CN104636980A - 针对河道砂油藏类型油气汇集条件的地球物理表征方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种针对河道砂油藏类型油气汇集条件的地球物理表征方法，该针对河道砂油藏类型油气汇集条件的地球物理表征方法包括:步骤1，构造脊表征；步骤2，刻画油源断裂网；步骤3，进行砂体批量自动追踪；步骤4，进行断-砂配置分析；以及步骤5，进行含油有利区综合预测。该针对河道砂油藏类型油气汇集条件的地球物理表征方法通过先进的数学算法及信号处理手段进行合理表征及综合分析，指示含油气的宏观有利区，结合地质分析及油气检测结果综合评价，可提供勘探有利目标。
Description
技术领域
本发明涉及石油勘探技术领域，特别是涉及到一种针对河道砂油藏类型油气汇集条件的地球物理表征方法。
背景技术
针对浅层河道砂油藏油气富集规律复杂、含油气性检测手段单一、多解性强等问题集成开发了一种油气汇集条件的地球物理表征方法。多年的综合研究认识到，继承性构造脊背景上与断层相连接的河道砂体易于成藏。
针对河道砂体油藏类型，前人提出了“网毯运聚”理论，指出“砂体与油源大断层和低级序油源断层对接控制成藏”的新认识。在该理论认识的指导下，当前引进软件使用的技术方法尚难以满足河道砂油藏勘探的需要，主要存在以下问题：一是油源断裂网的精细刻画，对小断层的识别精度低，难以解释有些井离大断层远却仍然可以成藏；二是尽管认识到构造脊对油气的输导作用，但缺少对构造脊进行矢量表征的方法；三是只注重砂体的含油性检测，在地质规律指导下，利用砂体与断层的空间配置关系分析油气的宏观有利区力度不够。
对河道砂体油藏类型而言，油源断裂网的精细刻画始终都是重中之重，相干技术可以为断层解释提供最直接的解释依据。相干技术的算法主要有第一代（C1）、第二代（C2）和第三代（C3）相干算法。理论上，C3算法较C1、C2算法优越，因为前者是在子空间计算，当信号超过附加的高斯噪声水平时，它能将噪声消除掉。但是在地层倾角较大的地区，如盐丘的翼部，没有考虑倾角的C3算法却没有C2算法效果好，而考虑倾角的C3算法仅与C2算法效果相当。从经济效益看，C3算法的计算量却比C2算法大得多。近年来，随着地震技术的成熟和数学、信息科学等新领域知识的引入，从地震数据中提取的倾角、曲率等构造属性，也可以用来分析断层的展布。由于不同算法对断层的刻画能力不同，针对断距小、横向分布范围有限的小断层的识别需要更先进的相干算法。
对油气运移路径的指示方法，前人提出了基于地化指标和基于构造应力场分析等技术。由于专业性强，对一般解释人员来说，不容易操作和掌握。对浅层河道砂体来说，在相同的储盖组合条件下，有利的构造背景仍是成藏的有利场所之一。断层、构造脊、不整合面以及渗透性好的砂体是输导油气的通道，寻找油气运移路径就是要对以上几个地质要素的刻画。
砂体的含油性预测技术主要有瞬时频率属性、吸收衰减属性以及叠前AVO属性、弹性反演等技术。总体来说，这些技术对气层检测结果较好。对薄的油水层，不可避免地存在多解性强。砂体的含油性预测的确有一定的难度和风险，仅靠油气检测技术还远远不能满足勘探的需求。
要解决上述问题，必须以地质理论为基础，从油气运移与聚集的条件入手，对河道砂体含油性进行分析，科学合理地预测与综合评价，降低多解性，为井位部署提供有利目标。为此我们发明了一种新的针对河道砂油藏类型油气汇集条件的地球物理表征方法，解决了以上技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种通过先进的数学算法及信号处理手段进行合理表征及综合分析，指示含油气的宏观有利区的针对河道砂油藏类型油气汇集条件的地球物理表征方法。
