CN107272059A - 孔一段复杂小断块油气直接识别方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种孔一段复杂小断块油气直接识别方法，该孔一段复杂小断块油气直接识别方法包括：步骤1，精细构造解释，利用井震结合、相干分析和多套地震交互验证来精细落实构造，提高构造解释准确性；步骤2，结合研究区的声波资料和VSP资料，根据地震资料，建立6种不同的正演地质模型，模拟不同断距、上下盘不同速度差多种不同情况下地震响应特征；步骤3，在步骤2的基础上总结含油气断块在地震剖面上反射特征及规律，并进行含油气预测，建立地震反射特征直接判别孔一段断块油气藏的方法。该孔一段复杂小断块油气直接识别方法具有较高的可靠性，取得了较好的应用效果。

Description

孔一段复杂小断块油气直接识别方法

技术领域

本发明涉及油田开发技术领域，特别是涉及到一种孔一段复杂小断块油气直接识别方法。

背景技术

潍北油田位于渤海湾盆地昌潍坳陷潍北凹陷内，是以下第三系始新统沉积为主的小型裂谷型断陷盆地，凹陷北断南超，北部昌北断层延伸长、断距大；中部断裂带发育大量断层，断距一般小于150米。凹陷演化的特殊性决定了“一洼两带一斜坡”的构造格局，分别是北部凹陷带、东部灶户断鼻带、西部瓦城断阶带和南部斜坡带。本区发育孔店组、沙河街组、馆陶组和明化镇组地层，纵向上，油气主要集中在孔店组，包含孔一段、孔二段和孔三段；平面上，油气分布空间上不均，主要分布在灶户断鼻带。目前在灶户断鼻带发现的大多为构造油气藏，由于断层走向与地层走向多呈近东西方向，造成断块小而复杂，且含油条带窄，为典型的复杂小断块油藏。

为了合理预测油层分布及油水界面位置，曾尝试使用了属性提取和地震反演等方法，但效果并不理想，初步分析认为，是因为属性提取和地震反演都需要建立在合理的地震层位追踪和准确的构造解释基础之上，而这恰恰需要对地震特征的变化是由于油层原因还是地质。为此我们发明了一种新的孔一段复杂小断块油气直接识别方法，解决了以上技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种直接从基本的地震解释入手，判断预测油藏分布和油水边界的可靠性的孔一段复杂小断块油气直接识别方法。

本发明的目的可通过如下技术措施来实现：孔一段复杂小断块油气直接识别方法，该孔一段复杂小断块油气直接识别方法包括：步骤1，精细构造解释，利用井震结合、相干分析和多套地震交互验证来精细落实构造，提高构造解释准确性；步骤2，结合研究区的声波资料和VSP资料，根据地震资料，建立6种不同的正演地质模型，模拟不同断距、上下盘不同速度差多种不同情况下地震响应特征；步骤3，在步骤2的基础上总结含油气断块在地震剖面上反射特征及规律，并进行含油气预测，建立地震反射特征直接判别孔一段断块油气藏的方法。

本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：

在步骤1中，首先，在单井标定的基础上，进行联井标定，以达到全工区层位标定一致，避免了层位追踪过程中窜层现象的发生；利用相干技术定量地算出在一定时窗内相邻地震道间的相关值，在相关值分布图上把细小断层反映出来，准确落实微小断层；再次，利用叠前三维与连片三维相互较正、取长补短，落实复杂断块构造。

在步骤2中，根据地震资料，结合钻、测、录井资料，对不同断距、不同倾角的地层，分别用不同上覆泥岩速度及不同含油情况、不同速度的砂岩模型进行正演模拟，并结合合成记录标定结果，建立与断层、砂体及储层含油气性有关的地球物理识别模式，为利用地震反射特征直接识别孔一段断块油气藏提供科学依据。

在步骤2中，该第一正演地质模型的断层垂直落差50m，地层倾角每500m垂直落差110m，V_上泥采用2700、2670、2640、2610、2580m/s分别做正演，正演结果显示当断层断距较小时，当上下盘泥岩速度差达到100m/s以上时，产生轻微的下拉现象。

