低幅度构造识别技术在南美奥连特盆地油气勘探中的应用-.pdf

D OI 10．3969／j．is s n．1672 - 7703．2010．01．010 低幅度构造识别技术在南美奥连特盆地 油气勘探中的应用 李涛 中化石油勘探开发有限公司，北京 10003 1 摘要低幅度含油气构造是地震勘探圈闭识别的难点，储层地震预测则是隐蔽圈闭识别的核心 。利用最新的地 震技术，通过长期在南美西北部厄瓜多尔奥连特盆地的储层岩性、形态、物性及含油气性的预测，形成了 一 套基于高精 度地球物理资料，适合于低幅度构造圈闭识别的地震解释技术。 关键词低幅度构造；圈闭识别；南美；奥连特盆地 中图分类号P 631 ．4 4 文献标识码A 低幅度构造幅度 一 般不超过10 ～ 15m ，主要分布 在构造形态完整、背景相对稳定的部位，如构造斜坡 带、向斜低部位等，在前陆盆地斜坡带尤为典型。由于 圈闭幅度很小，加上通常具有岩性圈闭背景，低幅度构 造 一 直是地震资料解释识别的难点之 一 。在南美西北 部厄瓜多尔奥连特盆地中，低幅度构造圈闭往往出现 油藏高度大于 “ 常规 ” 地震资料解释的构造圈闭幅度的 现象。在构造的上倾方向，油藏的溢出点难以识别，因 此油藏边界也就确定不准确，进而影响低幅度圈闭油 藏的勘探开发【 112】。 1奥连特盆地低幅度构造特征 从油藏形态及油水关系来看，厄瓜多尔奥连特盆 地的低幅度构造油藏圈闭可分为3类第 一 类是块状油 藏，控制这类油藏规模的主要因素是储层物性的横向 变化，可归类为岩性油藏，低幅度构造因素只是影响其 剩余油分布；第二类是油帽类型的油藏，应该属于直观 意义上的低幅度构造圈闭油藏，控制这类油藏规模的 主要因素是低幅度构造，高部位含油，低部位含水，但 油水过渡带较宽，应该归类为典型的低幅度构造油藏； 第三类是薄层油藏，可称为薄层复合型油藏，油藏的分 布与低构造的发育并没有直接的关系 ，而是受储层的 发育因素控制，但是由于储层的发育可能出现差异压 实等类似低幅度构造圈闭等地质现象，油藏的分布间 接地与低幅度构造发生联系，这类油藏是老油田滚动 勘探的重点[ 。。】 。 总体而言，低幅度构造圈闭的闭合幅度 一 般小于 l／4相位 ，即在时间域构造图上，闭合幅度 一 般小于8 ～ 12ms。 由于厄瓜多尔奥连特盆地低幅度构造圈闭的油 藏具有多样性，其地震资料特征和研究技术也有所差 别。对于块状岩性油藏，储层厚度可能达到 一 个同相轴 的厚度，分辨率不是主要问题，主要的研究目标有两 个 一 个是储层的上倾尖灭线，或者能够阻挡油气继续 扩散的非渗透层，比如 “ 泥岩墙 ” ；另 一 个是与剩余油 分布密切相关的渗透性储层的顶面构造。对于第二类 油帽子型低幅度构造圈闭油藏，主要的研究对象就是 渗透性储层顶面构造，需要特别注意地震采集、处理过 程中的长波长问题。对于第三类薄层复合型圈闭油藏， 由于储层的厚度远小于地震分辨率，应该采用薄储层 的研究方法，识别出储层的分布范围。 第 一 作者简介李涛，男，工程师，2005年毕 业于 中国石油大学北京石油天然气工程学院，从事石油项目生产管理工作。 收稿日期2008 - 11 - 21l修改日期2008 - 12 - 25 哆乡 厂 中国石油勘探2010年第1期48 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2圈闭识别综合研究方法 针对上述奥连特盆地低幅度构造及油藏特征，应 用地震资料进行低幅度构造及岩性圈闭研究的整体研 究思路分为3个主要方面 1从地震资料的采集、处理的技术研究入手，期 望得到满足复杂地质问题研究所需的高质量的地震资 料。 2根据VS P走廊叠加记录道目标层段的波组特 征，对三维叠前偏移地震资料进行提高分辨率处理，在 优化的地震资料的基础上，根据测井资料对储层反映 的敏感程度，将声波曲线用于稀疏脉冲反演 ，将伽马曲 线用基于模型的储层反演，以期获得反映渗透性储层 特征的数据体。 3在构造精细解释方面，分为两个层次①采用 具有相对波阻抗意义的积分地震道技术，结合其他先 进的低幅度构造成图技术，进行全工区的大范围构造 分析及研究；②对于重点目标，根据反演数据体，对渗 透性砂岩顶面进行精细解释，对油藏进行精细描述。 一 般地质资料解释过程的先后顺序是首先进行合 成记录层位标定，然后进行构造解释，最后进行储层预 测等，呈现了简单的单向式流程。本项研究不仅将合成 记录标定、构造解释、储层预测等组合成的反馈式双向 复合流程，而且还丰富了各个关键点的研究内容 图 1 。对于合成记录的标定，不仅要求做好时深关系，而 且根据合成记录的波形特征，反过来标定地震资料的 波形特征，并依此对地震资料进行目标处理。在构造解 b 复合式构造、储层研究流程 图1地震资料构造、储层研究流程示意 图 Fig．