塔河油田碳酸盐岩小尺度缝洞体的预测识别技术研究及应用

针对塔河油田小尺度缝洞体分布零散、种类复杂、识别动用难度大的特点,常规缝洞体检测技术如反演阻抗、分频振幅、杂乱度等方法不能很好刻画小尺度缝洞体。基于绕射波识别的方法原理,从小尺度缝洞正演模拟分析入手,运用绕射波分离技术,在地震数据中去除反射波,对绕射波进行单独成像。实际资料应用表明,绕射波分离成像技术提高小尺度缝洞体的横向分辨能力,对小尺度缝洞有明显聚焦成像效果,提升小尺度缝洞体的预测精度,提高缝洞型储层的油气藏识别能力,实现对有利储层发育区的有效预测。     

基于叠前分频振幅差异的溶洞识别技术及应用

碳酸盐岩缝洞型储层中溶洞大小的识别是实际生产中一个较难解决的问题,为此,介绍了一种针对碳酸盐岩溶洞尺度识别与描述的技术。采用叠前分频偏移成像方法,分析了叠前分频对多尺度溶洞刻画的优势;然后对"串珠状"反射进行时频分析,研究溶洞的频率特征,确定合理的分频参数,对CMP道集开展叠前分频偏移成像;最后进行了基于分频振幅差异的多尺度溶洞识别研究,形成了一套基于叠前分频振幅响应差异的多尺度溶洞识别技术。该技术在塔河油田的实际应用结果表明,能够有效识别不同尺度的溶洞,溶洞识别的精度得到明显提高。     

.塔河油田碳酸盐岩缝洞型储集体成像技术研究

 针对塔河油田奥陶系大型潜山顶面起伏剧烈、内幕岩溶纵横向变化大的特点,以进一步提高塔河油田碳酸盐岩缝洞型储集体的成像精度及微小断裂成像精度为目标,开展了以三维地震资料目标精细处理和叠前时间偏移处理方法为主的缝洞体精细成像技术研究,建立了以三维层析静校正及近地表模型技术、叠前分频去噪处理技术、三维高保真处理技术、串联反褶积技术、三维速度分析及地表一致性剩余静校正迭代技术、高精度三维偏移速度建模技术、三维叠前时间偏移处理技术为基础的缝洞体精细成像技术。通过缝洞体精细成像技术的应用,使得缝洞体成像质量、风化面成像精度、断裂特征刻画、横向分辨率、资料信噪比及保真度等方面得到明显改善,中、下奥陶统风化面的形态得到精细刻画,为碳酸盐岩缝洞型储层预测及缝洞储集体几何空间半定量—定量化预测奠定了基础。     

绕射波分离成像技术在塔河油田碳酸盐岩地震弱反射储层预测中的应用

塔河油田奥陶系碳酸盐岩岩溶缝洞型油藏的主体开发区已进入挖潜阶段,前期对于强"串珠状"异常反射的大尺度缝洞储集体开发动用程度高,而呈"非典型"地震弱异常反射的小尺度缝洞储集体还处于开发初期,提高这类储集体的精细预测与识别精度,是进一步提高塔河油田储量动用率的关键所在。通过应用局部倾角滤波与预测反演联合的绕射波分离技术,从地震记录中将绕射波分离出来并单独成像,然后再与常规叠前时间偏移地震数据体进行融合处理,以突出小尺度缝洞储集体的"非典型"地震弱反射异常。实际应用效果表明,通过绕射波分离成像与融合处理的方法有效地提高了前期较难识别的"非典型"弱反射异常体的识别与刻画能力。     

