CN104483708A - 碳酸盐岩溶洞型储集体地震检测的累计能量差方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了碳酸盐岩溶洞型储集体地震检测的累计能量差方法，选取油田中某一点，检测其与上下数据点(Y方向-道内)或与相邻道反射点(X方向-道间)的能量差，从而检测出溶洞的位置。检测方法中采用的公式为：式中,AMP—累计能量差,无量纲；A,B—参与计算的反射振幅值,当进行X方向检测时,为相邻道号；当进行为Y方向检测时,两者一样；本发明的有益效果是去噪效果好，且分辨率高。

Description

碳酸盐岩溶洞型储集体地震检测的累计能量差方法

技术领域

本发明属于地质学技术领域，涉及碳酸盐岩溶洞型储集体地震检测的累计能量差方法。

背景技术

在新疆塔河油田碳酸盐岩储层中，溶洞型储集体是油气的主要储集空间。溶洞型储集体在纵、横向上均具有较强的非均质性，在地震剖面上表现为“串珠状”反射特征。若能通过地震资料对溶洞进行有效检测，对于提高钻探成功率、降低勘探风险具有实际意义。为此，提出了一种新的溶洞检测方法—累计能量差法，即利用道内或道间地震反射能量上的差异进行溶洞检测。首先讨论了地震波场累计能量差的计算原理；然后通过建立溶洞系统的理论模型，利用地震正演对方法的应用基础进行了验证，并利用无噪和含噪的正演记录对检测参数进行确定。新疆塔河托普台油田实际资料的应用结果表明，累计能量差法能很好地识别和检测出碳酸盐岩储层中溶洞的发育位置和特征。

碳酸盐岩储层中的缝洞是油气运移、储集的重要空间,但其在地层中形态复杂、规律性差,使得对缝洞储层的勘探难度和风险大大地增加[1]。国内外很多学者对储层中的裂隙、孔洞进行了物理模型的声学检测试验,或建立缝洞的理论模型进行正演,取得了大量的研究成果。这些研究成果证实了在地震波通过这些高密度孔隙(缝洞)发育带 时会形成特殊的地震响应[1-5]。许多学者认为,随着裂缝、孔洞孔隙率的改变,地震波属性参数(速度、振幅、频率、相位、波阻抗等参数)会发生明显的变化[2-17]。因此研究这些地震响应特征可以反过来探索储层中孔洞缝的发育特征。新疆TPT油田奥陶系油藏的主力产层为中奥陶统一间房组,属台地浅滩—台内礁沉积,钻探成果表明,奥陶系碳酸盐岩储集空间类型划分为3大类:孔隙、裂缝、孔洞[8]。3大类储集空间类型按不同的方式及规模组合成3种储集类型:溶洞型、裂缝-孔洞型及裂缝型。其中大型溶洞为储集空间,裂缝主要起沟通溶洞和改善渗流性能作用,是塔河油区最好的储集体,该类储集体以获高产油气流为特点[8-15]。但由于构造上变形不均,风化溶蚀的差异性,因而缝洞系统发育程度也具较强的非均质性[9]。

前人通过地震、钻井和开发研究总结出多种储层的地震反射模式,其中以串珠状异常地震响应为主[8-16],它代表了储层中溶洞的地震响应。本区过开发井的地震剖面上(见图1),同样证实了此地震反射特征的存在,串珠状异常地震反射特征成为勘探布井的重要依据。因此,寻找一种去噪、分辨率高且有效的溶洞检测方法,将对提高钻探成功率、减少钻探风险有积极作用。

发明内容

本发明的目的在于提供碳酸盐岩溶洞型储集体地震检测的累计能量差方法，解决了现有的地震监测方法去噪效果不好，且分辨率低的问题。

本发明所采用的技术方案是选取油田中某一点，检测其与上下数 据点(Y方向-道内)或与相邻道反射点(X方向-道间)的能量差，从而检测出溶洞的位置。

进一步，所述检测方法中采用的公式为：

$\mathrm{AM}{P}_i=\underset{k=1}{\overset{N}{\mathrm{\Π}}}(A_i+B_{i+k})/N,$

式中,AMP—累计能量差,无量纲；A,B—参与计算的反射振幅值,当进行X方向检测时,为相邻道号；当进行为Y方向检测时,两者一样； 

i—计算点号,无因次；

k—参与计算阶数,无因次；

N—计算总阶数(累计乘次数),无因次。

本发明的有益效果是去噪效果好，且分辨率高。

附图说明

图1研究区产油井储层中溶洞的地震串珠状响应特征；

图2(a)一间房组含溶洞的地质模型；

图2(b)地震响应；

图3一间房组上部储层溶洞平面分布图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。

新疆TPT油田一间房组碳酸盐岩储层为缝洞型储层,其缝洞系统在纵横方向上具有较强的非均质性,寻找储层中的溶洞是提高勘探成功率的有效途径之一。提出了一种新的溶洞检测方法：累计能量差法,通过建立溶洞系统的理论地质模型进行地震正演,对TPT油田三维地震数据进行累计能量差处理后,通过对过井剖面与钻探成果的比较,证 实了该方法是非常有效和精确的,能成功地识别和检测储层中的溶洞发育位置和特征。提取了一间房组地震能量差检测值,形成碳酸盐岩储层的溶洞发育平面图,其对后期勘探和开发具有积极的指导意义。

