三维可视化技术在隐蔽油气藏储层描述中的应用.pdf

第 2 7卷， 第 4期 大庆石油地质与开发P ． G ． O ． D ． D ． 2 0 0 8年 8月 1 2 7 文章编号 1 0 0 0 3 7 5 4 2 0 0 8 0 4 - 0 1 2 7 - 0 4 三维可视化技术在 隐蔽油气藏储层描述 中的应 用 邹潋滟 1 ．中国石油大学 地球资源与信息学院 ，山东 东营2 5 7 0 6 1 2 ．胜利油 田分公司 地 质科学研究 院，山东 东营2 5 7 0 1 5 摘要为探索寻找 隐蔽油气藏的方法，以埕岛东部地 区东营组为例 ，应用三维可视化技术对三 维地震 数据体直接进行构造解释 、古地貌及储层 宏观展布分析。通过种子点追踪 ，对有利砂体进行精细解 释，经探井钻探取得显著效果。应用三维可视化技 术可快速、有效地描述储集体的宏观及微观展布特 征 ，提 高隐蔽油气藏勘探的精确度和成功率，为勘探部署提供依据。 关 键词三维可视化技术 ；隐蔽油气藏；储层描述 ；埕 岛东部地 区 中图分 类号 P 6 31 ． 4 4 3 文献标识 码 A App l i c a t i o n o f 3 D v i s ua l i z a t i o n t e c h ni qu e t o r e s e r v o i r d e s c r i p t i o n o f s ub t l e h y dr o c a r bo n p o o l ZOU Li a n． y a n ’ 1 ． F a c u l t y o fG e o r e s o u r c e s a n d I n f o r m a t i o n ，C h i n a U n i v e r s i t y ofP e t r o l e u m E a s t C h i n a ， D o n g y i n g 2 5 7 0 6 1 ，C h i n a ；2 ．S h e n g l i O i lfie l d B r a n c h C o m p a n y ， S I NO P E C，D o n g y i n g 2 5 7 0 1 5 ，C h i n a Ab s t r a c t I n o r d e r t o s umma r i z e t h e me t h o d f o r s ub t l e h y d r o c a r b o n p o o l s e x p l o r a t i o n，Do n g yi n g Fo r ma t i o n i n t h e e a s t o f Ch e n g d a o i s t a k e n a s a n e x a mp l e t o d e mo n s t r a t e t h e t e c h ni q u e，a n d 3 D v i s ua l i z a t i o n t e c h n i q u e i s a p p l i e d t o s t r u c t u r e i n t e r p r e t a t i o n a n d a n a l y s i s o f r e s e r v o i r d i s t r i b u t i o n a n d pa l a e o g e o mo r ph o l o g y ． Ac c o r di n g t o t he s e e d p o i n t s t r a c i n g，f a v o r a - b l e s a n d b o d i e s a r e i n t e r pr e t e d a c c u r a t e l y，a n d t h i s me t h o d i s pr o v e d t o b e p r a c t i