本发明的目的可通过如下技术措施来实现：针对河道砂油藏类型油气汇集条件的地球物理表征方法，该针对河道砂油藏类型油气汇集条件的地球物理表征方法包括:步骤1，构造脊表征；步骤2，刻画油源断裂网；步骤3，进行砂体批量自动追踪；步骤4，进行断-砂配置分析；以及步骤5，进行含油有利区综合预测。
本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：
在步骤1中，基于流体势原理，开发构造梯度矢量图形表征技术，反映构造的起伏变化，直观指示出空间上继承性变化的构造脊位置。
在步骤1中，首先对层位进行精细解释，通过时深转换到深度域，计算梯度属性；同时根据研究区内烃源岩发育层段及部位，给定出目的层系烃源岩的发育位置，并且用物性数据及砂地比数据来约束，模拟油气可能运移的路径及聚集场所。
在步骤2中，为了识别小断层，采用了改进后的C3算法，采用基于相似性算法估计各点的视倾角，然后在大于10倍的分析窗口内计算视倾角的平均值，再在该分析窗口内，以分析点为中心，沿着区域平滑后的视倾角计算地震数据协方差矩阵的特征值及相干值,即
其中：和分别是地震资料在x和y方向的视倾角的均值，表示改进的第三代相干算法，c3表示第三代相干算法。
在步骤2中，在第三代改进算法计算的相干体引导下，对断层进行精细解释；将断层模拟成面后，计算倾角、倾向、走向等几何属性及断距、生长指数等动力学属性，并通过计算目的层段泥岩厚度与断距的比值，表征断层垂向上的输导能力；据此，对断层进行分类：主油源断层、主油源断层分支或非油源断层。
在步骤2中，分析不同类别断层对油气的输导能力：主油源断层直接断至烃源岩层，在断层活动期主要起通道作用；主油源断层分支间接与主油源断层相接，也是油气运移的重要通道；非油源断层只要断到馆下段毯状层中的含油砂体，仍然能将油气通过垂向或侧向运移输送至浅层，在适当的储盖组合下成藏。
在步骤3中，利用基于数学形态学的砂体自动追踪技术，通过设置开、闭运算和检测砂体的尺寸大小等参数，对常规地震数据体或油气检测数据体如衰减梯度属性体的含油有利砂体进行批量追踪解释。
在步骤4中，在三维可视化的环境中，分析断层与砂体的空间配置关系，优先部署与主油源断层或其分支断层相接的砂体。
在步骤5中，根据以上几个步骤的分析结果，结合地质分析及成藏认识，参考地球物理油气检测结果，综合预测含油有利区，进行井位目标的勘探部署。
本发明中的针对河道砂油藏类型油气汇集条件的地球物理表征方法，主要适用于浅层河道砂体，对其他隐蔽油气藏目标的预测也具有重要的指导意义,可以为其它沉积砂体的储层描述研究提供借鉴和参考。首先基于流体势原理，运用构造梯度属性，寻找构造脊位置，指示油气可能的运移路径及聚集区；然后运用第三代改进型相干技术，刻画断层在空间上的分布；最后通过断-砂配置分析，结合构造脊指示结果，综合预测含油气的宏观有利区。本发明可以为地质、地球物理研究人员提供一套简单有效的定性预测含油气有利区的方法。该方法对构造脊、断层及骨架砂体等与油气运移及聚集有关的地质因素，通过先进的数学算法及信号处理手段进行合理表征及综合分析，指示含油气的宏观有利区。结合地质分析及油气检测结果综合评价，可提供勘探有利目标。
附图说明
图1为本发明的针对河道砂油藏类型油气汇集条件的地球物理表征方法的一具体实施例的流程图；
图2为本发明的一具体实施例中构造脊矢量表征图；
图3为本发明的一具体实施例中第三代改进相干剖面图；
图4为本发明的一具体实施例中断层与河道砂体空间配置图；
图5为本发明的一具体实施例中含油有利区预测图。
具体实施方式