在步骤2中，该第四正演地质模型的模型同该第一正演地质模型，使上升盘部分砂体含油，含油宽度100-300米，含油砂体速度为2860m/s，所设计的模型，其地震响应中油层段部位同相轴振幅变弱，有明显的下拉现象和相位振幅变弱的特征，同时这种特征与上下盘泥岩速度的速度差无关。

在步骤2中，该第二正演地质模型的断层垂直落差150m，地层倾角每500m垂直落差110m，砂泥互层地层上覆为一大套泥岩，V_上泥采用2700、2670、2640、2610、2580m/s分别做正演，正演结果显示：当断层断距较大时，由于断层上下盘速度的影响，断层上盘能够产生较明显的下拉现象，但振幅上不会产生能量的变化。

在步骤2中，该第三正演地质模型的断层落差150m，同该第二正演地质模型相比，将砂泥岩互层地层上部大套泥岩改为砂泥岩互层，正演结果地震响应中，未出现明显的下拉现象；说明第二正演地质模型中产生下拉特征的原因，是上盘厚层泥岩形成的速度差造成的。

在步骤2中，该第五正演地质模型的模型同该第二正演地质模型，砂体含油，含油砂体速度为2860m/s，所设计的模型其地震响应中油层段部位同相轴振幅变弱，有较明显的下拉现象和相位振幅分叉变乱的特征。

在步骤2中，该第六正演地质模型的地层较缓，选用不同厚度的砂体以模拟不同厚度的砂层组，同一砂层组具有统一的油水界面，结果显示，当砂层厚度较大时，除振幅变的较弱和杂乱外，还会出现较明显的类似平点式同相轴特征。

在步骤3中，总结出的含油气断块在地震剖面上反射特征及规律为：

凹陷断层高部位的反射轴出现地层下拉现象，与构造因素和含油气有关，并且主要是由于含油气因素造成；

孔一段上部以大套泥岩为主，向下砂岩逐渐发育，造成孔一段上部地层速度较低，由断距较大的反掉断层控制的构造，由于速度差异的影响，在上盘的断层边缘产生一定的同相轴下拉现象；

当断块高部位含油后，由于含油条带很窄，并且地层较陡，靠近断层高部位普遍反射振幅变小，造成反射轴反射变弱现象，当多个油层叠加后，其组合效应造成反射时间延迟，出现地层下拉现象，同时受到不同油层油水界面这些因素的影响，使同相轴变得杂乱，当与构造因素配合时，这种现象更加明显。

本发明中的孔一段复杂小断块油气直接识别方法，针对前期利用属性提取和地震反演技术识别油水层的位置效果不佳，提出一种能够有效识别孔一段断块油气藏的方法，直接从基本的地震解释入手，建立多种不同的正演模型，研究砂岩含油在地震上产生的各种异常显示特征，分析各个部位的地震特征的变化及异常的原因，判断预测油藏分布和油水边界的可靠性，从而总结出了一套预测油藏分布及油水边界的地震识别方法，实践证实具有较高的可靠性，取得了较好的应用效果。利用该方法可准确判别潍北油田孔一段断块油气藏，勘探部署成功率达100%，带来了巨大的经济和社会效益。

附图说明

图1为本发明的孔一段复杂小断块油气直接识别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孔一段正演模型①及不同参数取值对应正演地震剖面的示意图；

图3为本发明的一具体实施例中断距较大不含油断块地质模型及对应正演地震剖面图；

图4为本发明的一具体实施例中地质模型③及相应地震响应图；

图5为本发明的一具体实施例中地质模型④及相应地震响应图；

图6为本发明的一具体实施例中断距150m含油断块地质模型及相应正演地震剖面图；

图7为本发明的一具体实施例中地质模型⑤及相应地震响应图；

图8为本发明的一具体实施例中过昌71-斜1井地震剖面的示意图；

图9为本发明的一具体实施例中潍北中部地区孔一段勘探形势图。

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，并配合附图所示，作详细说明如下。

如图1所示，图1为本发明的孔一段复杂小断块油气直接识别方法的流程图。

在步骤101，开展精细构造解释研究，依据潍北油田断块小而碎的特点。首先，在单井标定的基础上，进行了联井标定，以达到全工区层位标定一致，避免了层位追踪过程中窜层现象的发生。同时，由于一些比较隐蔽、延伸不长、断距较小的断层，在地震剖面上表现出地震反射发生错断或扭动，其波形的相似性发生变化；根据断层的这一地震反射特点，利用相干技术定量地算出在一定时窗内相邻地震道间的相关值，在相关值分布图上把细小断层反映出来，准确落实微小断层。再次，研究区主要有叠前三维和连片三维两种，叠前三维：断面清晰，便于解释断；连片三维：分辨率高，信息丰富，利用叠前三维与连片三维相互较正、取长补短，落实复杂断块构造。通过以上工作进一步提高构造解释的精准性。

