北京勘探院9第一章精细构造研究Word文件下载.docx
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最后,在构造解释的基础上,利用现有的勘探、开发成果,开展了各套目的层段的油气分布规律及控制因素综合分析。
在综合研究的基础上,提供了地质建模所需砂体反演数据体,完成了合同要求各项工作量。
四、主要成果与认识
三维地震资料的目标处理对勘探开发意义重大,通过三维资料重新采集、处理效果,资料的品质得到较大的提高,使得油田主体部位断层位置可靠,结构比较清楚,地质现象比较丰富,特别有利于研究河流相储层及砂体的分布变化,为下一步高分辨率的储层描述工作提供了可靠的物质基础。
精细构造解释可以进一步落实老区构造,发现新的有利圈闭。
在做好储层地球物理特征研究的基础上,充分利用高分辨率地震资料叠后属性综合分析,能够对储层进行细致准确的描述。
在储层纵波速度与纵波阻抗识别和区分岩性的效果很差的情况下,叠后地震反演的使用受到一定的限制,可以采用多参数与多种方法特别是加入叠前的信息对含油气砂岩进行综合判识。
增加横波速度和密度资料有助提高岩性与流体识别的潜力。
利用多个弹性参数的组合和交汇更有利于岩性和流体的识别和预测。
叠后和叠前各有优势和不足,要有效的利用地球物理综合信息寻找岩性油气藏,必须多种信息互补、多种方法并用,达到一种最优的方法组合。
在本项目整个研究过程中,地质、地震、测井、地质建模人员结合在一起进行综合研究,并且结合贯彻整个研究工作的始终,这为精确预测储层河流相的砂体分布提供了坚实保证。
第二节三维地震资料品质分析
本次共收集三维地震数据体两个(1998年赵东三维、2004年关家堡三维),根据合同要求,地震解释和反演主要使用2004年关家堡三维新采集处理资料,新三维地震资料工区面积70平方公里,仅在西南边界数据有少量缺失。
该资料品质较赵东三维有所提高,表现在信噪比较高,反射层次清晰,断点、断裂展布清楚,层间信息丰富,特别是主频大幅度提高,主频45Hz、频宽5~75Hz(表1-1),上下第三系的不整合接触关系更为清晰,砂体尖灭以及地层的超覆特征更为明显,高质量的地震资料为该区构造解释、储层预测奠定了基础。
图1-1关家堡三维地震剖面图1-2关家堡三维频谱图
表1-1两块三维资料对比
名称
频带宽度
主频
赵东三维
5~55Hz
24Hz
关家堡三维
5~75Hz
45Hz
同时收集VSP资料两口(庄海4x1和庄海8井),具有声波时差和密度测井资料的井共有14口(庄海5、8、12、4x1、4x2、401、801、802、803、808x1、803原、9x1、9x2、9x3)。
地震资料解释工作在LandMark2003全三维解释系统上,利用高分辨偏移数据体和方差体进行解释。
在资料解释过程中,采用多种解释方法、多种数据属性对地震资料进行综合分析、解释,确保解释成果的可靠性和准确性。
第三节三维地震资料精细解释
一、解释方法
地震解释工作站为我们提供了很多灵活方便的解释功能以及先进直观的显示方式,使解释工作比单纯的人工解释能做得更深入细致,解释效率也大为提高。
本次的解释流程图如图1-3所示。
该流程的主要特点是采用了全三维地震解释技术—体积解释技术(即面块解释、方差体解释等)与传统解释技术相结合,对地质构造异常进行全空间解释,其解释方法为:
(1)以三维可视化及人工对比解释为基础,首先利用层位自动追踪及方差体自动检测断层异常及地震反射波异常带等新技术,生成无人为因素影响的方差体,从而形成全区构造框架;
再利用解释系统的自动追踪拾取功能,由粗网格(100m×
100m)到细网格(25m×
25m)逐步加密解释。
由粗网格数据建立全区构造框架,确定较大断层,再利用细网格完成对小断层和小构造变化的追踪,最终确定整体解释方案。
(2)纵向与横向时间剖面相结合,任意剖面与联井时间剖面相结合,时间剖面与方差体顺层切片、水平切片、顺层切片相结合,全方位进行分析、判断和解释,确保解释结果的可靠性、准确性。
(3)以高分辨偏移数据体为核心,结合其他数据体,从地震波的运动学和动力学特征的各个方面正确认识地震波场,进而解释出地质成果。
二、层位标定
精细的层位标定对提高地震解释、储层反演及综合预测精度十分重要。
