要远远超过速度异常的灵敏度 因此 在一定的时窗内 分析地震能量的吸收 可以检测储层裂缝的发育情况 原理 三 地震能量吸收分析 地震数据 吸收系数数据体 地震能量吸收分析流程 Pinacle地震吸收分析 BPR 批处理 MVW 参数调试 结果显示 DFI 地震数据配置 关键参数 通过多次实验并与实钻井对比 该区较合适的处理时窗为24ms 滑动时窗2ms 根据渤深6高精度三维地震数据体频谱分析结果 频率参数取4 28Hz 目的层段地震数据频谱分析 渤深6井区渤深3 渤601井连井吸收系数剖面 渤深6井区Tg吸收系数平面图 渤深6井区冶里 亮甲山组吸收系数平面图 四 渤深6潜山裂缝预测综合评价 通过上述构造分析 裂缝储层预测 属性分析等工作 对该潜山的裂缝分布规律有了进一步的认识 综合各种成果图件分析 渤深6潜山内部裂缝非常发育 裂缝储层的发育主要受构造控制 裂缝的分布和发育方向与潜山内部断层密切相关 目前已钻的井大部分位于潜山高部位 近期在渤深6井南部低部位所钻的渤深6 12井获得成功 进一步展示了该潜山良好的勘探开发前景 渤深6井区冶里 亮甲山组裂缝预测图 建议井1 建议井2 建议井3 建议井4 渤深6井区Tg构造图 渤深6井区冶里 亮甲山组构造图 建议井1 建议井2 建议井3 建议井4 建议井1 建议井2 建议井3 建议井4 前言一 方法原理二 在埕北30潜山带的应用效果三 渤深6潜山裂缝储层预测四 结论 结论 1 3DMOVE裂缝预测方法具有独特的优势 基本不地震资料分辨率和井数的限制 裂缝预测较细致 显示也比较直观 方法应用于埕北30潜山和渤深6潜山 取得了较好的效果 说明该项技术有较强的裂缝预测能力 通过研究和应用 认为应用该方法进行裂缝预测时须注意以下问题 1 该方法基于三维构造模型 预测结果的可靠性依赖于构造解释的正确合理性 因此裂缝预测时要加强地质研究 建立合理精细的三维构造模型 2 由于断层的几何形状控制着断层上盘应变量的大小和应变的分布情况 所以断层面一定要解释准确 且应按最大可能的解释范围进行解释 3 裂缝预测过程中应充分利用钻井 测井解释 岩心观察统计等资料 用以约束裂缝预测和对比分析预测的效果 使之更接近实际情况 结论 2 吸收系数方法在渤深6潜山的应用取得了较好的效果 所得到的吸收