在步骤102，建立不同类型的正演模型。

首先由于地层的岩石速度是正演模型中最为重要的参数，必须准确求取，本发明根据研究区探井的声波资料和VSP资料，对于中浅层的孔一段地层（深度1700-2200m），油气水层速度统计如表1所示：

表1 潍北油田油气水层速度统计表

岩性	砂岩	泥岩	含气砂岩	含油砂岩	干层
						平均速度（m/s）	3286	2709	2600	2860	3540

根据统计结果，本区含气砂岩速度低于泥岩速度，含油砂岩速度略高于泥岩速度，远低于砂岩速度，本区原油的比重低、地面原油比重一般在0.80～0.90之间，而且油藏普遍含气，地下原油应具有更小的比重，这是含油砂岩速度较低的原因。

潍北油田孔一上亚段以大套泥岩为主，孔一中亚段为砂泥岩互层，孔一下亚段砂岩更为发育，发育大套砂层段。根据统计，深度相当的情况下，孔一中泥岩较孔一上、沙四段泥岩速度高90-150米/秒左右，砂泥混合计算，孔一中较孔一上速度高出370-500米/秒左右，含油砂岩的速度与泥岩速度差为150米/秒左右，与含水砂岩速度差别较大，较泥岩更为接近。根据潍北实际地质情况，孔一上亚段以大套泥岩为主，孔一中亚段为砂泥岩互层，孔一下亚段砂岩更为发育，发育大套砂层段，建立6种模型进行正演：

图2为孔一段正演地质模型①。断层垂直落差50m，地层倾角每500m垂直落差110m，V_上泥分别用2700、2670、2640、2610、2580m/s分别做正演。正演结果显示认为当断层断距较小时，只有当上下盘泥岩速度差达到100m/s以上时，才能够产生轻微的下拉现象。

图3为孔一段正演地质模型②。断层垂直落差150m，地层倾角每500m垂直落差110m，V_上泥分别用2700、2670、2640、2610、2580m/s分别做正演。正演结果显示：当断层断距较大时，由于断层上下盘速度的影响，断层上盘能够产生较明显的下拉现象，但振幅上基本不会产生能量的变化。

图4为孔一段正演地质模型③。断层落差150m，同模型②相比，将砂泥岩互层地层上部大套泥岩同样改为砂泥岩互层，这种地层组合更接近本区的实际情况，正演结果地震响应中，未出现明显的下拉现象；说明模型②中产生下拉特征的原因，主要是上盘厚层泥岩形成的速度差造成的。

图5为孔一段正演地质模型④。模型同①，使上升盘部分砂体含油，含油宽度100-300米，含油砂体速度为2860m/s，所设计的模型，其地震响应中油层段部位同相轴振幅变弱，有明显的下拉现象和相位振幅变弱的特征，同时这种特征与上下盘泥岩速度的速度差基本无关。

图6为孔一段正演模地质⑤型。模型同②，砂体含油，含油砂体速度为2860m/s，所设计的模型其地震响应中油层段部位同相轴振幅变弱，有较明显的下拉现象和相位振幅分叉变乱的特征。

图7为孔一段正演地质模型⑥。地层较缓（地层倾角小于10°），选用不同厚度的砂体（10、20、30、40m）以模拟不同厚度的砂层组，同一砂层组具有统一的油水界面。结果显示，当砂层厚度较大时，除振幅变的较弱和杂乱外，还会出现较明显的类似平点式同相轴特征。

在步骤103，对该现象综合分析认为：

① 潍北凹陷断层高部位的反射轴出现“地层下拉”等现象，是与构造因素和含油气两种原因形成，但主要是由于含油气因素造成的。

② 由于本区孔一段上部以大套泥岩为主，向下砂岩逐渐发育，造成孔一段上部地层速度较低。由断距较大的反掉断层控制的构造，由于速度差异的影响，在上盘的断层边缘能够产生一定的同相轴下拉现象。

