喇嘛甸油田井震结合断层识别技术

陈国飞

(中油大庆油田有限责任公司，黑龙江 大庆 163712)



喇嘛甸油田井震结合断层识别技术

陈国飞

(中油大庆油田有限责任公司，黑龙江 大庆 163712)

针对喇嘛甸油田井震断层匹配矛盾突出、断层表征精度低的问题，运用井震结合断层识别技术，利用井断点与地震信息精细刻画断层。其中，多套井网标定准确地将井断点进行深时转换，与地震断层解释结果进行匹配分析，得出5类断点井震对应关系。对于井震符合好、对应单一的情况，采用井定位置、震控形态的解释方法精细刻画了断距为5 m以上断层；对于断裂带部位多个断点对应一个或多个地震响应的情况，采用模式指导、属性约束的解释方法对其进行了精细表征。研究成果指导了喇嘛甸油田北西二区断层边部5口补充井、7口调整井的部署。调整后，平均单井钻遇砂岩厚度为13.8 m，有效厚度为10.2 m，增加可采储量2.1×104t。

井震结合；断层识别；断裂带；井断点；喇嘛甸油田

引 言

喇嘛甸油田位于大庆长垣最北端，为受构造控制的短轴背斜陆相砂岩油藏，主要含油层系为萨尔图、葡萄花和高台子油层，断层发育。经50多年开发，已进入特高含水开发期，剩余油呈“高度分散、相对聚集”状态分布[1-3]。断层附近井网密度相对较小，是剩余油主要富集区之一，有效识别和表征断层有利于该部位的剩余油开发。

目前，可以提高断层识别精度的技术有基于相关算法的相干体、方差体属性，曲率算法的曲率体属性，断层要素的倾角—方位角属性，基于蚂蚁觅食原理的蚂蚁体属性等三维地震属性[4-8]，但小断层识别和大断层描述仍不够细致，满足不了开发调整需求。

喇嘛甸油田三维开发地震覆盖以前，主要是利用早期二维地震和当前密井网断点数据刻画断层，井间仍然遗留一些尚未认识的断层，需要井震结合开展断层精细刻画。为此，分析了喇嘛甸油田密井网条件下井震匹配关系，提出了“井定位置、震控形态，模式指导、属性约束”的井震结合断层识别方法，重新认识了该区断裂体系。

1 井震结合断层识别技术

井震结合断层识别技术即在密井网条件下，将丰富的井断点信息和高密度三维地震资料经深时转换后进行精确匹配，在地震数据体中，用断点引导地震属性的断层刻画技术。

1.1 多套井网井断点深时转换

喇嘛甸油田平均井网密度达到75 口/km2，不同时期的6套井网并存，从20世纪70年代的基础井网开始，井网间时间跨度超过40 a，地震采集时间差异大，同时测井仪器及测量环境不同造成的系统误差也大。研究区2006年采集了3D3C地震资料，初次标定发现仅与地震采集时间接近的最新二三结合井(针对喇嘛甸油田二类油层开发，利用三次采油井网先进行水驱开发，再转入聚合物驱开发的层系井网)效果好(图1a)，不同井网井标定不统一，影响断点深时转换精度。针对上述问题，首选与地震数据反映同一时期地下储层信息的二三结合井进行标定，并作为标准井。其他井网井声波时差曲线以标准井为基准，同一套井网系统进行标准化处理，不同井网间进行归一化处理。图1b是同井区不同井网井最终标定结果，与初次标定结果对比可知，除二三结合井外其他井合成地震记录与井旁地震相比，纵向上主要波组都能对准，波形与地震波形相近；横向上消除了长期开发对地下储层物性改变的影响，能量与地震反射能量相匹配，保证了井断点深时转换的精度。

图1 L9-252井区不同井网井震标定对比

1.2 井震断点匹配分析

1.2.1 单井钻遇断点

密井网条件下井断点信息揭示，喇嘛甸油田主体断层主要以断裂带的形式存在[9]。油田在精细挖潜以前布井的原则为“躲断层”，但仍然避免不了井钻遇断层，本区钻遇断点井比例达到63.2%，测井资料可对比出2 m以上断距断点。

井钻遇断点有3种情况：未钻遇断点；仅钻遇一个断点；钻遇多个断点。其中，单井钻遇多个断点情况普遍存在，其断点组合形式可分为4种类型：集中分布，断距较大；集中分布，断距较小；零散分布，断距较大；零散分布，断距较小。

1.2.2 断层地震反射特征

覆盖研究区地震资料主频在35 Hz左右，断层地震反射特征可划分为3种类型：①多轴错断干脆。主要为刚性较强地层受强烈张力作用产生的断层，一般断距为30 m以上断层具有此反射特征；②多轴错断，但断层面附近同相轴扭曲或黏连。喇嘛甸油田产生这种地震反射特征的断层较多，一般为断距小于30 m在塑性剪切作用下形成的韧性断层，或同沉积断层。断面处的波形出现一致性扭曲，使地震反射波同相轴不能完全错断，同相轴只是黏连扭曲。这类断层需要井震结合进行精细刻画；③单轴扭曲或同相轴数增减。正演模拟分析得出[10]，断距小于5 m断层在剖面上很难直接辨认。这些比较隐蔽、延伸不长、断距较小的断层，与部分岩性边界、资料处理造成的假象一样，都产生相同的地震反射特征，即仅有一个同相轴扭曲、同相轴数目增减或分叉合并等。断层解释存在多解性，需要结合井信息做进一步详细分析。

