CN109425899A - 一种碳酸盐岩断层破碎带分布的预测方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种碳酸盐岩断层破碎带分布的预测方法及装置，该预测方法包括：采用地震相干技术和地震振幅属性分析技术提取目的层的地震信息；根据地震信息，结合钻井数据的标定，确定碳酸盐岩断层破碎带外边界的门限值；根据门限值，确定碳酸盐岩断层破碎带的外边界。本发明可精确预测碳酸盐岩断层破碎带分布。
Description
技术领域
本发明涉及地质勘探技术，尤其涉及一种碳酸盐岩断层破碎带分布的预测方法及装置。
背景技术
研究表明，断裂带为包括狭窄的断层核与宽阔的断层破碎带的复杂三维空间结构。例如，叠合盆地中碳酸盐岩断层破碎带由各种类型的碎裂岩、裂缝、微小断层、岩脉、褶皱、变形带等断裂作用相关的构造组成。
碳酸盐岩断层破碎带包括内带和外带。其中，内带与断层核通常连为一体的杂乱弱振幅区域，在地震数据上通常呈弱振幅，波组不稳定、波形变化大，同相轴突变，发生扭曲、分叉；外带在地震剖面通常呈现振幅减弱，频率降低的特征，与内带、围岩呈渐变关系，常规地震剖面通常较难识别外带的分布。
又由于碳酸盐岩断层破碎带不仅是油气输导的有利通道，同时也是缝洞体储层发育的有利部位，因此，如何精确预测碳酸盐岩断层破碎带分布，是目前亟待研究的技术问题。
发明内容
本发明提供一种碳酸盐岩断层破碎带分布的预测方法及装置，以精确预测碳酸盐岩断层破碎带分布。
第一方面，本发明提供一种碳酸盐岩断层破碎带分布的预测方法，包括：采用地震相干技术和地震振幅属性分析技术提取目的层的地震信息；根据地震信息，结合钻井数据的标定，确定碳酸盐岩断层破碎带外边界的门限值；根据门限值，确定碳酸盐岩断层破碎带的外边界。
可选地，上述采用地震相干技术和地震振幅属性分析技术提取目的层的地震信息，可以包括：设定预设时窗；在预设时窗内，采用地震相干技术和地震振幅属性分析技术提取目的层的地震振幅属性和相干属性。
可选地，上述根据地震信息，结合钻井数据的标定，确定碳酸盐岩断层破碎带外边界的门限值，可以包括：当钻井数据较多时，根据已钻井岩心、测井数据综合分析，获取裂缝密度，该钻井数据包括已钻井岩心、测井数据；根据裂缝密度与钻井至断层核的距离的相关分析，将裂缝密度向围岩区下降至最低的拐点作为碳酸盐岩断层破碎带外边界的门限值。
或者，上述根据地震信息，结合钻井数据的标定，确定碳酸盐岩断层破碎带外边界的门限值，可以包括：当钻井数据较少时，根据目的层的相干属性和地震振幅属性在断裂带附近的分布特征分析，选取向围岩区发生突变的边界数据；将所述边界数据作为碳酸盐岩断层破碎带外边界的门限值。
可选地，该预测方法还可以包括：采用钻井数据对碳酸盐岩断层破碎带外边界进行验证；若碳酸盐岩断层破碎带外边界与根据钻井数据得到的结果一致，结束流程；或者，若碳酸盐岩断层破碎带外边界与根据钻井数据得到的结果不一致，则重新执行上述采用地震相干技术和地震振幅属性分析技术提取目的层的地震信息。
可选地，该预测方法还可以包括：加密地层中其他层位的断层破碎带外边界的拾取；结合地震剖面数据，获得碳酸盐岩断层破碎带的空间立体分布。
第二方面，本发明提供一种碳酸盐岩断层破碎带分布的预测装置，包括：提取模块，用于采用地震相干技术和地震振幅属性分析技术提取目的层的地震信息；确定模块，用于根据地震信息，结合钻井数据的标定，确定碳酸盐岩断层破碎带外边界的门限值；预测模块，用于根据门限值，确定碳酸盐岩断层破碎带的外边界。
可选地，上述提取模块可以具体用于：设定预设时窗；在该预设时窗内，采用地震相干技术和地震振幅属性分析技术提取目的层的地震振幅属性和相干属性。
可选地，上述确定模块可以具体用于：当钻井数据较多时，根据已钻井岩心、测井数据综合分析，获取裂缝密度，该钻井数据包括已钻井岩心、测井数据；根据裂缝密度与钻井至断层核的距离的相关分析，将裂缝密度向围岩区下降至最低的拐点作为碳酸盐岩断层破碎带外边界的门限值；或者，当钻井数据较少时，根据目的层的相干属性和地震振幅属性在断裂带附近的分布特征分析，选取向围岩区发生突变的边界数据；将边界数据作为碳酸盐岩断层破碎带外边界的门限值。