c a b l e b a s e d o n e x p l o r a t o r y d r i l l i n g ． Re s e r v o i r s t r a t a d i s t r i b u t i o n i n ma c r o s c o p y a nd mi c r o s c o p e c a n b e c h a r a c t e r i z e d q ui c k l y a n d e f f e c t i v e l y b a s e d o n 3 D v i s u a l i z a t i o n t e c h n i q u e，S O，i t ma y pr o v i d e u s e f ul i n f o r ma t i o n for e x p l o r a t i o n d e p l o y me n t ．Th i s me t h o d i s s i g ni f i c a n t t o t h e i mp r o v e me n t o f a c c u r a c y a n d s u c c e s s r a t i o o f s ub t l e h y dr o c a r b o n p o o l e x p l o r a t i o n ． Ke y wo r ds3 D v i s u a l i z a t i o n t e c hn i q ue； s u b t l e h y d r o c a r bo n p o o l ； r e s e rvo i r d e s c r i p t i o n； e a s t o f Ch e ng d a o o i l f i e l d 随着 油气勘探 开发 向更复杂 、更 深入的方 向发 展 ，人们面对的勘探对象是复杂的地层 、岩性等隐蔽 油气藏 ，需要更精确的技术以提高地震解释和储集层 的描述和预测精度 圳。三维可视化技术的出现 为三 维地震资料提供 了一种全新的解释方案 ，它利用 三维地震数据体进行透明度可控的整体显示变化来揭 示和理解三维地质体模型 ，直接评价三维空间内地下 界面的反射⋯ 。本 次研究 以埕 岛东部地 区东营组 隐蔽油气藏为例 ，运用三维可视化技术 ，对含油砂体 进行宏观和半定量的描述 。 1 三维可视化技术概述 三维可视化技 术是一种新型 的地震资料解释 技 术。它能利用全部的三维地震信息和地震属性 ，在三 收稿 日期 2 0 0 8 - 0 2 - 1 8 作者简介 邹潋滟 1 9 7 6一 ，女 ，在读硕士 ，从事油气勘探 研究 。 维空间上对地震体直接进行构造解释 、岩性分析和沉 积环境解释 ，直接寻找 出河道 、扇 、浊积砂体等 这些潜在 的 目标体 ，而且速度快 、周期短 、精度高 、 成本 低 孓 。本 次 应 用 的三 维 可 视化 解 释 系统 是 G e o Q u e s t 公司的 G e o v i z 解释系统⋯ 。 1 ． 1 三维可 视化 技术 的基 本原 理 三维可视化技术的基本原理是通过对地震数据作 透明度调整和立体显示 ，在三维空间中对地下反射界 面的地震反射率作直接评估。简单地说 ，就是将地震 道曲线的振幅值大小用一定的颜色来表示 ，从而使 1 个三维地震道数据体变成 1个用不 同的颜色体 通 常称为体素来代表的数据体 。 根据地球物理勘探 的基本原理 ，对于同一类型的 地质体其地震属性应相同或相近 ，因此将三维地震资 维普资讯 1 2 8 大庆石油地质与开发P ． G ． 0 ． D ． D ． 第 2 7卷 第4期 料各样点的属性按其数值大小 ，分别赋予不同的透明 参数，通过调节地震数据体的透明度参数曲线来直接 评价三维空间中地下界面的地震反射 ，从而达到研究 其内部地质体展布形态的 目的 。 1 ． 