1 S ketchm apshowingther e sear chf low of str uctur eandres er voirbas edons eis micdata 释过程中，采用 了两次解释成图的方式，即首先根据积 分地震道进行区域成图，并提供给反演研究；然后，根 据反演结果，在反演剖面上又对岩性顶面进行局部解 释成图，使之更加吻合油藏特征。在反演过程中，针对 厚储层采用稀疏脉冲方法；而对于薄储层，又进行了模 型迭代反演，以提高分辨率，满足薄储层解释的要求。 同时，进行 了大量地震属性储层预测的探讨。通过不断 实践认识到，精细地震解释及储层预测对于提高滚动 扩边井、开发加密井的成功率具有至关重要的意义。 综合上述研究方法，形成了 一 整套包括V S P精细 标定、孔隙砂岩顶面构造解释、构造剩余异常、阻抗反 演、曲率体、多属性融合技术等适合低幅度构造和岩性 圈闭识别与描述的精细地震解释技术。该技术不仅在 南美厄瓜多尔奥连特盆地取得了较好的应用效果，而 且对今后在类似前陆盆地斜坡带开展地震勘探也具有 指导作用。 3储层地震预测是关键 用普通的地震资料解释方法难以有效地识别低幅 度构造，因为低幅度构造圈闭幅度往往小于地质资料 构造解释的精度。大量的勘探开发实践证明，基于高精 度地球物理资料的储层预测是识别低幅度构造油藏的 有效方法。储层预测在油气勘探开发过程中起着至关 重要的作用，包括对储层的识 别、对储层的精细刻画以 及对其性质的描述等。储层预测的主要工作内容可以 总结为4个方面，即储层的岩性、形态、物性及含油气 性方面的预测和估算。地震储层预测技术大体上包括 地震反演方法、地震属性分析技术、幅距分析 A V O 技术等三大类，这些都是以常规的地面地震反射纵波 法勘探为基础的储层地震预测技术，它们也是当前储 层地震预测技术的主体。此外， 一 些发展中的前缘技 术，如利用地震纵横波差异研究储层特征的多波多分 量地震技术、利用井眼激发接收的井 间地震技术和 V S P技术 、重复观测的时间推移地震技术、利用钻头 作为震源的随钻地震技术、利用地震数据的谱分解来 识别超薄层的谱分解技术等，为储层地震预测增添了 丰富的技术手段。 地震反演是利用地震资料，以钻井、测井为约束， 对地下岩层空间结构和物理性质进行成像的过程，即 把常规的地震界面型反射剖面转换成岩层型测井剖面 的过程。地震反演 一 般分为叠前反演和叠后反演两大 类，叠前反演主要指A V O反演，它是利用反演振幅随 49№1 20 10Ch inaPetr oleumExplor atI。n1、叠 沁 里芏剿 一 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 勘探技术 炮检距变化的特征进行波阻抗反演；而叠后反演根据 测井资料在其中所起作用的大小又分为基于地震道的 波阻抗反演 约束稀疏脉冲反演、基于模型的储层参 数反演和地质统计随机模拟与反演。这些方法都是用 来解决储层内的横向连续性和物性变化特征，分析砂 体的分布、厚度、连通性以及隔层分布等。但每种方法 都有其局限性，即只能反映储层某 一 方面的变化特征。 根据本区地质情况，如储层厚度薄、空间变化大等 图 2 ，选用 了约束稀疏脉冲反演技术和随机模拟技术相 结合的方案，以尽可能地预测砂体的横向展布规律。 图2地震反演剖面 Fig．2Thes eis micinversionpr of i le 地震属性与地下岩石物性之间存在着千丝万缕的 关系。常用的地震属性包括相位加权振幅、平均频率、 视极性、余弦瞬时相位、振幅 一 阶导数、瞬时包络导数、 主频率、瞬时频率、瞬时相位、积分地震道、累积振幅、 振幅的二阶导数、瞬时包络的二阶导数及时间值等。地 震属性，尤其是地震属性体或沿层地震属性，都具有快 速识别储层形态的技术优势。在地震属性计算完成后， 针对目标层系的特殊岩性体外形就可以开始识别，对 于曲流河、辫状河及冲积扇等特殊外形的砂体则 一 目 了然，利用地震追踪解释技术可刻画砂体的分布，进行 工业制图。由于地震属性体本身具有三度空间概念，所 以在识别岩性体外形的同时可以描述岩性体厚度及构 造形态。当储层较薄、砂泥岩互层环境或岩性地质体外 形轮廓不明显时，基于地震属性的储层厚度预测便可 以通过地震属性的空间变化，确定储层的厚度分布特 征。基于地震属性的储层形态预测关键是多地震属性 与储层厚度关系的建立 ，主要方法有神经 网络、模式识 别类方法及多元参数法。 地震水平切片显示 了同 一 时刻、不同层的振幅响 应在水平方向的变化。在常规垂直剖面上可以识别1／2 相位的同相轴变化，而水平切片可以识别1／4相位的 同相轴变化，识别的精度得到了明显的提高。其原因是 同 一 地震同相轴从纵向剖面转为水平切片时，同相轴 的宽度得到了放大，在宽度放大的同时，同相轴的异孕 形变也得到了放大，从而水平切片对于地质异常体王 加敏感 图3。