可选地，上述预测装置还可以包括：验证模块，用于采用钻井数据对碳酸盐岩断层破碎带外边界进行验证；若碳酸盐岩断层破碎带外边界与根据钻井数据得到的结果一致，结束流程；或者，若碳酸盐岩断层破碎带外边界与根据钻井数据得到的结果不一致，则触发提取模块采用地震相干技术和地震振幅属性分析技术提取目的层的地震信息，即重新进行预测。
可选地，上述预测装置还可以包括：获取模块，用于加密地层中其他层位的断层破碎带外边界的拾取；并结合地震剖面数据，获得碳酸盐岩断层破碎带的空间立体分布。
本发明碳酸盐岩断层破碎带分布的预测方法及装置，根据碳酸盐岩断层破碎带发育的特点，在有较好地震数据的碳酸盐岩目的层，采用地震相干技术和地震振幅属性分析技术提取目的层的地震信息；之后，根据地震信息，结合钻井数据的标定，确定碳酸盐岩断层破碎带外边界的门限值，进而确定碳酸盐岩断层破碎带的外边界，为碳酸盐岩断层破碎带的识别与精确预测提供快捷便利的新途径。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据一示例性实施例示出的一种碳酸盐岩断层破碎带分布的预测方法的流程图；
图2是根据另一示例性实施例示出的一种碳酸盐岩断层破碎带分布的预测方法的流程图；
图3是裂缝密度与钻井至断层核的距离变化示例图；
图4是根据一示例性实施例示出的一种碳酸盐岩断层破碎带分布的预测装置的结构示意图；
图5是根据另一示例性实施例示出的一种碳酸盐岩断层破碎带分布的预测装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的说明书和权利要求书中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
断层破碎带是围绕断层核周围受断裂发育及其相互作用形成的变形地质体，并以裂缝发育为特征，具有与围岩不同的地质结构与岩石物理特征。由于断层破碎带的发育通常在地震数据上存在不同于围岩的地球物理特征，因此，通过不同地震储层预测与描述方法技术的对比分析，可以从不同角度刻画断层破碎带的特征。
基于上述，本发明提供一种碳酸盐岩断层破碎带分布的预测方法及装置，以精确预测碳酸盐岩断层破碎带分布。
图1是根据一示例性实施例示出的一种碳酸盐岩断层破碎带分布的预测方法的流程图。本实施例提供一种碳酸盐岩断层破碎带分布的预测方法，该方法可以由碳酸盐岩断层破碎带分布的预测装置来执行，该装置可通过硬件和/或软件的方式实现，并可集成于电子设备中，该电子设备可以为计算机等具有程序处理功能的设备。如图1所示，该碳酸盐岩断层破碎带分布的预测方法包括以下步骤：
S101、采用地震相干技术和地震振幅属性分析技术提取目的层的地震信息。
其中，目的层即待预测的工区。地层是地质历史上某一时代形成的成层的岩石和堆积物。
如前所述，碳酸盐岩断层破碎带包括内带和外带。内带与断层核突变接触或渐变接触。内带发育多组方向的裂缝，形成裂缝密集分布区域，局部构造变形强烈。内带与断层核通常连为一体，表现为杂乱弱振幅，区分困难。
外带以裂缝发育为特征，通常以单一的1～2组裂缝为主。裂缝发育程度较内带明显降低，底层连续性好，在地震剖面上通常呈现同相轴连续，振幅减弱，频率降低的特征。
首先，获取目的层对应的地震数据和钻井数据。
在有地震数据覆盖的地下碳酸盐岩断裂带，进行地震-地质层位标定，确定对目的层；对该目的层进行地震构造解释，精细确定断裂带的解释；另外，对目的层进行地震构造成图，厘定目的层中断裂带的分布，实现对断裂带的粗略预测。
在此基础上，对其中的主要断裂带，尤其是大型断裂带及其半生的微小断裂，利用地震相干技术结合地震振幅属性分析技术，提取目的带的地震信息。该地震信息可以包括相干属性和地震振幅属性。