合成地震记录的制作是精细层位标定的有效手段,在制作合成记录之前,先确定目的层段在剖面上的大致位置,这一步称为初始标定。
然后对每口井制作合成地震记录,并反复调整参数,使合成地震记录满足以下要求:
合成地震记录的时深标定与大层标定基本一致,波组关系合理;
合成记录与井旁道的相关性比较好;
合成记录与联井剖面上显示一致,无串层现象;
该区的VSP资料是时深转换的一个重要信息,但是在使用之前需要加以仔细分析:
庄海4x1井是一口紧靠羊二庄断层的大斜度井,地震反射特征相对较差,所以该井VSP资料对制作合成记录帮助不大。
庄海8井是背斜中部的一口直井,声波测井资料较好,地震发射特征清晰,用它的VSP资料初始标定庄海8井后发现合成地震记录和井旁道具有很好的相关性,利用庄海8井VSP资料初始标定各井的中生界顶界后进行细微调整,进行全井各个层位的标定,确保每口井的层位标定准确无误(图1-4、图1-5)。
全区共有14口井完成了人工合成地震记录,进行精细的层位标定。
作合成记录时,每一口井的地震子波都是从井旁地震道提取的。
之所以每口井都作合成地震记录,一是由于本区Nm、Ng地层平缓,属于微幅度构造类型油气藏,细微的变化对油藏也有明显的控制作用,需要在空间上用更多的井进行层位控制,保证时深转换的精度;
二是通过作合成记录和地震的结合,落实到每一口井小层,做到井、震一致,地震、地质一致。
图1-4庄海801井地震合成记录
图1-5庄海8井地震合成记录
沙河街
中生界
馆陶
明化镇
图1-6庄海8井和庄海801井的地震剖面
三、波组特征
层位标定后确定各层反射特征如下:
明化镇反射特征:
明化镇底部以大套稳定泥岩为主,馆陶顶部则发育大套厚砂层,岩性界面明显,故反射波在该区能量较强、能连续追踪。
沉积相分析结果表明明化镇为曲流河沉积,在大套泥岩背景下发育多期相互叠置河道砂体,横向变化快,地震反射振幅变化大,特别是东西向为横切河道的方向,同相轴连续性较差。
馆陶反射特征:
馆陶顶部两套厚砂岩分布稳定,并且范围大,对应高连续强振幅反射,特征明显。
同时馆陶为辫状河沉积,砂体平面展布面积大,但是横向厚薄又有所变化,所以整体上馆陶组比明化镇地震反射连续性好的多,横向上振幅变化也不大。
馆陶与下第三系地层呈不整合接触,岩性变化快,同时受到多期火成岩影响,反射波不稳定,整体为中连续性弱反射。
下第三系底反射特征:
沙河街底界是一个不整合界面,下伏中生界老地层高速度、高密度,岩性界面明显,与第三系地层反射波关系明确,为一强振幅反射波,在整个测区能量突出、品质较好,全区能连续追踪对比。
因此沙河街底反射是标定的一个重要标志。
总之,各目的层的反射波特征,真实客观地反映了地层复杂的地质条件及其地质构造特征,这为研究与控制各目的层的赋存形态、构造发育情况奠定了良好的基础。
四、断层解释
在地震剖面上影响断层的因素比较多,其一是地震垂向分辨率的影响,断层的分辨能力与地震资料的主频有关,低主频的地震剖面上,只能反映小断层的位置和断层的存在,断层的方向和断距都难以准确识别,断距越小,地震反射越不明显,这就要求我们采用先进的断层解释方法综合研究。
落差较大的断层断点的主要标志为:
反射波同相轴错断或突然消失。
而落差小的断层的断点表现为:
反射波同相轴扭曲,地层倾角突变,同相轴连续性、光滑程度及振幅强弱变化。
在解释小断层或断点时,充分利用解释系统对时间剖面的局部放大、水平切片振幅的强弱变化、同相轴错断宽窄及顺层切片上的振幅变化等多种显示方法反复确认小断层或断点的存在。
本着先确定断裂系统,后解释地质层位的原则,根据本区的实际情况,遵循“剖面定倾向,切片定走向,共同定产状”这一构造思想,选用不同时间的一组切片(时间切片和相干体切片)与剖面联合,进行断层同步解释,纵横剖面与切片上的断层解释相互控制,相互投影,保证断面的空间闭合程度,通过不断的修改验证,使解释结果更趋于合理。
在本区三维地震资料解释过程中,运用了三维方差体技术,该技术的特点是:
解释断层及地质异常体时不受人为因素影响,客观真实地反映实际情况,减少多解性。
相干数据体是对三维数据体每一道的每个样点求得与周围数据的相干性,形成一个表示相干性的数据体,并生成图象。
相干体技术的优点是:
容易识别地震剖面上不易发现的小断层;