碳酸盐岩裂缝-孔洞型储层缝洞体系综合预测方法及应用

针对碳酸盐岩裂缝-孔洞型储层的有效预测,研究并提出了井震结合的地震多属性融合缝洞体系综合预测方法。该方法首先采用叠后地震资料的峰值频率振幅属性对储层的孔洞分布特征进行预测,然后利用成像测井获得的储层段裂缝平均孔隙度与倾角、曲率、方差等叠后地震属性预测的大尺度裂缝分布结果进行交会,分别确定出这些属性的有效范围,再将有效范围内的几种属性值进行融合得到叠后大尺度裂缝分布特征;基于叠前分方位CRP道集计算频率梯度属性进行小尺度裂缝预测,并将预测结果与成像测井裂缝孔隙度进行交会得到小尺度裂缝分布;最终将孔洞、大裂缝和小裂缝3种预测结果融合,得到缝洞体系综合预测成果。对我国西部T油田H区块碳酸盐岩储层缝洞体系预测的实际应用结果表明,所论缝洞体系综合预测方法相较于常规方法能够更好地实现碳酸盐岩储层缝洞体系的有效预测,提高勘探预测精度。     

地震保幅高低频拓展与多尺度贝叶斯融合反演

针对L气田复杂水道内薄层和巨厚储层难以有效识别和描述的问题,提出利用有、无衰减两类正演信号和实际地震数据的分频剖面,分析地质体的多尺度地震响应特征,发掘叠后地震弱有效信号潜力。首先采用相对保幅拓频处理分别得到高频和低频地震数据体,然后对高、低频地震数据体逐级进行贝叶斯迭代反演,获得能够有效识别大、中、小尺度地质体的反演波阻抗数据体。研究结果表明：①地震数据本身隐含低频和高频有效信号,低频反映地质体整体包络（即大尺度特征）,中频反映地质体内部的基本形态（即中尺度特征）,高频反映地质体构造细节（即小尺度特征）; ②降频道积分能在相对保幅的范围内,有效增加巨厚储层的可识别性; ③基于降频和提频的地震数据体约束的多尺度贝叶斯反演,能在有效频带范围内获得体现各个尺度地质体的相对可靠的纵波阻抗反演结果。实际资料应用证明了该方法的有效性。     

散射波叠前时间偏移成像

砂体、尖灭、缝洞和小断层等非均质地质体是石油地震勘探非常重要的目标。由于受地震资料信噪比和分辨率的限制,常规的叠前时间偏移一般不易识别这类小尺度的非均匀地质体。而非均匀地质体散射波异常发育,因此利用散射波识别非均匀地质体具有重要的意义。本文提出了一种散射波叠前时间偏移成像方法,利用反射波和散射波的走时差异提取散射波并进行成像,从而识别非均匀地质体。数值试验和实际资料结果表明,该方法能够有效识别小尺度非均匀地质体,可为后续的地震资料解释提供基础数据。     

塔里木盆地哈拉哈塘地区三维叠前深度偏移与储层定量雕刻

塔里木盆地哈拉哈塘奥陶系碳酸盐岩缝洞型储层十分发育,裂缝溶洞的展布主要受断裂、古水系控制,油层厚度小,水体活跃。缝洞储层具有大小规模不同、空间分布形态不规则、充填性质各异的缝洞组合特征。如何准确刻画碳酸盐岩缝洞储层空间位置、缝洞储层容积、油气水分布特征,已成为碳酸盐岩油藏勘探开发井位部署的主要难点之一。在高品质的高密度全方位采集的地震资料的保障下,提出了叠前深度偏移、正反演结合定量雕刻、叠前地震各向异性分析和叠前弹性参数反演预测方法。实际地震资料的应用表明,叠前深度偏移可以准确刻画缝洞体空间位置,叠前各向异性分析能有效预测裂缝发育强度及方位,结合井资料叠前弹性反演能有效预测缝洞储层空间形态和储层的含油气性。多种手段的应用,有效地解决了碳酸盐岩缝洞油藏研究的难题,为哈拉哈塘碳酸盐岩油藏的勘探开发井位部署提供了有力支持。     