具体地，地震振幅属性分析技术利用地震振幅、频率域相位的变化，用来分析岩性岩相与储层的分布，同时也可以有效地从这些地震几何属性中提取出与微断裂-裂缝相关的共同特征，并对微断裂-裂缝进行识别和几何尺度意义上的分级。
地震属相干技术可以将一定范围内的相干信息按照一定的参数进行线性组合，通过线性加强，最终得到裂缝扫描结果。然后，利用钻井数据进行标定与检查验证，从而预测裂缝发育区，即碳酸盐岩断层破碎带。
S102、根据地震信息，结合钻井数据的标定，确定碳酸盐岩断层破碎带外边界的门限值。
具体地，经过钻井数据的标定，分析碳酸盐岩断层破碎带外边界的地震响应特征。在此基础上，根据地震响应特征，确定碳酸盐岩断层破碎带外边界的预设判识原则。其中，地震响应特征可以包括以下任意一种或多种：地震波组杂乱、不连续，波形错断、分叉或无反射，呈现弱振幅或局部异常强振幅，频率降低或有高频异常等。该地震响应特征可区分碳酸盐岩断层破碎带外边界和围岩，也就是说，碳酸盐岩断层破碎带外边界的地震响应特征不同于围岩的地震响应特征。
在目的层的相干属性和地震振幅属性中，根据预设判识原则，确定用于判识碳酸盐岩断层破碎带外边界的门限值。
S103、根据门限值，确定碳酸盐岩断层破碎带的外边界。
该碳酸盐岩断层破碎带分布的预测方法，根据碳酸盐岩断层破碎带发育的特点，在有较好地震数据的碳酸盐岩目的层，采用地震相干技术和地震振幅属性分析技术提取目的层的地震信息；之后，根据地震信息，结合钻井数据的标定，确定碳酸盐岩断层破碎带外边界的门限值，进而确定碳酸盐岩断层破碎带的外边界，为碳酸盐岩断层破碎带的识别与精确预测提供快捷便利的新途径。
下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不作重复说明。
图2是根据另一示例性实施例示出的一种碳酸盐岩断层破碎带分布的预测方法的流程图。参考图2，在图1所示流程的基础上，该预测方法可以通过以下流程实现。
对于S101，可以具体包括以下步骤：
S201、设定预设时窗。
S202、在预设时窗内，采用地震相干技术和地震振幅属性分析技术提取目的层的地震振幅属性和相干属性。
对于S102，可以具体包括以下步骤：
S203、当钻井数据较多时，根据已钻井岩心、测井数据综合分析，获取裂缝密度，该钻井数据包括已钻井岩心、测井数据。
S204、根据裂缝密度与钻井至断层核的距离的相关分析，将裂缝密度向围岩区下降至最低的拐点作为碳酸盐岩断层破碎带外边界的门限值。
其中，裂缝密度与钻井至断层核的距离变化可参考图3所示例。在图3中，横坐标表示钻井至断层核的距离，单位为m；纵坐标表示裂缝密度，单位为N/m。其中，钻井至断层核的距离为200m和780m的位置可作为碳酸盐岩断层破碎带外边界的门限值。
或者，另一种实现方式中，S102可以包括：当钻井数据较少时，根据目的层的相干属性和地震振幅属性在断裂带附近的分布特征分析，例如，确定目的层中碳酸盐岩断层破碎带之外的围岩区的地震振幅属性和相干属性的基值，选取向围岩区发生突变的边界数据；将所述边界数据作为碳酸盐岩断层破碎带外边界的门限值。其中，围岩区位于断层破碎带的外围。
可选地，在上述基础上，该预测方法还可以包括：
S205、采用钻井数据对碳酸盐岩断层破碎带外边界进行验证。
若碳酸盐岩断层破碎带外边界与根据钻井数据得到的结果一致，结束流程；或者，若碳酸盐岩断层破碎带外边界与根据钻井数据得到的结果不一致，则重新执行上述采用地震相干技术和地震振幅属性分析技术提取目的层的地震信息，即返回S101或S201。
S206、加密地层中其他层位的断层破碎带外边界的拾取，结合地震剖面数据，获得碳酸盐岩断层破碎带的空间立体分布。
具体地，利用相干属性与振幅属性进行断层破碎带外边界的拾取，并进行平面与剖面追踪对比，获得碳酸盐岩断层破碎带在空间的分布。
上述图1所示示例中，通过地震相干技术和地震振幅属性分析技术这两种技术的结合制作的平面图，进行碳酸盐岩断层破碎带外边界的划分，从而确定碳酸盐岩断层破碎带的平面分布；该实施例中，将上述平面图与地震剖面进行对比分析，确定碳酸盐岩断层破碎带沿断裂带走向上的分布；在平面图、地震剖面追踪的基础上，进行碳酸盐岩断层破碎带的空间刻画，从而获得碳酸盐岩断层破碎带的空间分布。
