CN104049283A - 一种用于前陆盆地巨厚砾岩体识别与预测的方法 - Google Patents

Abstract

一种用于前陆盆地巨厚砾岩体识别与预测的方法，属于石油天然气勘探开发技术领域。步骤1、确定砾石层电性特征;步骤2、确定砾石层地震层位与地震相特征;步骤3、电法剖面与地震深度剖面叠合;步骤4、砾石层岩性岩相空间识别;本发明的有益效果：确定前陆盆地各个地质时期砾石层分布范围、岩性岩相纵横向展布规律等制约前陆盆地油气勘探开发的难题，能够最大限度消除砾石层所带来的速度陷阱，使地震处理成像速度更准确，地震资料品质上台阶，圈闭落实精度大幅提高，进一步提高探井成功率。

Description

一种用于前陆盆地巨厚砾岩体识别与预测的方法

技术领域

本发明涉及一种用于前陆盆地巨厚砾岩体识别与预测的方法，属于石油天然气勘探开发技术领域。

背景技术

目前，我国中西部前陆盆地油气资源丰富，但新近系到第四纪砾石层普遍发育，给油气勘探带来巨大困扰，一是砾石层分布极不均衡，厚度从数百米到几千米不等，岩性岩相纵横向变化剧烈，地震速度变化大，难以准确把握，导致其下构造圈闭落实不准，制约了油气钻探成功率；同时砾石层往往可钻性差，机械钻速低，钻井周期长，成本高昂。有效识别预测浅层砾岩体是此类地区提高圈闭落实精度与钻井成功率以及钻井提速、控投降本的关键环节。

石油天然气勘探开发中常见的冲积扇成因的砾岩预测技术主要针对砂砾岩储层，主要是以三维地震为主的扇体识别及描述技术，包括层位标定、扇体边界确定、扇体旋回体划分、储层预测、(岩性、物性、速度)厚度求取等内容。一般是利用地震地质分析方法来确定砂砾岩扇体的分布范围，包括古地貌恢复、地震属性技术、相干分析技术、测井约束反演技术、时频分析技术等。这些技术主要适用于断陷湖盆陡坡带发育的水下扇体，砾岩体规模相对较小，泥岩隔夹层多，成层性较好。预测精度主要取决于地震资料品质以及钻井资料约束程度。我国中西部前陆冲断带新近纪到第四纪气候干旱、山体快速隆升，山前沉积了巨厚的砾岩体，加上构造变形强烈，地震资料品质差，地震速度畸变，钻井相对较少，单纯依靠地震资料和钻井资料无法准确识别刻画砾岩体。

中国专利CN200810103694.6公开了一种“一种确定地下深层特殊岩性体的方法”，通过从叠加速度谱得到每个谱点的叠加速度，计算与已知地震剖面上的浅层地质或岩性层对应谱点位置各层的层速度，结合已知岩性的层速度及由浅到深的变化范围，从浅到深确定各目的层深度；在平面上进行各地震道处的岩性确定，进而确定深部的火山岩或碳酸盐岩岩性的空间展布。此方法主要依靠地震资料速度谱，我国中西部地区地表地下地质条件复杂，地震速度谱资料失真，无法实现砾石层刻画预测。

前陆盆地浅层砾石层预测缺乏必要的技术手段，主要体现在三个方面：一是山前地震资料普遍信噪比较低，地震资料难以反映地层岩性岩相变化情况，因此，地震资料难以识别浅层砾岩；二是由于强烈的构造作用，浅层砾石层岩性岩相变化剧烈，砾石层往往具有穿时特征，对识别精度要求较高；三是非地震资料预测精度较低。

发明内容

为了克服现有技术的不足,本发明提供一种用于前陆盆地巨厚砾岩体识别与预测的方法。利用三维重磁电、地震资料进行联合反演，有效识别和预测巨厚砾石层岩性、岩相及空间展布的方法，在无钻井或者少量井钻达砾石层、地震资料品质低的情况下，有效识别和预测巨厚砾石层岩性、岩相及空间展布，从而为复杂区地震速度建场、地震处理、圈闭落实与井位优选、工程决策提供依据。

本发明采用的技术方案是：

用于前陆盆地巨厚砾岩体识别与预测的方法，含有以下步骤;

步骤1、确定砾石层电性特征;

第一步，选取典型井，读取不同砾石层测井自然伽玛、电阻率值、声波；

第二步，根据读取的测井曲线值，做交会图，分别做GR/(GR-RD)、DT/（RD-RM）交会图；

第三步，根据交会图，读取各层系砾石层自然伽玛、深浅电阻率、声波值区间。

步骤2、确定砾石层地震层位与地震相特征;

