變質(zhì)巖潛山裂縫地震屬性響應(yīng)與裂縫預(yù)測(cè)

郭子南

（遼河油田開(kāi)發(fā)事業(yè)部，遼寧 盤(pán)錦 124010）

變質(zhì)巖潛山作為油氣儲(chǔ)藏中心，其裂縫的層段能夠直接決定油氣儲(chǔ)集空間類(lèi)型。變質(zhì)巖潛山裂縫是在多次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)后產(chǎn)生的結(jié)果，能夠?yàn)榈卣鸬漠a(chǎn)生帶來(lái)地質(zhì)動(dòng)力條件[1]。針對(duì)變質(zhì)巖潛山裂縫地震屬性響應(yīng)方面，前人已進(jìn)行了大量的研究，并通過(guò)建立起縫洞系統(tǒng)，以串珠狀為變質(zhì)巖潛山裂縫地震屬性響應(yīng)標(biāo)志，致力于提高變質(zhì)巖潛山裂縫地震屬性響應(yīng)的成功率。但在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，串珠狀無(wú)法直接反映出變質(zhì)巖潛山裂縫破碎帶的地震記錄。由于變質(zhì)巖潛山裂縫存在諸多不確定性，變質(zhì)巖潛山裂縫地震裂縫預(yù)測(cè)存在誤差大的問(wèn)題，為解決變質(zhì)巖潛山裂縫地震屬性響應(yīng)與裂縫預(yù)測(cè)這一難點(diǎn)問(wèn)題，本文提出變質(zhì)巖潛山裂縫地震屬性響應(yīng)與裂縫預(yù)測(cè)研究，希望能夠?yàn)槿蘸罂碧絽^(qū)的勘探評(píng)價(jià)工作提供參考。

1 變質(zhì)巖潛山裂縫地震屬性響應(yīng)

1.1 精細(xì)標(biāo)定變質(zhì)巖潛山裂縫層段

本文采用人工合成地震記錄的方式，精細(xì)標(biāo)定變質(zhì)巖潛山裂縫層段[2]。以茅口組單產(chǎn)為產(chǎn)量最高的典型代表，通過(guò)人工合成地震記錄與變質(zhì)巖潛山裂縫地震道對(duì)比，標(biāo)定3 層段變質(zhì)巖潛山裂縫，具體內(nèi)容如下：

（1）變質(zhì)巖潛山裂縫地震屬性茅口組一段，黑灰色泥質(zhì)生屑灰?guī)r與含泥質(zhì)的泥晶綠藻屑灰?guī)r，為穩(wěn)定發(fā)育非儲(chǔ)層。

（2）茅口組二段、三段為一套高自然伽馬（GR）的泥晶灰?guī)r和（或）泥質(zhì)巖層，對(duì)后期變質(zhì)巖潛山裂縫地震屬性響應(yīng)存在不利影響，為劣質(zhì)儲(chǔ)層。

（3）局部凹陷區(qū)形成大規(guī)模與古風(fēng)化殼相關(guān)的儲(chǔ)集條件，變質(zhì)巖潛山裂縫層段為茅口四段上部，地腹構(gòu)造完整。

綜上所述，除茅口組一段、四段之外，茅口組二段、三段均為變質(zhì)巖潛山裂縫地震屬性響應(yīng)主要產(chǎn)層，巖性以顆粒灰?guī)r為主，鉆井液由上盤(pán)茅一段沿?cái)鄬恿芽p流入茅三段裂縫孔洞中。

1.2 提取變質(zhì)巖潛山裂縫地震響應(yīng)特征

在精細(xì)標(biāo)定變質(zhì)巖潛山裂縫層段的基礎(chǔ)上，制定變質(zhì)巖潛山裂縫地震大剖面圖，提取變質(zhì)巖潛山裂縫地震響應(yīng)特征[3]。變質(zhì)巖潛山裂縫地震大剖面圖，如圖1 所示。