为使本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
如图1所示，图1为本发明的针对河道砂油藏类型油气汇集条件的地球物理表征方法的流程图。
在步骤101，构造脊表征。
基于流体势原理，开发构造梯度矢量图形表征技术，反映构造的起伏变化，直观指示出空间上继承性变化的构造脊位置。
首先对层位进行精细解释，通过时深转换到深度域，计算梯度属性。同时根据研究区内烃源岩发育层段及部位，给定出目的层系烃源岩的发育位置，并且用物性数据及砂地比数据来约束，模拟油气可能运移的路径及聚集场所。图2显示的是T0层（明化镇组早期）构造梯度立体显示与油气快速运聚模拟图。图中高低起伏代表了层面的构造特征，深凹处代表断层的位置。黑色线条代表油气可能的运移路线，灰色多边形代表油气聚集区。除了沿构造脊运移外，断面也是油气运移的路径之一。流程进入到步骤102。
在步骤102，油源断裂网的刻画。
为了识别小断层，对C3算法进行了改进，改进后的C3算法在分析窗口内，以分析点为中心，沿着区域平滑后的视倾角计算地震数据协方差矩阵的特征值。
首先采用基于相似性算法估计各点的视倾角，然后在大于10倍的分析窗口内计算视倾角的平均值，再在该分析窗口内，以分析点为中心，沿着区域平滑后的视倾角计算地震数据协方差矩阵的特征值及相干值,即
其中：和分别是地震资料在x和y方向的视倾角的均值，表示改进的第三代相干算法，c3表示第三代相干算法。
图3为运用第三代相干算法处理得到的相干剖面，无论断距较大还是小断距断层都能较好地刻画出来，且断面清晰干脆。在第三代改进算法计算的相干体引导下，对断层进行精细解释。将断层模拟成面后，计算倾角、倾向、走向等几何属性及断距、生长指数等动力学属性。通过计算目的层段泥岩厚度与断距的比值，表征断层垂向上的输导能力。据此，对断层进行分类：主油源断层、主油源断层分支或非油源断层。分析不同类别断层对油气的输导能力：主油源断层直接断至烃源岩层，在断层活动期主要起通道作用；主油源断层分支间接与主油源断层相接，也是油气运移的重要通道；非油源断层只要断到馆下段毯状层中的含油砂体，仍然能将油气通过垂向或侧向运移输送至浅层，在适当的储盖组合下成藏。流程进入到步骤103
在步骤103，砂体批量自动追踪。
利用基于数学形态学的砂体自动追踪技术，通过设置开、闭运算和检测砂体的尺寸大小等参数，对常规地震数据体或油气检测数据体如衰减梯度属性体的含油有利砂体（高属性值）进行批量追踪解释。流程进入到步骤104
在步骤104，断-砂配置分析。
在三维可视化的环境中，分析断层与砂体的空间配置关系，优先部署与主油源断层或其分支断层相接的砂体。图4为油源断层与砂体的空间组合配置图。其中，呈北西向展布的三条断层为主油源断层，其余断层为主油源断层分支。断层与砂体组合输导性排序为：主油源断层-主河道砂体＞主油源断层-小河道砂体＞主油源断层分支-主河道砂体＞主油源断层分支-小河道砂体。流程进入到步骤105
在步骤105，含油有利区综合预测。
图5指示的是油气沿断层或构造脊可能的运移路径及最终的聚集区。结合地质分析及成藏认识，参考地球物理油气检测结果，综合预测含油有利区，进行井位目标的勘探部署。流程结束。
本发明中的针对河道砂油藏类型油气汇集条件的地球物理表征方法，基于流体势原理，对靠浮力运移的油气来说，通过计算构造梯度属性并用矢量图形表征方法，反映油气沿断层及构造脊运移的有利指向区。河道砂体成藏与油源断层的分布特点密不可分。通过第三代改进型相干算法，有效指导断层的精细解释，从而准确刻画断层的空间分布。按照砂体与断层顺向接触更有利于油气充注的经验及认识，通过基于数学形态学的砂体自动追踪技术，对有利砂体进行批量追踪解释，进而在三维可视化的环境中，分析断层与砂体的配置关系，对砂体进行分类，优选主油源断层与主河道砂体顺向配置的有利区。