第一步，钻井砾岩地质分层，通过合成记录，标定在地震上，第二步，对砾岩层位进行解释，横向追踪，确定含砾地层的分布范围；第三步，确定各种砾石层地震反射特征（振幅、频率、连续性、地震反射内部结构和外部形态等）。

步骤3、电法剖面与地震深度剖面叠合;

第一步，三维重磁电资料常规处理，得到电阻率数据体；第二步电法剖面与地震深度域资料叠合，以解释好的地震深度域资料为背景，将相同位置的电阻率剖面处理为透明色，直接叠加在地震剖面上，叠合剖面同时具有电阻率值、地震相参数、地质层位信息，可直接进行砾岩岩相岩性解释。

步骤4、砾石层岩性岩相空间识别;

第一步，砾岩岩性解释，根据叠合剖面上电阻率值解释岩性；第二步岩相解释，根据叠合剖面地震相参数再结合岩性解释成果完成岩相解释；第三步选取一定间隔主测线与联络线，逐一进行解释，做成栅状图，即可反映砾岩层的空间分布；第四步，根据资料情况适当加密叠合剖面解释，得到每一地质层位砾岩厚度与岩相分布，编制砾岩厚度图与沉积相平面图。

本发明的有益效果：本发明用于前陆盆地巨厚砾岩体识别与预测的方法，可确定前陆盆地各个地质时期砾石层分布范围、岩性岩相纵横向展布规律等制约前陆盆地油气勘探开发的难题，能够最大限度消除砾石层所带来的速度陷阱，使地震处理成像速度更准确，地震资料品质上台阶，圈闭落实精度大幅提高，进一步提高探井成功率。

该技术与前人研究成果对比有以下几个优点：

①是相比前人主要利用地震资料（如属性、速度谱）进行砾石层预测，本方法减少了对地震资料品质的依赖，尤其适用于地震资料品质较差的地区；

②本方法提出的非地震与地震融合技术，有效解决了二者在砾岩预测中的不足。

③本方法提出利用层序地层学砾岩雕刻技术解决了山前巨厚砾石层识别与预测问题。

附图说明

当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本发明以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定，如图其中：

图1为本发明前陆盆地巨厚砾石层识别与预测方法流程图。

图2为本发明的RD-RM交会图示意图。

图3为本发明的钻井标定的三维电法与叠前深度偏移数据叠加剖面示意图。

图4为本发明的根据叠合剖面解释后得到的岩性岩相剖面示意图。

图5为本发明的工区新近系-第四系砾岩发育空间展布图示意图。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

具体实施方式

显然，本领域技术人员基于本发明的宗旨所做的许多修改和变化属于本发明的保护范围。

实施例1：如图1、图2、图3、图4、图5所示，

以一个用于前陆盆地巨厚砾岩体识别与预测的方法为例，对本发明作进一步详细说明。

塔里木盆地北部某工区，第四系与新近系发育砾石层，厚度变化大。从几十米到五千多米不等，岩相岩性纵横向变化剧烈，一方面存在严重地震速度陷阱，其下圈闭难以落实，另一方面，砾石层可钻性差，钻井周期，砾石层预测是勘探开发关键难题。

1、确定第四系-新近系不同层位砾石层电性特征

①首先选择工区内3口典型井，在录井岩性剖面及测井曲线上读取第四系、新近系库车组不同粒度砾石层的的自然伽玛、电阻率、声波值。

②第二步，根据读取的测井曲线值，做交会图，分别做GR/(GR-RD)、DT/（RD-RM）交会图，如图2，

③在图上圈定第四系、库车组不同粒度砾岩的电阻率变化范围，工区内砂砾岩电阻率6-8欧姆米，砾岩大于8欧姆米，中砾岩电阻变化区间为8-60欧姆米，电阻率大于60欧姆米的则为粗砾岩。

2、确定砾石层地震层位与地震相特征

第一步，将钻井的地质分层通过合成记录、VSP资料标定在地震时间偏移剖面上，并横向上追踪，确定第四系、新近系库车组的分布范围，工区内第四系主要分布在南部，厚度从几十米到1300米，新近系库车组北部剥蚀厚度在1000m左右，南部厚约3000m；第二步，根据标定结果，确定含砾地层的地震相特征，为后面的砾岩解释确定依据。工区内第四系厚层中砾岩以中频、弱振幅、弱连续反射-杂乱反射为主，第四系细砾岩以中高频、强振幅、连续平行反射为主，代表了扇端的沉积；库车组中砾岩地震相依高频、中振幅，中连续及秋装反射为主，代表了冲积扇扇根沉积，库车组细砾岩以中高频、强振幅、中-强连续平行反射，代表了冲积扇扇端沉积。