直接在地震数据体上寻找断层,不受人为因素的影响;
直观显示。
可以说,相干体是较好的断层识别手段。
通过相干数据体可以掌握断层的横向、垂向分布特点以及断层的相互切割关系。
计算相干数据包括线形2道、正交2道、正交4道等等。
参与相干计算的道数越多,平均效应越大,对断层的分辨率越低,能突出大断层。
反之,则突出了小断层的分辨率。
因而在实际应用时,可根据不同的地质需要来选择参与计算的相干道数。
图1-7和图1-8为1200ms、1280ms相干体水平切片图,位于明化镇底和馆陶I油组附近,该图清晰地展示了区内主要断层的分布形态和变化趋势。
这样使我们在进行地震资料精细解释之前,即可对区内断层的分布和变化趋势有了全面深入了解和认识。
图1-7相干体1200ms水平时间切片解释断层(明化底附近)
图1-8相干体1280ms水平时间切片解释断层(馆陶I油组附近)
图1-9相干体1360ms水平时间切片解释断层(沙河街附近)
图1-10断层的三维可视化解释
可视化技术是用直观的图形输出来代替枯燥的数据输出,借助人类视觉及形象思维能力,在三维图形世界中对数据的本质进行分析和理解,从而获取深层次的信息。
通过三维可视化可以对已经解释的断层的空间位置、组合情况进行质量检查,进一步精细刻画断层(图1-10)。
五、层位解释
(一)井震联合解释
首先对应于地层对比大剖面建立东西向和南北向2条主干剖面以及4条联井地震剖面,确定地震层位基本解释方案,地质层位和地震反射联合解释,逐步精确到小层,真正做到井震联合。
图1-11庄401-4x2-808x1-8-801-9x1-9x2井地震解释剖面
图1-12D18-庄8-803-803原-12井地震解释剖面
图1-13庄803-8-801-802井地震解释剖面
图1-14庄808x1-8-801-802井地震解释剖面
图1-15庄808x1-8-801-803原-804-9x1-9x3井地震解释剖面
图1-16庄4x1-4x2-12井地震解释剖面
(二)层位追踪
从井点和连井骨干剖面出发,追踪对比各层位,建立Inline和Crossline线的骨干剖面和稀疏测网,按16*16(200米)测网密度进行层位解释。
在解释过程中,力求走准每一个相位,严格按反射波的产状解释,利用自动追踪最大振幅值先确定层面的位置,在此基础上,手动追踪修改不连续和不合理的地方。
对于原始资料较差、构造复杂地段,则遵循先易后难的原则,在不同层段增加控制点的数量,分区、分块地进行层位追踪。
为确保层位对比正确、可靠,除在屏幕上利用不同方向的时间剖面反复闭合外,还利用三维可视化技术及水平切片(图1-17~图1-19)、顺层切片核对解释结果,从多个角度认识构造特征,反复修改解释方案,达到精细、准确解释的目的。
总共完成Nms、NmⅡ、Nmx、NgⅠ、Ngx、EsⅠs、EsⅠx底界等7个地层层位解释;
以及NmⅢ2油组、NgⅠ油组、EsⅠs油组等三个主力油层底界构造解释。
图1-17明化层位立体显示
图1-18馆陶层位立体显示
图1-19沙河街层位立体显示
六、时—深转换
用于解释的三维数据体是经过全三维偏移的数据,层位对比追踪所拾取的时间为已实现空间归位的垂直传播时间,因此深度解释时只需做时—深转换即可,这一过程的精度取决于时—深转换的方法及转换速度的精度。
井震联合解释时发现,使用庄海8井的VSP资料时地层对比得到的层位数据和地震解释层位结果符合效果良好,因此采用庄海8井的VSP时深关系按下面的公式进行时—深转换,
H=h0-(V×
t0)/2(h0为基准面标高)
之后再根据井的分层数据对各个层面进行深度校正,从而得到较为精确的十个层位的构造图(附图1-1~附图1-10)。
第四节构造特征分析
工区位于埕宁隆起向歧口凹陷过渡的斜坡部位,其基本结构为一基岩潜山背景向北节节下掉的断阶构造,由北向南主要发育近东西走向的张东、赵北、海4井、羊二庄及羊二庄南等断层。
这些断层的发育控制了工区地层沉积与圈闭的形成,是工区主要的油源断层。
受其控制,自北向南发育张东、张东东、赵东、关家堡及埕海等五个局部构造。
其中关家堡构造位于南部滩海埕北断阶区,赵北及羊二庄断层上升盘,构造主体为一被断层复杂化的背斜圈闭。
一、断层特征
关家堡地区断层全部为正断层。