③ 当断块高部位含油后，由于含油条带很窄（100-300米），并且地层较陡，靠近断层高部位普遍反射振幅变小，造成反射轴“反射变弱”等现象，当多个油层叠加后，其组合效应造成反射时间延迟，出现地层下拉现象，同时受到不同油层油水界面等因素的影响，使同相轴变得杂乱，当与构造因素配合时，这种现象会更加明显。

据此分析认为，在准确地震解释和构造落实的前提下，综合“同相轴下拉、杂乱反射、振幅变弱”等地震特征，能够对本区孔一段油藏进行地震识别。

本发明形成了一套以石油地质为指导思想，以三维地震资料为载体，以精细构造研究为基础，以构造解释新技术为手段，结合钻、测、录三方面的资料的综合研究和复杂断块油藏精细构造解释的方法和思路，形成一种利用地震反射特征识别孔一段复杂断块油气的方法，为潍北油田滚动上产提供的坚实的物质基础。

在应用本发明的一具体实施例中，使用上述发明内容和具体实施方式中所述方法，根据“同相轴下拉、杂乱反射、振幅变弱”等地震特征，可判断圈闭的有效性，进而进行地震资料直接油气识别。利用此原理，在潍北油田多个断块的勘探中取得成功。

初期实验阶段主要是选择同相轴下拉现象较明显的反向断块，进行地震资料油气识别方法的尝试，工作首先在昌71块进行。昌71断块位于瓦城断阶带的中南部，属于主要的油气富集区之一，是一个反向断块；之前曾部署预探井昌71井落空，全井未见油气显示。

首先在昌71井区进行单井标定，在此基础上通过联井标定，以达到全工区层位标定一致，提高层位追踪的准确性；同时，利用相干技术准确落实微小断层；再次利用多套三维交互验证，落实复杂断块构造，进一步提高构造解释的精准性。在重新解释落实昌71构造的时发现，在其南北向地震剖面上，沿南界断层附近，出现明显的“同相轴下拉、杂乱反射、振幅变弱”等地震特征（图8），据此推测断块的高部位应该含有油气。于是部署滚动井昌71-斜1井，距空井昌71井仅200多米，但是完钻后获得成功，钻遇孔一中油层27.5米/14层、同层5.6米/4层，投产其中下部的6.1米/3层，日油15t，不含水，累计产油15242t，昌71-斜1井的成功钻探，使昌71-斜1断块新增含油面积0.15km²，地质储量30×10⁴t。

在昌71-斜1井断块取得成功以后，通过进一步的研究总结，并通过正演模型的验证分析，认为本区孔一段，由于地层岩性组合相对稳定，在这种特定的地质条件下，对于复杂断块，利用这种方法可以用来直接判识圈闭的含油气性，潍北油田地震资料油气识别理论进入推广应用阶段，应用该方法在瓦城断阶带和灶户断鼻带，昌79-斜1和昌79-斜8等反向断块，昌811-斜2、昌79-斜6和昌79-斜11等顺向断块展开部署，共设计勘探井和滚动勘探井28口，成功率100%，发现储量近380×10⁴t（图9）。该项发明，实现了潍北油田孔一段中部地区小断块群的含油连片，为潍北油田的上产增油提供了强有力的技术支撑。

Claims (10)

1.孔一段复杂小断块油气直接识别方法，其特征在于，该孔一段复杂小断块油气直接识别方法包括：

步骤1，精细构造解释，利用井震结合、相干分析和多套地震交互验证来精细落实构造，提高构造解释准确性；

步骤2，结合研究区的声波资料和VSP资料，根据地震资料，建立6种不同的正演地质模型，模拟不同断距、上下盘不同速度差多种不同情况下地震响应特征；

步骤3，在步骤2的基础上总结含油气断块在地震剖面上反射特征及规律，并进行含油气预测，建立地震反射特征直接判别孔一段断块油气藏的方法。

2.根据权利要求1所述的孔一段复杂小断块油气直接识别方法，其特征在于，在步骤1中，首先，在单井标定的基础上，进行联井标定，以达到全工区层位标定一致，避免了层位追踪过程中窜层现象的发生；利用相干技术定量地算出在一定时窗内相邻地震道间的相关值，在相关值分布图上把细小断层反映出来，准确落实微小断层；再次，利用叠前三维与连片三维相互较正、取长补短，落实复杂断块构造。