圖1 變質(zhì)巖潛山裂縫地震大剖面圖

結(jié)合圖1 所示，通過(guò)變質(zhì)巖潛山裂縫地震大剖面探測(cè)，表明茅口組一段、二段、三段以及四段均表現(xiàn)為低頻強(qiáng)振幅的波谷響應(yīng)，且強(qiáng)振幅的低頻波谷橫向反射不連續(xù)。井震標(biāo)定結(jié)果表明，碳酸鹽巖縫洞系統(tǒng)為地震響應(yīng)特征。為確定變質(zhì)巖潛山裂縫地震響應(yīng)特征提取的有效性，可復(fù)查變質(zhì)巖潛山裂縫地震大剖面，以波形扭曲、錯(cuò)動(dòng)及分叉為反射特點(diǎn)，提出波谷反射特征。

2 變質(zhì)巖潛山裂縫地震裂縫預(yù)測(cè)

2.1 描述變質(zhì)巖潛山疊前方位各向異性

在變質(zhì)巖潛山裂縫地震裂縫預(yù)測(cè)過(guò)程中，必須利用精細(xì)地質(zhì)三維建立模型技術(shù)[4]。通過(guò)應(yīng)用精細(xì)地質(zhì)三維模型技術(shù)，采用AVAZ 技術(shù)與地質(zhì)研究相結(jié)合的工作方式，較為詳盡地描述變質(zhì)巖潛山疊前方位各向異性。

結(jié)合表1 所示，為變質(zhì)巖潛山疊前方位各向異性。

表1 變質(zhì)巖潛山疊前方位各向異性力學(xué)參數(shù)

2.2 變質(zhì)巖潛山裂縫地震裂縫數(shù)值模擬

集合了變質(zhì)巖潛山裂縫地震裂縫目標(biāo)層精細(xì)構(gòu)造模型、儲(chǔ)層骨架模型、物性參數(shù)模型分析技術(shù)、流體性質(zhì)分析、已鉆井地質(zhì)狀況分析等綜合分析建模技術(shù)，作為變質(zhì)巖潛山裂縫地震裂縫數(shù)值模擬的分析基礎(chǔ)[5]。根據(jù)井震結(jié)合構(gòu)造建立模型，要想完全應(yīng)用變質(zhì)巖潛山疊前方位各向異性力學(xué)參數(shù)進(jìn)行數(shù)值模擬，必須要考慮不同位置、不同層次的地震裂縫差異性所導(dǎo)致數(shù)值模擬精準(zhǔn)度低的問(wèn)題。根據(jù)傳統(tǒng)變質(zhì)巖潛山地震構(gòu)造展開(kāi)預(yù)測(cè)，將地質(zhì)描述方法和三維地質(zhì)建造模型方法做到有機(jī)統(tǒng)一。優(yōu)先選用PERTEL 軟件對(duì)變質(zhì)巖潛山裂縫地震裂縫建立油藏模型，目的是將實(shí)際油藏?cái)?shù)值化，使構(gòu)建的變質(zhì)巖潛山裂縫地震裂縫預(yù)測(cè)模型更加貼近地下儲(chǔ)層的實(shí)際情況[6]。該項(xiàng)工作內(nèi)容主要包括: 確定模擬地質(zhì)范圍、平面網(wǎng)格及模擬層的劃分、地質(zhì)模型的建立。建立精細(xì)的變質(zhì)巖潛山裂縫地震裂縫三維地質(zhì)模型，是合理預(yù)測(cè)的關(guān)鍵，可以通過(guò)數(shù)值模擬對(duì)重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行網(wǎng)格細(xì)致研究以提高精準(zhǔn)率。

2.3 建立變質(zhì)巖潛山裂縫平面網(wǎng)格及模擬層劃分

完成變質(zhì)巖潛山裂縫地震裂縫數(shù)值模擬后，建立變質(zhì)巖潛山裂縫平面網(wǎng)格，需要將每個(gè)網(wǎng)格塊設(shè)定指定的疊前方位各向異性地質(zhì)參數(shù)，設(shè)定參數(shù)的過(guò)程就是所謂的地質(zhì)平面網(wǎng)格劃分。地質(zhì)建模技術(shù)是利用地質(zhì)、地震、測(cè)井和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)對(duì)變質(zhì)巖潛山裂縫地震裂縫預(yù)測(cè)的新技術(shù)。