总的来看,大多数断层较陡、较直,断层总体走向主要呈两种走向,一种为北东或北北东走向,一种为近东西走向。
关家堡地区发育有羊二庄南、羊二庄两条主干断层。
其中羊二庄南断层走向近东西向,倾向北西,断面陡直,它形成早,活动强度大、延伸长,断距具有西大东小的特点,工区内最大断距为120米左右,向东到庄海9x1井附近断距仅为10~20米。
羊二庄南断层是黄骅坳陷的一级控凹断层,在其影响下,该断层以东同时发育了一组近东西向次生断层,该组断层断距不大,约为10~30米之间,但是平面延伸距离比较大,与羊二庄南断层呈羽状排列。
羊二庄断层走向北东,倾向北西,断面陡直,该断层同样形成早,活动强度大,延伸较长,断距具有东大西小的特点,西部到庄海4平台井西1500米尖灭。
受其活动影响,羊二庄断层北部在其下降盘上发育了一组北东向逆牵引断层,断距约20~100米之间。
图1-20沙河街同沉积断层解释剖面
在沙河街时期,在构造运动和潜山等共同作用下,关家堡地区还发育了一组不同期次、不同性质的同沉积断裂(图1-20沙河街同沉积断层解释剖面),该组断层到馆陶时期基本停止了活动,走向接近正北,断距向下逐渐加大,这一时期断层对该区沙河街地层厚度、岩性变化、油气分布的控制作用十分明显。
此外,通过对断层综合解释,得到了几点与以往有差异较大的认识:
1、通过对断层平面展布分析发现,羊二庄南断层在工区西部断层特征十分清晰,向东断距逐渐减小,在庄海9平台附近已经没有羊二庄断层的影响了,取而代之的是发育了两条走向近东向小断层。
2、庄海8井和庄海808x1井之间新解释一条走向北北东断层,该断层位于庄海8井背斜和该井西部凹槽之间,在地震剖面上同相轴错断明显(图1-21),在相关切片上更加清楚看出弱相关性条带,从羊二庄南断层向北东方向延伸(图1-22)。
图1-21庄海8西断层在Inline4324地震剖面上的特征
图1-22庄海8西断层在相干切片上的特征
3、庄海8南断层处于庄海8井和庄海803原井之间,走向正东(图1-23、图1-24),该断层南部为庄海803原井凹槽。
图1-23庄海8南断层在Inline4388地震剖面上的特征
图1-24庄海8南断层在相干切片上的特征
4、庄海4x1井南断层
庄海4x1井南断层走向与羊二庄断层相近,但倾向相反,该断层断距不大,约为10米~30米,由于紧靠羊二庄断层断裂带,对油气不具有封堵性。
二、构造特征
明化镇(包括明化上、明化2、明化下)构造形态从浅到深具有继承性,圈闭内各主要目的层连续性较好,次级断层不发育,表现低幅度圈闭的特点,缺乏有利的构造圈闭。
明化镇上底构造整体表现为一个低幅度背斜形态,背斜轴走向为近东西向,东西长约3000m,南北宽约1000m,幅度约15m,背斜高点位置位于庄海8井西南方1000米左右,深度为780米。
明化镇底高点逐渐东移至庄海8井和D18井附近,同时构造幅度逐渐加大,庄海8井位于东西两个凹槽之间的鞍部,深度1240米。
馆陶组(包括馆陶Ⅰ油组和馆陶底)整体构造形态与明化镇继承性明显,但断层活动减弱,断距减小,断层数量减少。
同时馆陶底构造和断层在一定程度上受到中生界古潜山影响,相比明化镇地层发育了一组走向北北东同沉积断层,同时整体平面上已经呈现隆凹相间构造格局。
沙河街构造形态主要由古潜山背景控制,近东西向展布的隆凹相间构造格局特征明显,庄海4平台和庄海8平台分别位于三个凹槽之间鞍部的局部高点上。
庄海4断块高点位置位于庄海4x1井以东,沙一上高点埋深1510米;
庄海8断块有南北两个高点,分别位于D18井和庄海9x1井附近,沙一上高点埋深均为1480米,庄海8井位于两个高点之间鞍部,沙一上埋深1520米。
附图1-1关家堡明化镇上底构造井位图
附图1-2关家堡明化镇Ⅱ油组底构造井位图
附图1-3关家堡明化镇Ⅲ2油组底构造井位图
附图1-4关家堡明化镇下底构造井位图
附图1-5关家堡馆陶组主力油层顶构造井位图
附图1-6关家堡馆陶Ⅰ油组底构造井位图
附图1-7关家堡馆陶底构造井位图
附图1-8关家堡沙一上主力油层底构造井位图
附图1-9关家堡沙一上底构造井位图
附图1-10关家堡沙一下底构造井位图
本章小结
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