CN104142519B

CN104142519B - 一种泥岩裂缝油藏预测方法

Info

Publication number: CN104142519B
Application number: CN201310523175.6A
Authority: CN
Inventors: 陈发亮; 韩福民; 邓明霞; 蔡其新; 郝加良; 宋萍; 崔丽君; 栾艳春
Original assignee: INSTITUTE OF GEOPHYSICAL PROSPECTING ZHONGYUAN OIL FIELD BRANCH CHINA PETROCHEMICAL Corp; China Petroleum and Chemical Corp
Current assignee: INSTITUTE OF GEOPHYSICAL PROSPECTING ZHONGYUAN OIL FIELD BRANCH CHINA PETROCHEMICAL Corp; China Petroleum and Chemical Corp
Priority date: 2013-10-29
Filing date: 2013-10-29
Publication date: 2017-02-08
Anticipated expiration: 2033-10-29
Also published as: CN104142519A

Abstract

本发明公开一种泥岩裂缝油藏预测方法，属于石油勘探地震储层预测技术领域。它是利用叠后地震数据的均方根振幅属性，先识别出泥岩发育区；再利用分频相干、曲率等属性识别出泥岩中的裂缝发育带；最后通过基于匹配追踪时频分析技术的频变属性差值法检测泥岩裂缝发育带的含油性，从而对泥岩裂缝油藏分布范围进行精细刻画。实现了从裂缝储层预测到裂缝含油气性检测的逐步深入，提高了泥岩裂缝油藏的预测精度，优化了非常规水平井井身轨迹设计，增加了泥岩裂缝油藏的勘探经济效益。

Description

一种泥岩裂缝油藏预测方法

技术领域：

本发明涉及一种泥岩裂缝油藏预测方法，属于石油勘探地震储层预测技术领域。

背景技术：

目前应用地震裂缝预测技术方法主要有转换波裂缝检测、纵波各向异性检测和叠后属性分析三大类。利用叠后三维地震属性开展裂缝识别及预测是近年业界的一个研究热点。专利《一种储层裂缝的确定方法（201210242061.X）》提出了一种综合利用叠前叠后地震资料进行多种方法裂缝预测分析，获取储层裂缝属性及分布的方法，解决了准确获取储层裂缝发育参数的问题，但是对裂缝的含油气性不能很好地预测。现有的技术手段利用叠后地震资料预测泥岩裂缝油藏技术还不够完善，难以满足泥岩裂缝油藏的识别与预测要求，主要存在如下几个问题：

（1）目前在用的主流裂缝预测技术均基于叠前地震资料，难以满足老区无叠前地震资料或叠前资料品质较差地区的裂缝油藏的识别及预测；

（2）泥岩裂缝规模小，储层物性差，采用常规波阻抗反演及属性提取分析方法直接预测有效裂缝发育带精度较低；

（3）即使对裂缝发育带进行了预测，但由于叠后地震资料的局限性，对其含油性往往无法检测，因而无法准确地刻画泥岩裂缝油藏的边界，难以满足泥岩裂缝油藏的高效勘探开发以及该类非常规水平井井身轨迹的优化设计。

发明内容：

本发明的目的是针对现有裂缝储层预测技术受限于叠前地震资料且对泥岩裂缝储层的边界刻画不清晰以及裂缝带含油气性预测精度不高等缺陷，提出一种泥岩裂缝油藏预测方法，以期更好地解决研究区泥岩裂缝油藏准确预测问题，提高有效裂缝预测的精度和可靠性。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

1、泥岩岩性识别：利用叠后地震数据的均方根振幅属性，识别出泥岩发育区；

2、裂缝带预测：利用分频相干、曲率属性识别出泥岩发育区中的裂缝发育带；

3、裂缝带含油性检测：利用基于匹配追踪时频分析的频变属性差值法对泥岩发育区中的裂缝发育带进行油气检测。

本发明提出一种利用叠后地震资料，基于频变属性差值法的渐进式泥岩裂缝油藏预测方法，即利用叠后地震数据的均方根振幅属性，先识别出泥岩发育区；再利用分频相干、曲率等属性识别出泥岩中的裂缝发育带；最后通过基于匹配追踪时频分析技术的频变属性差值法检测泥岩中的裂缝发育带的含油性，从而对泥岩裂缝油藏分布范围进行精细刻画。实现了从裂缝储层预测到裂缝含油气性检测的逐步深入，提高了泥岩裂缝油藏的预测精度，优化了非常规水平井井身轨迹设计，增加了泥岩裂缝油藏的勘探经济效益。