S207、采用可视化技术展示碳酸盐岩断层破碎带外边界和碳酸盐岩断层破碎带的空间立体分布。
进一步地，在确定碳酸盐岩断层破碎带的空间立体分布的基础上，还可以进行碳酸盐岩断层破碎带的空间立体分布特征描述，以及碳酸盐岩断层破碎带内部结构与缝-洞储层分布的可视化及其描述。
通常地下深处的裂缝难以准确预测，但包含裂缝分布主体的断层破碎带范围宽阔，地震综合响应明显，因此，利用本发明提供的预测方法可以有效识别与预测碳酸盐岩断层破碎带。
另外，该预测方法简便易行，适合于有较高精度地震分布的区块。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
图4是根据一示例性实施例示出的一种碳酸盐岩断层破碎带分布的预测装置的结构示意图。该碳酸盐岩断层破碎带分布的预测装置可以通过软件、硬件或者两者的结合实现。如图4所示，该碳酸盐岩断层破碎带分布的预测装置30可以包括：提取模块31、确定模块32和预测模块33。其中，确定模块32分别与提取模块31和预测模块33耦接。
该提取模块31，用于采用地震相干技术和地震振幅属性分析技术提取目的层的地震信息。
该确定模块32，用于根据地震信息，结合钻井数据的标定，确定碳酸盐岩断层破碎带外边界的门限值。
该预测模块33，用于根据门限值，确定碳酸盐岩断层破碎带的外边界。
本发明提供的碳酸盐岩断层破碎带分布的预测装置，可以执行上述方法实施例，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。
可选地，上述提取模块31可以具体用于：设定预设时窗；在该预设时窗内，采用地震相干技术和地震振幅属性分析技术提取目的层的地震振幅属性和相干属性。
可选地，上述确定模块32可以具体用于：当钻井数据较多时，根据已钻井岩心、测井数据综合分析，获取裂缝密度，该钻井数据包括已钻井岩心、测井数据；根据裂缝密度与钻井至断层核的距离的相关分析，将裂缝密度向围岩区下降至最低的拐点作为碳酸盐岩断层破碎带外边界的门限值；或者，当钻井数据较少时，根据目的层的相干属性和地震振幅属性在断裂带附近的分布特征分析，选取向围岩区发生突变的边界数据；将边界数据作为碳酸盐岩断层破碎带外边界的门限值。
图5是根据另一示例性实施例示出的一种碳酸盐岩断层破碎带分布的预测装置的结构示意图。参考图5，在图4所示结构的基础上，碳酸盐岩断层破碎带分布的预测装置40还可以包括：验证模块41。
该验证模块41，用于采用钻井数据对碳酸盐岩断层破碎带外边界进行验证；若碳酸盐岩断层破碎带外边界与根据钻井数据得到的结果一致，结束流程；或者，若碳酸盐岩断层破碎带外边界与根据钻井数据得到的结果不一致，则触发提取模块31采用地震相干技术和地震振幅属性分析技术提取目的层的地震信息，即重新进行预测。
进一步地，碳酸盐岩断层破碎带分布的预测装置40还可以包括：获取模块42，用于加密地层中其他层位的断层破碎带外边界的拾取；并结合地震剖面数据，获得碳酸盐岩断层破碎带的空间立体分布。
需说明的是，在图5中，获取模块42仅与验证模块41耦接。另外，获取模块42还可仅与预测模块33耦接，或者，获取模块42与预测模块33和验证模块41耦接，本发明不对其进行限制。
该碳酸盐岩断层破碎带分布的预测装置，根据碳酸盐岩断层破碎带发育的特点，在有较好地震数据的碳酸盐岩目的层，采用地震相干技术和地震振幅属性分析技术提取目的层的地震信息；之后，根据地震信息，结合钻井数据的标定，确定碳酸盐岩断层破碎带外边界的门限值，进而确定碳酸盐岩断层破碎带的外边界，为碳酸盐岩断层破碎带的识别与精确预测提供快捷便利的新途径。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种碳酸盐岩断层破碎带分布的预测方法，其特征在于，包括：