2三维可视化技术的工作流程 地震资料的三维可视化解释假定 地下界面的地 震反射 ，本身是一个地下界面的三维模型。它 由三维 空间上的构造 、岩性及振幅特征的整体构成。三维可 视化解释的 目的是要弄清 “ 无法触及 的”地下模 型 的细节 ，从而形 成一个精确 的地质认识 一 。。因此 ， 在工作流程 中把它定位于对地质认识 的解释或绘 图 图 1 。 图 1三维可视化工作流程图 Fi g． 1 W or k fl o w c h a rt o f 3 D vi s ua l i z at i o n 2 三维可视化技术的应用效果分析 本次主要以三维可视化技术在埕岛东部地区东营 组隐蔽油气藏储层描述中的应用为例进行效果分析。 2 ． I 工区地质特征 埕岛东部地区位于渤海湾南部的浅海海域 ，勘探 面积约 3 0 0 k m ，包括埕岛东部斜坡带及埕北 3 0北断 裂带两个地质构造单元 。 埕岛东部斜坡带构造相 对较为简单 ，断层不发 育。下第三系沙一段 ～东营组 Ⅲ 自东北向西南逐层 上超 ，形 成 超覆 地 质构 造 单元 ，下第 三 系东 营 组 Ⅲ 一 IⅡ砂组继 承性 发育，形成披覆构造单 元。 地层 向北东方 向倾伏 ，倾角约 5 。～ 6 。 ，受古地貌控 制，在整体北东倾伏的背景下 ，发育了北东向展布的 沟谷和高地 ，二 者相间分布。 自南 向北发 育了埕 北 8、胜海 8、胜海 1 0等 3个大的沟谷 图 2 。 田上 业 油 流 计 团低 产 油 仆 田汕 气 层 井 团正 断 层 口探 明 储 量 训 算 线 [ 三 三 ] 地 层 超 覆 线 [ 等 深 线／ - 注 ⋯ C B 代表“ 埕北” ， “ s H ’ ’ 代表“ 胜海” 图 2埕岛东部地区东营组Ⅲ 砂组底构造图 Fi g ． 2 Bo t t o m s tr u c t ur e o f I I I i n Do n g yi n g Fo r m at i o n o f e as t o f C h en g d ao 埕北 3 0北断裂带和埕岛东部斜坡带具有相似的 地层组合特征，但该带断裂系统发育 。埕北 3 0北断 层是在第三系长期继承性活动的边界基底断裂，受其 及伴生次级断层的控制 ，发育 了众多的断块 、断鼻等 构造 ，如埕北 3 2、埕北 3 2 1 、埕北 3 2 2断鼻构造 图 2 。 埕岛东部地区的主要储层及主力含油层位为东营 组 Ⅲ 一Ⅳ砂组 ，油气分布 主要 受岩性 因素 的控制 ， 储层 的发育程度是制约该区下第三系油气成藏的一个 关键 因素 。根据岩心 、测井等资料分析 ，主要发育的 含油储集类型为较深水沟道浊积扇 、扇三角洲及其扇 端的滑塌浊积扇 图 3 ，三类储集体具有不同的沉 积环境，因而具有不同的岩性组合 、测井特征及不同 的控制因素。 图3埕岛东部地区东营组Ⅳ砂组沉积体系分布图 Fi g． 3 Se di me nta ry s ys te m di st ri bu tio n fo r I V s an d gr ou p of Do ng yi ng Fo rma ti on i n th e ea st of Che ngd ao 深水沟道浊积扇 浊积扇砂体多夹于厚层泥岩之 维普资讯 2 0 0 8年 8月 邹潋滟三维可视化技 术在隐蔽油气藏储层描述 中的应用 1 2 9 中，顶 、底突变接触 明显。一般由供给水道和扇体两 部分构成。供给水道 由砾状砂岩 、砂岩组成 ，主要发 育在斜坡位置。位于盆地低洼处 的浊积扇，表现为多 个砂体的侧 向叠置，扇体形态明显 ，主要 由辫状水道 和扇缘部分组成 。 扇三角洲 扇三角洲为冲积扇人湖形成的粗碎屑 沉积体。地震剖面上呈透镜状和前积反射特征 ，钻井 剖面上为砾状砂岩 、砂岩与灰绿色泥岩互层，岩心观 察表明该扇三角洲主要 由扇三角洲前缘辫状河道组 成 ，特征为多个呈正韵律 的河道垂 向上相互切割叠 置。