3.根据权利要求1所述的孔一段复杂小断块油气直接识别方法，其特征在于，在步骤2中，根据地震资料，结合钻、测、录井资料，对不同断距、不同倾角的地层，分别用不同上覆泥岩速度及不同含油情况、不同速度的砂岩模型进行正演模拟，并结合合成记录标定结果，建立与断层、砂体及储层含油气性有关的地球物理识别模式，为利用地震反射特征直接识别孔一段断块油气藏提供科学依据。

4.根据权利要求3所述的孔一段复杂小断块油气直接识别方法，其特征在于，在步骤2中，该第一正演地质模型的断层垂直落差50m，地层倾角每500m垂直落差110m，V_上泥采用2700、2670、2640、2610、2580m/s分别做正演，正演结果显示当断层断距较小时，当上下盘泥岩速度差达到100m/s以上时，产生轻微的下拉现象。

5.根据权利要求4所述的孔一段复杂小断块油气直接识别方法，其特征在于，在步骤2中，该第四正演地质模型的模型同该第一正演地质模型，使上升盘部分砂体含油，含油宽度100-300米，含油砂体速度为2860m/s，所设计的模型，其地震响应中油层段部位同相轴振幅变弱，有明显的下拉现象和相位振幅变弱的特征，同时这种特征与上下盘泥岩速度的速度差无关。

6.根据权利要求3所述的孔一段复杂小断块油气直接识别方法，其特征在于，在步骤2中，该第二正演地质模型的断层垂直落差150m，地层倾角每500m垂直落差110m，砂泥互层地层上覆为一大套泥岩，V_上泥采用2700、2670、2640、2610、2580m/s分别做正演，正演结果显示：当断层断距较大时，由于断层上下盘速度的影响，断层上盘能够产生较明显的下拉现象，但振幅上不会产生能量的变化。

7.根据权利要求6所述的孔一段复杂小断块油气直接识别方法，其特征在于，在步骤2中，该第三正演地质模型的断层落差150m，同该第二正演地质模型相比，将砂泥岩互层地层上部大套泥岩改为砂泥岩互层，正演结果地震响应中，未出现明显的下拉现象；说明第二正演地质模型中产生下拉特征的原因，是上盘厚层泥岩形成的速度差造成的。

8.根据权利要求6所述的孔一段复杂小断块油气直接识别方法，其特征在于，在步骤2中，该第五正演地质模型的模型同该第二正演地质模型，砂体含油，含油砂体速度为2860m/s，所设计的模型其地震响应中油层段部位同相轴振幅变弱，有较明显的下拉现象和相位振幅分叉变乱的特征。

9.根据权利要求3所述的孔一段复杂小断块油气直接识别方法，其特征在于，在步骤2中，该第六正演地质模型的地层较缓，选用不同厚度的砂体以模拟不同厚度的砂层组，同一砂层组具有统一的油水界面，结果显示，当砂层厚度较大时，除振幅变的较弱和杂乱外，还会出现较明显的类似平点式同相轴特征。

10.根据权利要求1所述的孔一段复杂小断块油气直接识别方法，其特征在于，在步骤3中，总结出的含油气断块在地震剖面上反射特征及规律为：

凹陷断层高部位的反射轴出现地层下拉现象，与构造因素和含油气有关，并且主要是由于含油气因素造成；

孔一段上部以大套泥岩为主，向下砂岩逐渐发育，造成孔一段上部地层速度较低，由断距较大的反掉断层控制的构造，由于速度差异的影响，在上盘的断层边缘产生一定的同相轴下拉现象；

当断块高部位含油后，由于含油条带很窄，并且地层较陡，靠近断层高部位普遍反射振幅变小，造成反射轴反射变弱现象，当多个油层叠加后，其组合效应造成反射时间延迟，出现地层下拉现象，同时受到不同油层油水界面这些因素的影响，使同相轴变得杂乱，当与构造因素配合时，这种现象更加明显。