附图说明：

图1是本发明流程框图；

图2是泥岩岩性平面分布预测图；

图3是泥岩裂缝平面分布预测图；

图4是含油井点处目的层段频谱分析图；

图5是含水井点处目的层段频谱分析图；

图6是泥岩裂缝油藏平面分布预测图。

具体实施方式：

以中国石油化工股份有限公司中原油田分公司濮城沙一段泥岩裂缝油藏预测为实例并结合附图，对本发明做进一步的描述：

本发明通过以下具体步骤实现：

1、泥岩岩性识别：按照如下公式提取目的层段均方根振幅，得到如图2所示的泥岩岩性平面分布图。

RMS = \sqrt{\frac{1}{N} Σ_{i = 1}^{N} {a^{2}}_{i}}

上式中：RMS为均方根振幅，a_i为采样点振幅值，N为采样点数。

2、裂缝带预测：利用分频相干、曲率属性识别出泥岩区中的裂缝发育带，包括：

2.1提取分频相干体：利用北京诺克斯达石油科技有限公司的地质放大镜Geoscope软件中的分频相干Coherency模块，对叠后地震数据在地震有效频带范围内按照不同的主频，采用第三代相干算法生成不同频率的相干数据体；第三代相干算法为成熟技术，见Al-Dossary S,Simon Y,Marfurt K J.等人发表于2004年第74届SEG年会摘要第183-186页“多方位相干属性裂缝检测”（Al-Dossary S,Simon Y,Marfurt K J.Inter-azimuthcoherence attribute for fracture detection[J].Expanded Abstracts of the74'hAnnual Internal SEG Meeting,2004,183-186）。

2.2提取分频曲率体：利用北京诺克斯达石油科技有限公司的地质放大镜Geoscope软件中的地震曲率Seismic Curvature模块，利用如下公式分别计算出目标层段不同频率的平均曲率体、高斯曲率体、倾向与走向曲率体、极大与极小曲率体、最大正曲率体、最小负曲率体。

Z（x，y）=Ax²+By²+Cxy+Dx+Ey+F

上式中的Z（x，y）为网格空间几个散点组成的曲面，A、B、C、D、E、F分别为系数，可用一阶和二阶导数表示如下：

A = \frac{1}{2} \frac{d^{2} z}{{dx}^{2}}, B = \frac{1}{2} \frac{d^{2} z}{{dy}^{2}}, C = \frac{d^{2} z}{dxdy}, D = \frac{dz}{dx}, E = \frac{dz}{dy}

通过上述方程中的系数组合，得到各种曲率属性：

平均曲率：

K_{m} = \frac{A (1 + E^{2}) + B (1 + D^{2}) - CDE}{{(1 + D^{2} + E^{2})}^{\frac{3}{2}}}

高斯曲率：

K_{g} = \frac{4 AB - C^{2}}{{(1 + D^{2} + E^{2})}^{2}}

极大曲率：

K_{\max} = K_{m} + \sqrt{{K^{2}}_{m} - K_{g}}

极小曲率：

K_{\min} = K_{m} - \sqrt{{K^{2}}_{m} - K_{g}}

最大正曲率：

K_{+} = (A + B) + \sqrt{{(A - B)}^{2} + C^{2}}

最小负曲率：

K_{-} = (A + B) - \sqrt{{(A - B)}^{2} + C^{2}}

倾向曲率：

K_{d} = \frac{2 ({AD}^{2} + {BE}^{2} + CDE)}{(D^{2} + E^{2}) {(1 + D^{2} + E^{2})}^{\frac{3}{2}}}

走向曲率：

K_{s} = \frac{2 ({AE}^{2} + {BD}^{2} - CDE)}{(D^{2} + E^{2}) {(1 + D^{2} + E^{2})}^{\frac{1}{2}}}

。

2.3分频相干、曲率切片：对通过2.1、2.2得到的不同主频的相干体及曲率体在目的层段进行切片分析，得到目的层不同主频的相干切片及曲率切片；将目的层不同主频的相干切片及曲率切片与步骤1泥岩岩性识别中得到的泥岩岩性平面分布图进行叠合显示分析，以前期得到的泥岩岩性分布为约束条件，对不同频率的相干及曲率数据体进行平面属性的精细解释，得到如图3所示目的层段泥岩裂缝分布图，识别出泥岩发育区中的裂缝发育带。图3中标注所指区域为泥岩裂缝发育带，可以看出在断层及岩性相变带附近裂缝发育。