其前端的滑塌浊积扇与Ⅳ砂组所发育的深水浊积 扇特征相似 ，所不 同的是砂岩周 围的泥岩颜 色较浅 ， 通常为浅灰色。 利用常规地质手段对这三种沉积类型虽然能达到 在宏观上控制其发育位置 ，但无法进行精 确的描述 ， 给储量计算及今后 的勘探开发工作带来 困难。因此 ， 针对该区存在 的问题 ，以埕岛东部地区东营组 Ⅲ 一 Ⅳ砂组为重点解剖对象 ，探索应用三维可视化解释技 术 ，研究储集体与古地貌之间的匹配关系，明确储层 发育特征 ，并优选有利的储层发育区 ，进行砂体的解 释描述 ，为下一步的勘探部署及探明石油地质储量 的 申报工作提供一个新的依据。 2 ． 2 利用 “ 时窗目标体检测法”确定储层的宏观展 布特 征 埕岛东部地区的古地貌特征是其东营组沉积作用 的主导控制因素。沟谷地形为缓坡浊积扇的发育提供 了条件，边界断层控制了陡坡浊积扇的发育 ，而下部 开阔的斜坡则是浊积扇的主要发育区。 利用三维可视化技术 的 “ 时窗 目标体检 测法” ， 首先以东营组 Ⅲ 及Ⅳ砂组顶分别作为基准面，对地 震数据体进行层拉平 ，恢复到东营组Ⅲ 及Ⅳ砂组沉 积时的古地貌形态，然后在恒定的时窗内对层拉平后 的地震数据体进行透视。从透视的结果分析 ，Ⅳ砂组 沉积时期，水体范围广且相对深。浊积扇的展布基本 受古地貌控制。受埕北 8 、胜海 8及 胜海 1 0三条规 模较大的沟谷的控制，形成三个扇体发育区 图 3 ， 其中埕北 8沟谷扇体规模最大 ，为三期叠置 ，三个扇 体发育区有利面积分别为 3 2 k m 、1 1 k m 和 2 2 k m ； Ⅲ 砂组沉积时期 ，斜坡上沟谷基本填平 ，仅北部胜 海 1 0沟谷存在。区内规模最大的沟谷 为渤 中凹陷向 西南延伸夹于埕岛东坡和埕北 3 0北 断裂带之间北东 向展布的沟谷。此时 ，基准面开始下降 ，易于发育扇 三角洲相。该期扇三角洲分布范围较广 ，几乎波及整 个斜坡带东部及埕北 3 0北 断裂带。扇体形态基本 为 北东走向 ，沿渤 中凹陷 向西南延伸 的沟谷展布。另 外，在该扇体西北部的胜海 1 0沟谷内发育浊积扇体 ， 埕北古 4、埕北 8 0 2、胜海 1 0等井钻遇 。 通过利用三维可视化解释技术对埕岛东部地 区东 营组Ⅲ 及Ⅳ砂组进行透视 ，可 以快速 、有效地识别 出储集体 的展布范围，并从特有的视角出发，多方面 地对其空间展布形态 、物源方 向等方面加 以刻 画分 析 ，解释结果形象直观，并与 目前的地质分析结果具 有较高的一致性。 2 ． 3 利用 “ 种子点”探测技术对砂体进行精细描述 为准确落实该区东营组储层发育及展布特征 ，为 井位部署及开发提供依据 ，探索利用 “ 种 子点 ”探 测技术对砂体进行精细描述。开展此项工作首先进行 精确的层位标定和控制层位的解释。对埕北 3 2、胜 海 8、埕北古 4等井精确合成记录标定的结果表明， 埕岛东部东营组 Ⅲ 一Ⅳ砂组砂体发育受构造形态的 控制 ，具有一定的产状 ，不适合直接在恒定时窗内进 行透视 ，因而分别 以距 油层最 近的东营 IⅡ砂组 底 、Ⅲ 砂组顶 、Ⅳ砂组顶 、T ， 及根据Ⅳ砂组顶 向下 漂移 8 0 m s 所得 的辅助层位共 5个反射层分别作为基 准面对数据体进行层拉平 ，然后对根据以不同层位进 行层拉平后所得到的地震数据体利用开时窗的方法进 行透视，选取解释 目标体 ，并在此基础上利用 “ 种 子点”探测法对埕北 3 2井 区东营组发育的 6个砂体 进行描述，叠合面积约 7 、 0 k m 图 4 。 图4埕H L 3 2 井砂 体立体显示 图 Fi g． 4 3 D d is pl a y ch art of s a nd b ody i n We l 1 NC he ng 32 从解释结果上看 ，砂体向南受断层控制 ，东营组 Ⅲ 一 Ⅵ砂组发育的砂体形态多为北东向展布，东营 组 IⅡ砂组发育的砂体为近南北向展布。这与我们 分析认为的，该带东营组Ⅵ一 Ⅲ 砂组沉积时，物源 主要来 自于西部埕 岛潜 山；东营组 Ⅲ 砂组沉积后 ， 区内沉积体系的发育主要受控于南部的垦东物源区是 相一致的。