双鱼石区块栖霞组分方位断裂检测
摘要
关键词
OVT地震;分方位;断裂检测
正文
一、研究意义
世界上石油勘探出的产量超过万吨的井,很大一部分都是在裂缝性油气藏中钻探出的,要做好裂缝性油气勘探,就得做好裂缝预测,在断裂发育复杂的情况,宽方位地震勘探有更好的检测效果。宽方位地震勘探获得的地震数据是指OVT域地震数据,OVT域地震数据含有常规三维地震数据所不具有的偏移距和方位角信息。对于方位角信息,可以利用分方位的思想,当地震波平行于裂缝传播时,地震波的反射值和反射强度变化都为最小,当变为垂直时情况正好相反[1]。所以在地震波从平行于裂缝传播逐渐变化到垂直于裂缝传播的过程中,对裂缝性储层的同一点进行不同方位的观测会表现出不同的结果。
四川盆地双鱼石区块栖霞组储层天然气含量丰富,是四川盆地天然气资源勘探的主要层位,作为碳酸盐岩储层,其断裂发育,非均质性强。针对这些情况,可以利用OVT域地震数据独特的方位角信息,在进行断裂识别时,可以用不同方位的叠加数据,然后对比不同方位的断裂检测效果,得到效果较好方位的断裂检测结果,为双鱼石区块栖霞组的储层预测提供一定帮助。
二、地质概况
双鱼石区块位于广元市剑阁县,处于龙门山山前区,构造活动强烈,断层、裂缝发育。双鱼石区块的构造类型以北东向为主,接近龙门山,并受到龙门山推覆构造的制约,是印支、燕山和喜马拉雅多期构造活动的综合影响形成的。龙门山推覆作用下,双鱼石区内从西到东有多个北东-南西向断裂、断鼻构造发育。其中二叠系栖霞组为北东-南西向断层,断层平面展布广泛,构造活动作用较强,因而裂缝也较为发育。断层整体上为北东-南西向,裂缝沿断层方向呈现条带分布。
三、分方位断裂检测
1、方位角划分原理
在断裂发育的地层中,纵波因为传播方向与断裂方向不同,纵波速度会受到影响,地震频率和振幅也会受到影响。有学者进行过裂缝介质对地震波方位各向异性影响的物理模型研究[2],当纵波平行于地层中断裂传播时受到的影响最小,此时纵波的旅行时最短、能量衰减最小,反射波的振幅、速度也最大;当纵波垂直于地层中断裂传播时受到的影响最大,此时纵波的旅行时最长、能量衰减最大,反射波的振幅、速度最小。由上可知纵波在地层中的传播方向从平行于断裂方向变化到垂直于断裂方向这一过程中,纵波会呈现出规律性变化,纵波的走时会变长,速度、振幅等会变小。利用OVT域叠前道集含有的方位角信息,分析不同方位的断裂识别效果,优选出合适的方位定义为优势方位,在全方位和优势方位的基础上进行不同方位的断裂识别效果对比。
2、方位角划分
利用OVT域地震数据进行方位划分时,第一是要结合地震资料的覆盖次数考虑到信噪比和分辨率,如果划分的方位数量过多,不同方位的地震资料覆盖次数较小,最后的断裂检测结果可靠性就会很低。如果划分的方位数量过少,单个地震资料的方位角范围过大,就会降低不同方位引起的各向异性敏感度,不能突出不同方位对断裂识别的差异性[3]。第二是要考虑研究区内断裂的主要走向,从前面的分析可以知道,与主断裂走向垂直的方位数据对断裂识别的敏感性更高,而与主断裂走向平行的方位数据则相反,因此在方位的划分上要尽量包括垂直于主断裂的方位以及平行于主断裂的方位。
根据以上的方位划分原则,结合断裂发育特征,经过测试确定划分方位个数为4个(图1),分别为:35°~80°(方位1)、80°~125°(方位2)、125°~170°(方位3)、170°~215°(方位4)。这四个方位既包含了与研究区主断裂垂直的方位,也包含了与研究区主断裂平行的方位。
图1 方位角划分示意图
3、不同方位断裂特征对比
在断裂发育的碳酸盐岩储层等复杂地质条件下,通过地震属性检测断裂的方法尤为重要,常用来检测断裂的有相干、曲率、构形等地震属性。比如相干属性,相干属性就是利用相干算法来分析地震数据中的连续性和地震波形的相似性,从而对地层中的断裂进行识别。利用相干地震属性来识别断裂,可以对断裂的走向、密度以及分布范围进行刻画。
下面是不同方位的相干地震属性裂缝检测的结果,
图2 全方位相干剖面图
图3 分方位相干剖面图
从上面平面图中可以看出,分方位的断裂检测结果(图3左)相比于全方位的断裂检测结果(图2)有所不同,分方位体现出了一些全方位没有展现出的断裂信息。不仅如此,四个不同方位之间的断裂检测结果也有差异,其中方位3对于断裂更加敏感,检测出的断裂更加丰富,特别是图中重点圈出部分(图3右)断裂差距最为明显。总的来说,不同方位断裂检测的效果相较于全方位有差距,其中垂直于断裂的方位(方位3)对于断裂细节刻画更加丰富,断裂识别效果最好。
四、结论
文章利用分方位的思想,对研究区进行分方位断裂预测,对不同方位的数据进行相干地震属性断裂检测,并分析不同方位断裂检测的结果,得到了如下结论:
1.研究区断层主要为北东-南西向,裂缝主要沿断层发育,越接近断层发育的地方,裂缝强度越大。
2.在对全方位和分方位地震数据进行相干地震属性分析后,发现垂直断裂方向上更能突出一些细微的断裂特征,断裂检测效果最好。
参考文献
[1] 刘军迎,雍学善,张静,等.基于叠前全方位角道集方位振幅梯度各向异性变化的HTI裂缝介质油气检测方法与技术[J]. 地球物理学报, 2021,64(10):3807-3816.
[2] 郝守玲, 赵群. 裂缝介质对P波方位各向异性特征的影响——物理模型研究[J]. 勘探地球物理进展, 2004,(03):189-194.
[3] 龚明平, 张军华, 王延光, 等. 分方位地震勘探研究现状及进展[J]. 石油地球物理勘探, 2018,53(03):642-658.
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