本次數(shù)值模擬變質(zhì)巖潛山裂縫地震裂縫地質(zhì)平面網(wǎng)格的劃分必須遵循以下三點(diǎn)原則: 第一點(diǎn)為平面網(wǎng)格系統(tǒng)劃分采用國(guó)際上認(rèn)可度高的角點(diǎn)網(wǎng)格系統(tǒng)；第二點(diǎn)為平面網(wǎng)格系統(tǒng)劃分方向與主模擬層斷層方向保持一致；第三點(diǎn)為表層模型中儲(chǔ)層平面非均值性差異，保證兩條裂縫相隔之間至少有三個(gè)空點(diǎn)網(wǎng)格[7]。

2.4 變質(zhì)巖潛山前裂縫預(yù)測(cè)效果分析

根據(jù)對(duì)變質(zhì)巖潛山疊前裂縫預(yù)測(cè)效果分析，取得了如下的結(jié)論。變質(zhì)巖潛山疊前裂縫預(yù)測(cè)效果，如表2 所示。

表2 變質(zhì)巖潛山疊前裂縫預(yù)測(cè)效果統(tǒng)計(jì)

結(jié)合表2 所示，為變質(zhì)巖潛山疊前裂縫預(yù)測(cè)效果統(tǒng)計(jì)結(jié)果。通過(guò)對(duì)已開(kāi)發(fā)變質(zhì)巖潛山疊前裂縫數(shù)據(jù)進(jìn)行精細(xì)解剖，統(tǒng)計(jì)出各分布層厚度的具體分布情況。以解析地震的方式分析變質(zhì)巖潛山疊前裂縫頂面、底面構(gòu)造形態(tài)的限制條件，按照各分布層厚度的分布概率進(jìn)行建立整體構(gòu)造模型[8]。

依據(jù)變質(zhì)巖潛山疊前裂縫預(yù)測(cè)模型資料來(lái)建立參數(shù)模型，描述變質(zhì)巖潛山疊前方位各向異性參數(shù)在三維空間上的變化和分布規(guī)律的模型，由觀測(cè)點(diǎn)統(tǒng)計(jì)儲(chǔ)層物性的空間分布特征，用已知的井點(diǎn)參數(shù)內(nèi)插井間儲(chǔ)層的各種屬性參數(shù)。變質(zhì)巖潛山疊前裂縫預(yù)測(cè)效果分析表明，一般大型斷裂帶附近既可以單獨(dú)生成也可以用各鉆井之間的單層儲(chǔ)層物性參數(shù)生成，可以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)出各小層之間的平面特性及含油性特征。通過(guò)變質(zhì)巖潛山疊前裂縫預(yù)測(cè)模型，能夠更準(zhǔn)確地分層調(diào)整非均質(zhì)性的實(shí)際要求。根據(jù)變質(zhì)巖潛山疊前裂縫預(yù)測(cè)，借助PERTEL 軟件，分析不同斷裂對(duì)應(yīng)力控制的差異性，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行變質(zhì)巖潛山疊前裂縫平面網(wǎng)格及模擬層的劃分，進(jìn)一步提高變質(zhì)巖潛山疊前裂縫預(yù)測(cè)的精準(zhǔn)度。

3 結(jié)論

通過(guò)變質(zhì)巖潛山裂縫地震屬性響應(yīng)與裂縫預(yù)測(cè)，基于有限元模擬，能夠根據(jù)古應(yīng)力場(chǎng)分析變質(zhì)巖潛山裂縫的發(fā)育程度，取得一定的預(yù)測(cè)成果。得出結(jié)論為：變質(zhì)巖潛山裂縫地震屬性響應(yīng)與裂縫預(yù)測(cè)精準(zhǔn)度呈正相關(guān)屬性，在后期的發(fā)展中，應(yīng)加大變質(zhì)巖潛山裂縫地震屬性響應(yīng)在裂縫預(yù)測(cè)中的應(yīng)用。此次研究時(shí)間有限，雖然取得了一定的研究成果，但對(duì)于該技術(shù)研究還不足，今后還要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步研究，為變質(zhì)巖潛山裂縫地震屬性響應(yīng)與裂縫預(yù)測(cè)的進(jìn)一步優(yōu)化提供參考依據(jù)。