3、裂缝带含油性检测：利用基于匹配追踪时频分析的频变属性差值法对裂缝带进行油气检测；实现泥岩发育区-裂缝发育带-含油裂缝区逐步深入的渐进式预测方法对泥岩裂缝油藏分布范围进行精细刻画。包括：

3.1油水井频谱分析：分别提取目的层段含油、含水井点处的地震频谱，分析含不同流体井点处的频谱特征，确定油、水井点处目的层段的有效频带，根据储层含油气之后具有高频衰减、低频增加的特性，优选其高、低频变化的优势频率。如图4所示，含油井点目的层段频谱带宽较窄，主频在18HZ左右，且5-10HZ处能量较强；如图5所示，含水井点目的层段频谱带宽较宽，主频在30HZ左右，且5-10HZ处能量较弱，；可见储层含油后高、低频变化的优势频率分别为30HZ和10HZ；

3.2生成优势频率单频体：利用北京诺克斯达石油科技有限公司的地质放大镜Geoscope软件中的匹配追踪时频分析MP Time Freqence模块将叠后地震数据转换成优势频率分别为30HZ和10HZ.的单频体；

3.3提取单频体振幅能量：分别提取30HZ、10HZ不同频率单频体上目的层段的振幅能量值；

3.4属性差值分析：对步骤3.3中提取的不同频率单频体振幅能量值按照如下公式进行差值分析，确定含油异常区；并将得到的含油异常区与步骤2得到的图3所示的裂缝分布图叠合分析，识别含油裂缝发育区，得到如图6所示的泥岩裂缝油藏平面分布预测图，完成研究区目的层段泥岩裂缝油藏预测。

△A=A_fl-A_fh

上式中△A为不同频率单频体目的层段的振幅能量差；

A_fl为低频变化的优势频率的单频体目的层段的振幅能量；

A_fh为高频变化的优势频率的单频体目的层段的振幅能量；

由此可见，本发明不仅可以对泥岩裂缝发育带进行有效预测，还对泥岩裂缝含油气范围进行刻画，边界清晰，与实钻井及试油结论吻合较好。从而实现了利用叠后地震资料开展泥岩发育区-裂缝发育带-含油裂缝区逐步深入的渐进式泥岩裂缝油藏预测。

Claims

1.一种泥岩裂缝油藏预测方法，其特征是包括以下步骤：

(1)、泥岩岩性识别：利用叠后地震数据的均方根振幅属性，得到泥岩岩性平面分布图，识别出泥岩发育区；

(2)、裂缝带预测：利用分频相干、曲率属性识别出泥岩发育区中的裂缝发育带；

(3)、裂缝带含油性检测：利用基于匹配追踪时频分析的频变属性差值法对泥岩发育区中的裂缝发育带进行油气检测；

上述步骤中是以泥岩岩性分布为约束条件，将步骤(1)得到的泥岩岩性平面分布图与步骤(2)得到的相干切片和曲率切片进行叠合显示分析，得到目的层段泥岩裂缝分布图，识别出泥岩发育区中的裂缝发育带；

所述裂缝带含油性检测，包括以下步骤：

(a)油水井频谱分析：分别提取目的层段含油、含水井点处的地震频谱，分析含不同流体井点处的频谱特征，确定油、水井点处目的层段的有效频带，根据储层含油气之后具有高频衰减、低频增加的特性，选取其高、低频变化的优势频率；

(b)生成优势频率单频体：将叠后地震数据转换成优势频率单频体；

(c)提取单频体振幅能量：分别提取优势频率单频体上目的层段的振幅能量值；

(d)属性差值分析：对步骤(c)中提取的优势频率单频体振幅能量值按照如下公式进行差值分析，确定含油异常区；并将得到的含油异常区与泥岩裂缝分布图叠合分析，识别含油裂缝发育区，预测泥岩裂缝油藏的平面分布：

△A＝A_fl-A_fh

上式中△A为不同频率单频体目的层段的振幅能量差；

A_fl为低频变化的优势频率的单频体目的层段的振幅能量；

A_fh为高频变化的优势频率的单频体目的层段的振幅能量。