塔里木盆地哈拉哈塘地区三维叠前深度偏移与储层定量雕刻

塔里木盆地哈拉哈塘奥陶系碳酸盐岩缝洞型储层十分发育,裂缝溶洞的展布主要受断裂、古水系控制,油层厚度小,水体活跃。缝洞储层具有大小规模不同、空间分布形态不规则、充填性质各异的缝洞组合特征。如何准确刻画碳酸盐岩缝洞储层空间位置、缝洞储层容积、油气水分布特征,已成为碳酸盐岩油藏勘探开发井位部署的主要难点之一。在高品质的高密度全方位采集的地震资料的保障下,提出了叠前深度偏移、正反演结合定量雕刻、叠前地震各向异性分析和叠前弹性参数反演预测方法。实际地震资料的应用表明,叠前深度偏移可以准确刻画缝洞体空间位置,叠前各向异性分析能有效预测裂缝发育强度及方位,结合井资料叠前弹性反演能有效预测缝洞储层空间形态和储层的含油气性。多种手段的应用,有效地解决了碳酸盐岩缝洞油藏研究的难题,为哈拉哈塘碳酸盐岩油藏的勘探开发井位部署提供了有力支持。     

面向碳酸盐岩缝洞型储层的高密度全方位三维地震采集技术及应用效果

塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩储层以溶蚀孔洞和裂缝为主,储层非均质性强,内幕地震资料信噪比低,常规三维地震资料观测方位角较窄,面元较大,覆盖次数低,存在缝洞体成像横向偏移归位不足、小缝洞体识别和裂缝预测精度低等问题.针对碳酸盐岩缝洞型储层的特点,详细分析了面元大小、覆盖次数和横纵比等主要观测参数对缝洞储层成像和油藏精细描述的影响,在塔北哈拉哈塘地区设计并首次实施了高密度全方位三维地震勘探,道密度达100×104道/km2.通过实际应用改善了缝洞储层的成像效果,显著提高了小尺度缝洞储层的识别精度和裂缝预测精度.     

碳酸盐岩孔洞储层地震物理模型研究

根据塔里木H工区碳酸盐岩孔洞储层的地质地震综合解释成果,通过改进地震物理模型制作工艺,构建了一个与该区实际地层参数相近的三维碳酸盐岩孔洞储层精细物理模型。严格按照实际地震资料的采集参数和处理流程对物理模型进行了地震数据采集和处理,获得了与实际地震数据相匹配的物理模型地震数据体。最后,对孔洞储层的纵向分辨率、横向分辨率以及孔洞储层体积校正等问题进行了讨论:认为阻抗反演可有效提高孔洞储集体纵向识别能力;从物理模型研究的角度得到横向识别多洞的最小距离;利用物理模型数据建立了孔洞储集体校正量板,有助于实际孔洞储集体体积的估算。     

塔河奥陶系隐蔽溶洞体地震精细识别

实际钻探结果表明,塔河奥陶系发育T₇⁴强轴屏蔽型溶洞体和强“串珠”屏蔽型溶洞体,部分溶洞体产能较高,初步显示了较大的开发潜力。由于该类储集体埋深大（超过5300m）、地震资料主频较低（约28Hz）,地震分辨率为30m（约1/4波长）;同时小型溶洞体尺度小,地震响应较弱,地震异常特征不明显,预测强“串珠”储集体的方法明显不适用,亟需加强预测方法研究。为此,在钻、测井资料解释基础上,针对T₇⁴强轴屏蔽型溶洞体,首次采用主成分分析技术克服强子波匹配不足或匹配过度等稳定性问题,有效剥离T₇⁴强干扰,增强隐蔽缝洞体地震响应特征;针对强“串珠”屏蔽型溶洞体,采用低频模型优化的地质统计学反演去除强“串珠”子波旁瓣干扰,以增强隐藏在强子波旁瓣中的缝洞体的辨识度,精细预测隐蔽溶洞体。结果表明,对溶洞体的纵向辨识能力明显提高,可刻画8m厚的溶洞体,反演结果与钻测井符合率达83%,可靠性较高。     

基于深度卷积神经网络的地震数据溶洞识别

溶洞识别对于缝洞型油气藏的勘探与开发具有重要意义。传统溶洞识别方法多解性强且效率低,因此将具有强特征学习能力、高泛化性的深度学习方法引入溶洞识别中,但溶洞的地震波场响应特征复杂、异常体尺寸较小、训练样本难以获取等导致深度学习在识别溶洞时仍具挑战性。为此,提出一套识别地震数据溶洞的"两步法"深度学习方法:首先通过U-Net模型识别地震剖面上的"串珠状"异常反射;再根据"串珠状"异常识别结果对地震数据进行小范围截取,输入深度残差网络中,实现对实际溶洞轮廓的预测。对于实际溶洞预测训练数据难以获取这一问题,采用波动方程正演模拟的方法制作具有准确标签的溶洞地震数据。实际地震数据的应用表明,该方法对于溶洞识别准确性高,抗噪能力强,可以极大地节约人工解释成本。     