采用地震相干技术和地震振幅属性分析技术提取目的层的地震信息；
根据所述地震信息，结合钻井数据的标定，确定所述碳酸盐岩断层破碎带外边界的门限值；
根据所述门限值，确定碳酸盐岩断层破碎带的外边界。
2.根据权利要求1所述的预测方法，其特征在于，所述采用地震相干技术和地震振幅属性分析技术提取目的层的地震信息，包括：
设定预设时窗；
在所述预设时窗内，采用地震相干技术和地震振幅属性分析技术提取所述目的层的地震振幅属性和相干属性。
3.根据权利要求1所述的预测方法，其特征在于，所述根据所述地震信息，结合钻井数据的标定，确定所述碳酸盐岩断层破碎带外边界的门限值，包括：
当所述钻井数据较多时，根据已钻井岩心、测井数据综合分析，获取裂缝密度，所述钻井数据包括所述已钻井岩心、测井数据；
根据裂缝密度与钻井至断层核的距离的相关分析，将裂缝密度向围岩区下降至最低的拐点作为所述碳酸盐岩断层破碎带外边界的门限值；
或者，
当所述钻井数据较少时，根据所述目的层的相干属性和地震振幅属性在断裂带附近的分布特征分析，选取向围岩区发生突变的边界数据；
将所述边界数据作为所述碳酸盐岩断层破碎带外边界的门限值。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的预测方法，其特征在于，所述预测方法还包括：
采用所述钻井数据对所述碳酸盐岩断层破碎带外边界进行验证；
若所述碳酸盐岩断层破碎带外边界与根据所述钻井数据得到的结果一致，结束流程；或者，若所述碳酸盐岩断层破碎带外边界与根据所述钻井数据得到的结果不一致，则重新执行所述采用地震相干技术和地震振幅属性分析技术提取目的层的地震信息。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的预测方法，其特征在于，所述预测方法还包括：
加密地层中其他层位的断层破碎带外边界的拾取；
结合地震剖面数据，获得所述碳酸盐岩断层破碎带的空间立体分布。
6.一种碳酸盐岩断层破碎带分布的预测装置，其特征在于，包括：
提取模块，用于采用地震相干技术和地震振幅属性分析技术提取目的层的地震信息；
确定模块，用于根据所述地震信息，结合钻井数据的标定，确定所述碳酸盐岩断层破碎带外边界的门限值；
预测模块，用于根据所述门限值，确定碳酸盐岩断层破碎带的外边界。
7.根据权利要求6所述的预测装置，其特征在于，所述提取模块具体用于：
设定预设时窗；
在所述预设时窗内，采用地震相干技术和地震振幅属性分析技术提取所述目的层的地震振幅属性和相干属性。
8.根据权利要求6所述的预测装置，其特征在于，所述确定模块具体用于：
当所述钻井数据较多时，根据已钻井岩心、测井数据综合分析，获取裂缝密度，所述钻井数据包括所述已钻井岩心、测井数据；
根据裂缝密度与钻井至断层核的距离的相关分析，将裂缝密度向围岩区下降至最低的拐点作为所述碳酸盐岩断层破碎带外边界的门限值；
或者，
当所述钻井数据较少时，根据所述目的层的相干属性和地震振幅属性在断裂带附近的分布特征分析，选取向围岩区发生突变的边界数据；
将所述边界数据作为所述碳酸盐岩断层破碎带外边界的门限值。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的预测装置，其特征在于，所述预测装置还包括：
验证模块，用于采用所述钻井数据对所述碳酸盐岩断层破碎带外边界进行验证；
若所述碳酸盐岩断层破碎带外边界与根据所述钻井数据得到的结果一致，结束流程；或者，若所述碳酸盐岩断层破碎带外边界与根据所述钻井数据得到的结果不一致，则触发所述提取模块采用地震相干技术和地震振幅属性分析技术提取目的层的地震信息。
10.根据权利要求6至8中任一项所述的预测装置，其特征在于，所述预测装置还包括：
获取模块，用于加密地层中其他层位的断层破碎带外边界的拾取；并结合地震剖面数据，获得所述碳酸盐岩断层破碎带的空间立体分布。
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