本发明的地震波场累计能量差方法由于串珠状反射的特殊性,在一定范围内其与相邻点、相邻道的能量具有较大差异,因此,检测其与上下数据点(Y方向-道内)或与相邻道反射点(X方向-道间)的能量差,就可以检测出溶洞的位置。具体可按以下公式计算

$\mathrm{AM}{P}_i=\underset{k=1}{\overset{N}{\mathrm{\Π}}}(A_i+B_{i+k})/N,$

式中,AMP—累计能量差,无量纲；A,B—参与计算的反射振幅值,当进行X方向检测时,为相邻道号；当进行为Y方向检测时,两者一样。 

i—计算点号,无因次；

k—参与计算阶数,无因次；

N—计算总阶数(累计乘次数),无因次。

为了减少噪音的影响,公式中选用了累计乘法。

为了检验该方法的计算效果,设计如图2(a)所示的一间房组含溶洞的地质模型，及图2(b)所示地震响应(圆圈内为溶洞发育区)。溶洞介质与围岩速度差1000m/s。利用35Hz雷克子波褶积生成了加10％噪音的地震反射记录。X和Y方向两点检测结果中,X方向溶洞检测效果不明显,含噪音后基本不能用来检测溶洞。Y方向两点检测结果表明,含噪音时基本上能检测到溶洞发育部位,但与噪音背景非常接近,两者容易混淆,对地质分析不利,但比X方向检测效果明显好得多。究其原因,主要是参与计算的点数太少,相互影响太大,去噪效果不明显,为此增 加参与计算数据点数。随着计算点数增多,计算方次增加,去噪效果越来越好,基本上把噪音去除了,同时保留了缝洞体的反射特征。因此,该方法对溶洞检测准确性非常高。

TPT油田一间房组碳酸盐岩储层溶洞检测效果分析：利用上述原理,采用4点法对TPT油田三维地震数据进行处理。对通过研究区高产井TP12井的地震横剖面与溶洞检测剖面对比看,地震剖面上存在串珠能量团的地方,检测剖面图上均有溶洞指示。而其他地震信息基本过滤。检测剖面图上溶洞特征清楚,两者对应非常吻合,反映出溶洞检测方法效果明显。

TPT油田一间房组溶洞平面发育特征：从3D溶洞检测数据体中提取一间房组上部60ms检测值,形成溶洞平面分布图(图3)。目前的主要的油气高产井或钻井放空、漏失量大的井如TP10、TP7、TP8、TK1101、TK1010、T756等存在大型溶洞,图中均被检测出溶洞,两者极为吻合。图3展示了TPT油田一间房组碳酸盐岩储层中的溶洞,平面上主要分布在研究区中北部,多呈SN向延伸趋势,其中以研究区东部T705—S112一线最为集中,这已是目前的油气开发区。其次为TP5—TP3一带分布集中,其他地区如TP4西、AD2井西和TP10井有局部集中现象(图3)。除TP10井附近的溶洞与1条NNW—SSE向断层关系明显外,其他溶洞发育与断层关系不明确。另外从溶洞与产能关系看,比较孤立的溶洞发育区是对油气保存有利区,如高产井TP10、TP7、TK1010、TP8、TP9均钻在溶洞非集中区,究其原因可能是溶洞相对集中反而容易连通地下水体,如TP3、TP5井产水。

本发明方法验证结果表明：

(1)碳酸盐岩储层中的溶洞在地震剖面上具有明显的反射异常,主要以高能团块、串珠状反射出现,但在噪音较重时对检测效果影响较大。

(2)地震波场累计能量差方法检测碳酸盐岩储层中的溶洞,检测结果准确,吻合率较高,具有较高的实用价值。

(3)新疆TPT油田主力储产层为典型的致密碳酸盐岩储层,累计能量差方法检测结果表明,平面上溶洞发育区主要分布研究区中北部,多呈东多西少、SN向延伸趋势。检测结果对未来的油气勘探和开发具有较高的指导意义。

以上所述仅是对本发明的较佳实施方式而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

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Claims (2)

1.碳酸盐岩溶洞型储集体地震检测的累计能量差方法，其特征在于：选取油田中某一点，检测其与上下数据点(Y方向-道内)或与相邻道反射点(X方向-道间)的能量差，从而检测出溶洞的位置。

2.按照权利要求1所述碳酸盐岩溶洞型储集体地震检测的累计能量差方法，其特征在于：检测方法中采用的公式为：

${\mathrm{AMP}}_i=\underset{k=1}{\overset{N}{\mathrm{\Π}}}(A_i+B_{i+k})/N,$

式中,AMP—累计能量差,无量纲；A,B—参与计算的反射振幅值,当进行X方向检测时,为相邻道号；当进行为Y方向检测时,两者一样；

i—计算点号,无因次；

k—参与计算阶数,无因次；

N—计算总阶数(累计乘次数),无因次。