深层碳酸盐岩储层溶洞垮塌物理模拟及分布预测

大型古岩溶洞穴是深层碳酸盐岩储层的重要储集空间类型,钻井揭示溶洞大多存在不同程度的垮塌角砾充填,对溶洞垮塌机制、垮塌模式及分布规律的认识直接影响此类油藏的高效开发。依据相似性理论,以塔河油田奥陶系储层大型溶洞为工程背景,利用融蜡成腔方法制作未充填、砂泥充填和水充填3类球型溶洞,开展溶洞垮塌的地质力学物理模型试验,揭示不同充填类型溶洞的垮塌机制,分析垮塌形态及破坏范围,建立溶洞垮塌体模式,根据其地震反射特征,探索不同类型溶洞垮塌体地震预测方法。结果表明：物理模型试验适用于塔河地区深层应力作用下溶洞垮塌研究,弥补了传统方法在直观、真实方面的不足;揭示了溶洞垮塌机制主要为压实破坏和剪切破坏,溶洞顶板及周边原岩垮落,并出现剪切滑移破坏带,范围为2～3倍洞径;砂泥充填溶洞稳定性大于水充填溶洞的稳定性,未充填溶洞稳定性最差;建立了2类溶洞垮塌模式,Ⅰ类垮塌模式主要受上覆重力影响,Ⅱ类垮塌模式主要受剪切应力影响,二者地震反射特征存在局部差异,综合有色反演、分频能量、GR反演及相干能量梯度等地震属性能够实现2类溶洞垮塌体的预测,研究区不同类型垮塌体分布预测结果与油井产能具有较好对应关系。     

基于深度卷积神经网络的地震数据溶洞识别

溶洞识别对于缝洞型油气藏的勘探与开发具有重要意义。传统溶洞识别方法多解性强且效率低,因此将具有强特征学习能力、高泛化性的深度学习方法引入溶洞识别中,但溶洞的地震波场响应特征复杂、异常体尺寸较小、训练样本难以获取等导致深度学习在识别溶洞时仍具挑战性。为此,提出一套识别地震数据溶洞的"两步法"深度学习方法:首先通过U-Net模型识别地震剖面上的"串珠状"异常反射;再根据"串珠状"异常识别结果对地震数据进行小范围截取,输入深度残差网络中,实现对实际溶洞轮廓的预测。对于实际溶洞预测训练数据难以获取这一问题,采用波动方程正演模拟的方法制作具有准确标签的溶洞地震数据。实际地震数据的应用表明,该方法对于溶洞识别准确性高,抗噪能力强,可以极大地节约人工解释成本。     

塔河油田碳酸盐岩小缝洞型储层特征及成因演化

塔河油田碳酸盐岩小缝洞具有巨大的勘探开发潜力,但前期相关资料及研究较少。为给本类型碳酸盐岩缝洞勘探开发提供借鉴,从小缝洞概念着手,通过对成像资料及岩心特征进行归纳分析,认为小缝洞型储层分为裂缝型、孔洞型(含小型溶洞)、裂缝-孔洞型(含洞间溶道)3大类。通过对“杂乱弱”和“弱小串珠”2类反射特征进行井震综合标定,认为单井测井解释虽以单个体积小的小缝洞为主,但小缝洞数量多,形成了一个相互连通的小缝洞群,整体规模大。结合塔河油田碳酸盐岩缝洞系统特征及成因演化过程,将小缝洞演化过程划分为幼年期、青年期、壮年期和老年期。其中,裂缝、裂缝伴生孔洞主要形成于幼年期;溶洞间的溶道及小型溶洞主要形成于青年期和壮年期。各种规模溶洞垮塌体残留的小型溶洞、残余洞间溶道主要形成于老年期。     