3、电法剖面与地震剖面叠合

第一步，将反演处理后电阻率数据转换成SGY格式,加载至LANDMARK工作站，根据地震数据体进行重新采样，保证非地震与地震数据的采样率一致。

第二步，建立研究地震工区，同时加入电阻率数据，得到融合显示剖面，叠合剖面同时具有电阻率值、地震相参数、地质层位信息，可直接进行砾岩岩相岩性解释（图3）。

4、砾岩岩性岩相解释

第一步，在进行岩性判别时，仍要参考地层界线进行，根据盆地冲积扇的充填特征进行岩性识别和岩相划分。第二步，根据确定的第四系-库车组砾岩的层位信息、电阻率值、地震相参数，精细单剖面解释；通过多剖面综合识别、解释和闭合，可以得到与叠合剖面对应的岩性岩相剖面（图4）。第三步，利用岩性岩相剖面可以建立砾岩层发育的框架，分别对主测线与联络线剖面进行岩性岩相分析。

工区内砾岩层发育在库车组和第四系。从贯穿整个大北地区的三条任意线岩性岩相的连井剖面（图5）中可以看出，砾岩层主要发育在库车组和第四系，第四系的砾岩层与下伏地层发育不整合接触关系；康村组和吉迪克组仅发育在吐孜玛扎断裂北侧地区发育小规模砾岩层。库车组砾岩层岩性复杂，发育中砾岩、细砾岩、小砾岩和砂砾岩，而第四系砾岩层主要以中砾岩和细砾岩为主。纵向上库车组早期砾岩层开始向盆地进积，反旋回明显；库车组中晚期，砾岩层表现为退积，规模上向盆地边缘收缩；第四系的砾岩层再次表现为进积，规模比以前都大。

利用砾岩体识别与预测方法对库车前陆冲断带浅层砾岩进行了精细预测后，应用效果显著。

（1）消除了速度陷阱，实现了相控地震速度建场，重新落实圈闭22个，总面积920km²，实施探井13口，成功率70%。

（2）砾石层精细预测基础上，构建了合理的速度场，山前地震叠前深度偏移处理取得重大突破，叠前深度偏移资料品质首次超过了叠后时间，构造形态更接近实际，满足了气藏构造描述需求，克深-大北地区关键地质层位预测误差由10%降至2%左右。

（3）通过砾岩预测，井位部署避开了致密砾石层发育区，据此制定了针对砾石层的钻井工艺，大幅度提升了浅层机械钻速。库车地区8口井浅层平均机械钻速为15.9m/d，砾岩预测后，13口井浅层平均机械钻速提高至为31.9m/d，提高126%。

如上所述，对本发明的实施例进行了详细地说明，但是只要实质上没有脱离本发明的发明点及效果可以有很多的变形，这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，这样的变形例也全部包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种用于前陆盆地巨厚砾岩体识别与预测的方法，其特征在于含有以下步骤;

步骤1、确定砾石层电性特征;

第一步，选取典型井，读取不同砾石层测井自然伽玛、电阻率值、声波；

第二步，根据读取的测井曲线值，做交会图，分别做GR/(GR-RD)、DT/（RD-RM）交会图；

第三步，根据交会图，读取各层系砾石层自然伽玛、深浅电阻率、声波值区间;

步骤2、确定砾石层地震层位与地震相特征;

第一步，钻井砾岩地质分层，通过合成记录或VSP测井，标定在地震层上，

第二步，对砾岩层位进行解释，横向追踪，确定含砾地层的分布范围；

第三步，确定各种砾石层地震反射特征（振幅、频率、连续性、地震反射内部结构和外部形态等）;

步骤3、电法剖面与地震深度剖面叠合;

第一步，三维重磁电资料常规处理，得到电阻率数据体；

第二步，电法剖面与地震深度域资料叠合，以解释好的地震深度域资料为背景，将相同位置的电阻率剖面处理为透明色，直接叠加在地震剖面上，叠合剖面同时具有电阻率值、地震相参数、地质层位信息，可直接进行砾岩岩相岩性解释;

步骤4、砾石层岩性岩相空间识别;

第一步，砾岩岩性解释，根据叠合剖面上电阻率值、地质层位、地震属性解释岩性；

第二步岩相解释，根据叠合剖面地震相参数再结合岩性解释成果完成岩相解释；

第三步选取一定间隔主测线与联络线，逐一进行解释，做成栅状图，即可反映砾岩层的空间分布；

第四步，根据资料情况适当加密叠合剖面解释，得到每一地质层位砾岩厚度与岩相分布，编制砾岩厚度图与沉积相平面图。