Claims (9)
1.针对河道砂油藏类型油气汇集条件的地球物理表征方法，其特征在于，该针对河道砂油藏类型油气汇集条件的地球物理表征方法包括:
步骤1，构造脊表征；
步骤2，刻画油源断裂网；
步骤3，进行砂体批量自动追踪；
步骤4，进行断-砂配置分析；以及
步骤5，进行含油有利区综合预测。
2.根据权利要求1所述的针对河道砂油藏类型油气汇集条件的地球物理表征方法，其特征在于，在步骤1中，基于流体势原理，开发构造梯度矢量图形表征技术，反映构造的起伏变化，直观指示出空间上继承性变化的构造脊位置。
3.根据权利要求1所述的针对河道砂油藏类型油气汇集条件的地球物理表征方法，其特征在于，在步骤1中，首先对层位进行精细解释，通过时深转换到深度域，计算梯度属性；同时根据研究区内烃源岩发育层段及部位，给定出目的层系烃源岩的发育位置，并且用物性数据及砂地比数据来约束，模拟油气可能运移的路径及聚集场所。
4.根据权利要求1所述的针对河道砂油藏类型油气汇集条件的地球物理表征方法，其特征在于，在步骤2中，为了识别小断层，采用了改进后的C3算法，采用基于相似性算法估计各点的视倾角，然后在大于10倍的分析窗口内计算视倾角的平均值，再在该分析窗口内，以分析点为中心，沿着区域平滑后的视倾角计算地震数据协方差矩阵的特征值及相干值,即
其中：和分别是地震资料在x和y方向的视倾角的均值，表示改进的第三代相干算法，c3表示第三代相干算法。
5.根据权利要求4所述的针对河道砂油藏类型油气汇集条件的地球物理表征方法，其特征在于，在步骤2中，在第三代改进算法计算的相干体引导下，对断层进行精细解释；将断层模拟成面后，计算倾角、倾向、走向等几何属性及断距、生长指数等动力学属性，并通过计算目的层段泥岩厚度与断距的比值，表征断层垂向上的输导能力；据此，对断层进行分类：主油源断层、主油源断层分支或非油源断层。
6.根据权利要求5所述的针对河道砂油藏类型油气汇集条件的地球物理表征方法，其特征在于，在步骤2中，分析不同类别断层对油气的输导能力：主油源断层直接断至烃源岩层，在断层活动期主要起通道作用；主油源断层分支间接与主油源断层相接，也是油气运移的重要通道；非油源断层只要断到馆下段毯状层中的含油砂体，仍然能将油气通过垂向或侧向运移输送至浅层，在适当的储盖组合下成藏。
7.根据权利要求1所述的针对河道砂油藏类型油气汇集条件的地球物理表征方法，其特征在于，在步骤3中，利用基于数学形态学的砂体自动追踪技术，通过设置开、闭运算和检测砂体的尺寸大小等参数，对常规地震数据体或油气检测数据体如衰减梯度属性体的含油有利砂体进行批量追踪解释。
8.根据权利要求1所述的针对河道砂油藏类型油气汇集条件的地球物理表征方法，其特征在于，在步骤4中，在三维可视化的环境中，分析断层与砂体的空间配置关系，优先部署与主油源断层或其分支断层相接的砂体。
9.根据权利要求1所述的针对河道砂油藏类型油气汇集条件的地球物理表征方法，其特征在于，在步骤5中，根据以上几个步骤的分析结果，结合地质分析及成藏认识，参考地球物理油气检测结果，综合预测含油有利区，进行井位目标的勘探部署。
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- 2013-11-13 CN CN201310571770.7A patent/CN104636980B/zh active Active
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