塔河油田海西早期古水文地貌特征及其对洞穴发育的控制

塔河油田奥陶系岩溶洞穴系统内具有较大的油气资源。基于三维地震资料、地震属性提取、岩心资料及钻井资料,对地下岩溶洞穴系统、古地貌和古水文系统进行精细刻画,探讨水文地貌对洞穴发育的控制作用,研究结果表明：①东部主体区古地貌处于岩溶高原、岩溶斜坡区,以峰丛等高幅差地貌为主,地表水系垂向侵蚀作用强烈,大部分转入地下;西部区位于岩溶盆地,以低幅度溶丘为主,地形平缓,水系展现出大量蛇曲特征,以水平溶蚀为主。②东部主体区洞穴网络主要表现为单支状、树枝状,局部发育网络状洞穴,洞穴具有发育规模大、埋藏深、连通性较好的特征;西部地区洞穴主要表现为孤立状,未形成连续的洞穴网络,洞穴具有发育规模小、埋藏浅、连通性较差的特征。③综合水文地貌发育特征,提出塔河地区水文地貌控制下的岩溶洞穴发育模式,为下一步储层预测和勘探实践提供理论借鉴。     

致密储层缝洞发育带综合预测

给出了利用不同尺度的多源信息进行致密储层发育带综合预测的方法技术系统，这种系统具有多源结构、多种层次、整体性很强的用于复杂缝洞发育带综合预测的技术流程。不同尺度间信息的沟通连接和综合利用，是缝洞预测的技术关键。详细介绍了地震缝洞检测级别标定的具体方法，提出缝洞发育级别密度的概念。把测井解释的储层缝洞发育级别转换为级别密度，可增强井、地震裂缝发育信息的贴近度。介绍了地震缝洞检测信息宏观地质规律信息相关分析的具体方法。GQ地区的应用实例证明，利用这种技术系统进行致密储层缝洞发育有利区带综合预测，能取得良好效果。     

塔河油田12区奥陶系油藏溶洞充填机理及挖潜方向

塔河油田12区奥陶系油藏溶洞普遍发育,但受暗河沉积物和后期剥蚀改造作用的影响,溶洞充填比例高达33%,对完井段的选取和完井方式的制定带来极大的困难。为提高充填溶洞预测水平、深化充填机理认识、明确充填溶洞挖潜方向,以12区36口井的钻井、测井和录井资料为基础,综合应用岩溶地质识别、地震属性提取、地震反射特征对比、古地貌恢复等方法,对充填溶洞展开全面研究。结果表明：12区奥陶系发育暗河沉积型、地表河凸岸堆积型、敞口充填型和垮塌充填型等4种溶洞充填类型;存在粉砂岩、泥岩、垮塌角砾岩和方解石等4种溶洞充填物。同时,建立了3种充填溶洞地震预测方法：地震反射特征对比法、奥陶系中-下统顶面形态对比法、古地貌恢复法,并提出了3个挖潜方向：充填溶洞段内挖潜、充填溶洞段间挖潜和充填溶洞井间挖潜。     

碳酸盐岩溶洞数值模拟及地震识别

碳酸盐岩岩溶性储集层具有很强的非均质性，其预测非常困难。地震正演可以了解碳酸盐岩风化壳地震反射同相轴的变化特征和来自内幕洞穴的地震反射、散射等波场特征。应用高阶差分数值模拟方法，对一系列不同尺度、不同充填物（速度）的溶洞模型进行了系列的正演数值模拟，并对具地震反射特征及反射波振幅进行了综合分析。研究表明：①溶洞型油气藏的地震波沿溶洞边缘往复滑行形成多次绕射波，在地震剖面上表现为“串珠状”强短反射段；②溶洞横向尺度的大小对振幅影响很大，尺度越大，振幅越大；③溶洞充填物速度越高，其振幅越小。通过正演数值模拟研究，建立了溶洞的识别模式，将其应用于塔河油田碳酸盐岩储层的地震预测，效果较好，提高了钻井符合率。