此外 ，在利用三维可视化解释技术对埕北 维普资讯 1 3 0 大庆石油地质与开发P ． G ． 0 ． D ． D 第2 7卷 第4期 3 2井区进行储层描述时，埕北 3 2 1 、埕北 3 2 2井均未 钻探 ，从解释结果分析 ，过埕北 3 2井 的这几套储层 在埕北 3 2 1 、埕北 3 2 2井 区均不发育，这与后来钻探 的埕北 3 2 1 、埕北 3 2 2井的实际钻探结果是吻合的。 据斜坡带埕北 8、胜海 8及断裂带 的埕北 3 2等 井油层发育情况分析 ，含油砂体均为浊积扇或扇三角 洲砂体，砂体 以断层 包括 主断层及 其分支断层 ， 以及与不整合 面相接触 的次级断层 或不整合 面为 油气运移通道 ，侧 向以岩性变化或断层为遮挡条件而 成藏。因此 ，在明确该区的储层展布特征后，优选有 利的储层发育区，如浊积扇及扇三角洲的扇中河道部 位及前缘分支河道部位等 ，寻找与断层或不整合面相 配置的砂体进行追踪描述。 对 以东营组 Ⅲ 及 Ⅳ砂组顶分别作为基准面进行 层拉平后所得到的地震数据体在恒定时窗内以 5～1 0 ms 为间隔进行连续扫描透视 ，优选出胜 海 8沟谷 的 北部分支沟谷 、埕北 8沟谷北部 、埕北 3 2 1西等为有 利的储层发 育区，并在透视 的基础上用“ 种子点 ” 追踪法进行解释，共预测砂体 1 6个 ，部署 了 4口探 井。其中埕北 8 0 5产油 1 8 2 t ／ d ，埕北 8 l 0产油 2 0 d ，埕北 8 1 2产油 6 0 t ／ d ，勘探效益显著。 3 结论 1 三维可视化解释技术适用于三维地震 数据 振幅值概率分布曲线形态良好，数据值跨度适中的工 区。 2 目标体 的属性值与周围地层 的属性值存在 足够大的差别 ，将会取得较好的三维可视化效果。就 埕岛东部东营组隐蔽油气藏勘探效果而言，利用三维 可视化技术对沟道浊积岩体 、远源滑塌浊积岩体进行 解释的效果较好。 3 层拉平法主要适用于地层倾角不大的情况 ， 目标体雕刻逆转解释法主要适用于大倾角复杂岩性单 兀n 参考文献 [ 1 ]吴东胜 ，陈华军，刘少华 ，等 ．三维 可视化技术在隐蔽油气藏勘 探 中的应用 [ J ]．石油物探，2 0 0 5，4 4 1 4 4 46 ． [ 2 ]霍凤龙 ，杨平 ，吴 宏军 ．大庆探 区三维地震 勘探成效 [ J ]． 大庆石油地质与开发 ，2 0 0 6，2 5 1 1 0 1 1 0 2 ． [ 3 ]刘志江 ．精细三 维地 震勘探 在大民屯 凹陷的应用研 究 [ J ]．大 庆石油地质与开 发，2 0 0 6，2 5 4 1 1 6 1 1 8 ． [ 4]牛彦良 ．海拉尔盆地潜山油藏油气沿不整合面 、断层和砂体运移 的控制 因素 [ J ]．大 庆石 油地 质 与 开发 ，2 0 0 7 ，2 6 2 2 7 3 1 ． [ 5 ] 岳志鹏 ．惠民凹陷沙 三段侵入 岩油 气层的识 别技术 [ J ]．大庆 石 油地质与开发 ．2 0 0 7 ，2 6 3 2 7 ． 3 1 ． [ 6 ]陈志德 ，陈瑛 ，周振兴 ，等 ．松辽盆地北部深层火 山岩地 质条 件下三维叠前深度偏移速度模 型建立 [ J ]．大庆石 油地质 与开 发 ，2 0 0 7，2 6 3 1 2 5 ． 1 2 7 ． [ 7 ]王 双喜 ，余钦范 ，别慧秋 ，等 ．江 3 7 一江 3 7 2井井 间地震技术应 用效果分析 [ J ]．大庆石 油地质 与开发 ，2 0 0 7，2 6 3 1 3 8 1 4 2 ． [ 8 ]黄婷婷 ，周文，傅恒 ，等 ．廊 固凹陷古近系陷蔽油气藏形成 条件及成 藏规 律 [ J ]．大庆石 油地 质与开 发 ，2 0 0 7 ，2 6 6 51 - 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