地质异常体在水平切片的平面表现； 几组相互平行且包容的 “ 圆 ” ，在连续的几张等时水气 切片上，地质异常体表现为逐渐扩大或缩小的 “ 圆 ” ，走 反映了异常体的空间演化过程。因此还可以利用水习 切片的等时效应来分析异常沉积体的演化规律，落害 微构造。 图3三角洲形态时间切片 F i g ．3 Tim e sliceofdeltam orphology 4 地震采集处理配套技术 除了精细地震解释及储层预测以外，从获取地露 资料的源头入手也是保证准确识别低幅度构造圈闭自 重要条件。针对厄瓜多尔奥连特盆地区普遍存在的走 种特殊的地质问题，加强地震资料采集、处理及解释{ 过程中的质量监控及参数优化，期望得到高质量的士 【 震资料，为储层研究提供必要的基础。特别是在地震习 集过程中，应该加强潜水面的调查，保证良好的激发身 件，选用小道距、足够道密度的观测系统，加强施工屈 量监督等。通过对研究区低幅度采集方法的研究，获群 了以下几点认识①小面元有利于研究区小断层落实 同时关系到叠前去噪和叠前偏移成像质量；②采用孥 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 宽方位、较小接收线距、少线束滚动观测系统可减少采 集脚印的影响，提高成像精度。应注重表层调查工作， 同时采用合适的静校正方法，这对提高研究区低幅度 构造精度至关重要。 在地震资料处理过程中，加强低降速带研究，弄清 低降速带模型，求准静校正量，尽量消除长波长的影 响；加密速度谱点，优化反褶积参数，保证振幅波形保 真及较高的信噪比和分辨率；采用叠前偏移，以保证成 像质量等。主要的处理成果为近地表静校正分析方 法；静校正处理方法；叠前多域去噪；时频域振幅补偿； 拉冬滤波多次波衰减；消除采集脚印处理技术；三维连 片处理技术；克希霍夫叠前时间偏移处理；叠后逐点反 褶积技术。时频域振幅补偿和叠后逐点反褶积方法系 东方地球物理公司自主研发的处理技术，其中时频域 振幅补偿已获得 国家专利。 这些方法的应用有效地解 决 了南美低幅度构造中存在的问题，提高了低幅度构 造的识别精度。总之，高精度的三维地震资料是低幅度 构造圈闭识别的重要前提和保障。 目前在海外油气田开发高投入的背景下，三维地 震资料通常都是必须具备的资料。只有不断发展精细 上接第47页 测与实钻较吻合，从而证实该研究思路可有效指导勘 探开发实践。 5认识与结论 1根据地震相特征，通过地震属性分析可初步判 断火成岩的发育和类型，并可大致落实其分布范围。 2当利用声波速度和地震波阻抗不能研究火成 岩发育细节时，利用地球物理特征重构和测井参数反 演，可近似定量计算出火成岩的厚度及变化细节。 3利用储层参数反演和地震波衰减属性，可进 一 步研究储层物性的变化，从而研究火 山岩内最有利的 储层发育区。 4结合古地貌、断裂发育及储层预测结果，可预 测并划分火 山岩岩相，从而指导勘探实践。 参考文献 [1] 邹才能，赵文智，贾承造，等 ．中国沉积盆地火 山岩油气 藏形成与分布⋯ ．石油勘探与开发，2008，353257 ～ 271． [2]文百红，杨辉，张研，等 ．中国典型 火山岩油气藏地球物 的地球物理识别技术，才能达到增储上产的效果，以取 得较高的投资回报收益。只有这样才能应对复杂多变 的资源 国形势，不断开拓我国能源战略走出去的步伐。 参考文献 [1】贾承造 ．中国叠合盆地形成演化与中下组合油气勘探潜力 ⋯ ．中国石油勘探，2006，1111 ～ 4． [2】何登发，等 ．塔里木多旋回叠合盆地地质结构特征[J ]．中国 石油勘探，2006，11131 ～ 4 1． [3] Bal kwil lHR ，RodrigueFI，ParedesJ P．Almei da． Northern partof 0ri entebasin，Ecuador，ref lection s eis micexpr essionofstructur es．InTankardAJ ， SuarezR ，Welsink HJ ．Petr oleumbasinsofSouth Am erica．AA P GMem oir，1995，62559 ～ 571． [4】W hiteHJ ，SkopecR A ，RodasJA，eta1． Reservoir characterist icsoftheHollinand Napo ations． wester n0rientebasin，Ecuador．InTankard AJ ， RSuarezS ，Welsink H J．Petroleumbasins ofSouth Am 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