1.2.3 断点井震对应关系

将井断点数据和三维地震数据统一到相同域内，两者必定存在矛盾。通过分析喇嘛甸油田4 079个断点数据得出，井断点与地震识别断层的对应关系可分为5类：①井震符合，即一个断点对应一个地震响应，地震可识别4、5级断层；②井有震无，断距小于5 m的地震难以识别小断层；③震有井无，一般为岩性变化引起的地震响应，需进一步核实测井对比结果进行确定；④多个断点对应一个地震响应(图2a)；⑤多个断点对应多个地震响应(图2b)。④和⑤两类为井钻遇断裂带情况，多个断点密集分布，断距相当，只有一个地震响应时为④类，存在主控断层情况为⑤类。

1.3 井震结合断层解释方法

针对前文5种断点井震对应关系，不同的井震对应关系，反应了不同性质的断层，识别与刻画方法也不相同。

1.3.1 井定位置、震控形态

对于井震符合好和对应单一的情况，借助沿层曲率体、相干体和蚂蚁体等切片，手工完成对断层三维空间倾向、走向、上下延伸，以及断层之间搭接、交切关系的描述，初步建立断层的整体形态和断裂体系。然后，利用井断点信息确定所解释断层位置，原则是在断点准确深时转换的前提下，井点处断层位置严格尊重井断点信息，平面上将多个可组合的断点作为硬性数据进行断层位置和形态的修正。应用这套方法主要完成对4、5级断层、大断层末梢及地震可识别小断层的精细刻画(断距为5 m以上)。

图2 井震断点对应关系图

1.3.2 模式指导、属性约束

对于多个断点对应一个地震响应情况，将井钻遇的多个断点简化为一个断点，选取与地震剖面匹配最好的断点作为解释断层位置，这条断层的断距为所有断点断距之和。

对于存在一条主控断层，上下发育伴生的调谐断层，这种情况多个断点密集分布，地震剖面中断层上下两盘出现牵引构造，两盘之间存在一个窄的条带，其内部有些破碎的同相轴或弱振幅存在，即断层带的地震响应。具体的解决办法为：利用井资料开展精细小层对比，建立断裂带的剖面模式(图3a)，以此剖面模式作为指导，在带有断点信息的地震剖面中，把主控大断层解释出来；通过地震剖面放大、波阻对比等方法，将可辨识的伴生断层也刻画出来(图3b)；由于断裂带在方差体、相干体切片上表现为一个很宽的条带，主控断层和可解释伴生调谐断层横向上借助于地震属性切片判断各自的延伸长度(图3c)。

图3 过L8-P3125井井震结合断层解释图

2 取得成果

喇嘛甸油田北西二区井震结合断层再认识后，与测井解释断层相比，整体断层的数量和形态均发生较大变化。以葡I组顶面为例，原认识断层9条，重新落实断层共17条，均为正断层。从断层数量对比看，新发现断层7条，多为低序级小断层，断距5 m左右断层占68%；核销断层2条，合并断层2条，拆分断层2条。从断层形态变化看，延伸长度变化7条，位移变化3条，切割关系变化2条(图4)。

应用上述断层认识成果指导注采方案调整。原40号和41号断层井震结合再认识后，合并成一条断层，结合储层认识成果，发现萨III组二类油层在该条断层边部附近存在一定潜力，部署了5口开采萨Ⅲ组的二类油层聚合物驱补充油井。由于距离断层较近注水井易发生套管损坏现象，综合分析发现有6口注水井距离新认识断层太近，应该转为采油井，同时在原解释40号断层附近的一口油井，距离新解释断层有200 m，将该井转为注水井更为合理。调整后，平均单井钻遇砂岩厚度为13.8 m，有效厚度为10.2 m，增加可采储量2.1×104t。

图4 北西二区井震结合前后断层对比

3 结 论

(1) 通过制作高精度合成地震记录，将喇嘛甸油田4 079个断点进行了深时转换，与地震解释断层进行匹配分析，得出5类断点井震对应关系：井震符合；井有震无；震有井无；多个断点对应一个地震响应；多个断点对应多个地震响应。

(2) 采用“井定位置、震控形态，模式指导、属性约束”的井震结合断层识别技术，有效识别了断距5m以上断层，同时对以断裂带形式存在的多个断点对应一个或多个地震响应的断层进行了精细表征。

(3) 密井网条件下井震结合断层再认识后，断层变化仍然较大，断层变化部位是有利的调整挖潜区域。在喇嘛甸油田北西二区40号、41号断层变化位置，成功部署5口补充井、7口调整井。

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编辑 张耀星

20150129；改回日期：20150329

国家“十二五”重大科技专项“井震结合油藏精细结构表征技术”(2011ZX05010-001)

陈国飞(1979-)，男，工程师，2006年毕业于中国石油大学(北京)矿产普查与勘探专业，现从事开发地震解释与应用研究工作。

10.3969/j.issn.1006-6535.2015.03.034

TE347

A

1006-6535(2015)03-0131-04