用于碳酸盐岩储层裂缝检测的GWO-CS-BP算法及应用研究

碳酸盐岩储层中的裂隙是油气的运移通道和储集空间,对于油气勘探、开发和评价都具有重要的指导意义。针对研究区碳酸盐岩储层裂缝检测的难题,提出灰狼布谷鸟优化BP算法(GWO-CS-BP),该算法是将GWO-CS(grey wolf-cuckoo search algorithm)与BP(back propagation)相结合形成的裂隙检测方法。将含裂缝信息的相干、曲率、倾角、方位角和构型张量等属性作为GWO-CS-BP神经网络的输入数据,在工区地质资料约束下根据测井数据获得裂缝发育水平评价指标,进而对研究区裂缝发育水平进行评价并划分等级。研究区碳酸盐岩储层裂缝发育水平检测结果表明,GWO-CS-BP算法能够综合各属性特点对研究区的裂缝发育水平特征进行二次误差控制,获得裂缝发育水平评价指标f s并将研究区裂缝发育水平划分为3个等级及4个裂缝存在区域。其中,当研究区裂缝发育水平参数的值适中时,即f s的值大于4.0且小于5.8时,C区域最有利于油气的聚集,高产井的分布数量较多。利用GWO-CS-BP算法对研究区的裂缝发育水平进行了精细评价,并得出裂隙发育水平参数f s,实现了GWO-CS算法改进的BP神经网络在裂缝检测中的有效应用。

复杂碳酸盐岩缝洞型储层的地震精细预测方法

利用地震属性能够对非常规储层中的裂缝等不连续异常进行识别,但碳酸盐岩缝洞型储层非均质性强,地震信号响应复杂,使得储层精细结构描述面临重大挑战。为此,提出针对目标储层的裂缝精细预测技术流程,首先使用构造导向滤波(SOF)方法去除地震数据中的噪声,在保留断层构造特征的基础上,增强地震数据中的有效信息;其次,充分挖掘地震信号的多尺度特征,开展多方法技术的组合应用,包括基于三维多尺度体曲率属性(3D MSVC)、蚂蚁追踪、最大似然属性以及基于二维希尔伯特变换的储层裂缝多尺度体边缘检测;最后,将这些方法获得的缝洞储集体的多源特征信息进行降维优化和融合,从而降低地震精细预测的多解性和不确定性,实现碳酸盐岩缝洞储集体不同尺度特征要素信息的同步检测。实际地震资料应用结果表明,该方法对裂缝、溶洞、古河道和隐伏断裂有很好的检测效果,能够为碳酸盐岩缝洞型储层勘探开发提供有效的技术支撑。

声波远场三维成像测井技术及应用

西北地区深层油气多富集在缝洞储层,大缝洞精细评价和小缝洞有效探测是缝洞型碳酸岩油气藏勘探亟待解决的关键问题。声反射法可对井周地层成像,传统单极反射纵波成像方法可对井周约20 m范围内的异常体成像。偶极横波远探测方法具有发射频率低、探测深度大的显著优势,但具有180◦方位不确定性。该研究在前期研制的远场偶极横波远探测测井仪基础上,采用该仪器结构和非对称组合接收的方位区分方法分别对有无反射界面的地层模型开展有限差分模拟。对裂缝、溶洞、孔洞三种典型缝洞地质模型进行正反演,获得了典型缝洞模型的远探测响应特征和成像结果并升级了远探测处理解释软件,应用于西北地区某井。通过对缝洞型地质异常体的远探测测井、常规测井、电成像测井、地震资料等综合分析,形成近井到远井地质异常体形态及发育情况的精细刻画,实现多尺度、全方位和高精度的缝洞体描述与解释。

基于置信度分析的多方法综合检测裂缝

本文提出一种基于置信度分析的多方法综合检测裂缝的方法。该方法主要利用测井的裂缝解释结果对其他检测方法进行控制,对其中检测效果好的给予较大的权系数,对效果相对较差的方法给予小的权系数,从而提高了检测的可靠性。此外,该方法可适用于不同的地区,避免了不同地质条件对单一检测方法的限制。将该方法应用于A地区,收到了良好效果。

顺南地区奥陶系碳酸盐岩储层地震识别与评价

顺南地区碳酸盐岩储层类型多、埋深大,储层规模、空间分布及发育程度复杂,区内钻井少,地震资料信噪比相对较低,储层识别与评价难度大。针对研究难点,首先,基于研究区内钻井、测井、地震和地质资料,进行了岩石物理参数特征分析,建立了符合地下实际情况的地震地质模型,通过正演模拟研究了碳酸盐岩储层的地震波场特征,建立了不同类型储层的地震识别模式;其次,开展不同类型储层的地震敏感参数分析,明确了不同尺度储层的预测方法以及小断层、裂缝的识别方法;最后,综合储层、断层及裂缝、油气等预测结果开展含油气储层发育区评价,优选有利区带及勘探目标。结果证明,采用上述思路对顺南地区碳酸盐岩储层进行识别与评价是有效的。

利用多尺度边缘检测研究碳酸盐岩裂缝分布

裂缝检测与图像分析中的边缘检测有许多相似之处 ,因此 ,能够借助某些边缘检测理论并结合实际地震资料形成有效的裂缝检测方法。作者基于小波多尺度边缘检测理论 ,结合地震波场对裂缝的多尺度特性 ,提出了碳酸盐岩裂缝预测的多尺度边缘检测方法。方法的主要思想是 :利用小波变换模的局部极值 ,检测出三维地震记录裂缝点特征位置 ,并通过调整模值在图像中的灰度 ,自动识别裂缝发育区的范围。实际应用效果表明 ,作者所采用的方法能够较详细的刻画出碳酸盐岩裂缝的局部特征 ,并且裂缝预测结果与钻井资料吻合较好 ,该方法是一种有效的碳酸盐岩裂缝检测方法。

塔河奥陶系碳酸盐岩缝洞预测

当油田进入开发阶段时,对储层裂缝及其分布规律的预测几乎等价于对油气的预测。本文基于Turhan(Tury)Taner的多维边缘检测法提出一种新的地震裂缝边缘检测方法,其要点是采用步长可调的高斯加权法进行边缘裂缝检测,并利用小波函数多尺度功能分析小波尺度因子与裂缝尺度间的关系提高裂缝预测精度。文中应用此法对已开采近二十年的塔河奥陶系碳酸盐岩油藏进行了缝洞发育特征预测。研究结果表明,地震缝洞检测成果与实钻结果具有很高的吻合性,表明该方法计算精度高、算法稳定,可为油藏进一步勘探开发提供重要依据。

碳酸盐岩缝洞系统地震响应特征分析和塔中卡1区缝洞储层预测

碳酸盐岩岩溶风化壳由多期喀斯特化与后期构造运动叠加改造的孔、洞、缝等组成,形成了大小不等、空间形态复杂的储集体,此类储层非均质性强,难以预测和表征。设计了不同尺度溶洞和裂缝的碳酸盐岩岩溶风化壳物理模型,采用超声定比观测方法对地震波的传播能量和反射结构变化进行了分析。结果表明,理想条件下溶洞与裂缝可形成强短反射和杂乱反射,极不规则溶洞和洞缝的复杂联合体均表现为反射背景上的杂乱反射。利用强振幅聚类分析和不连续性检测等手段对塔中卡1区的叠后地震资料进行了储层预测和识别,卡1区的碳酸盐岩岩溶缝洞型储层表现出强短反射和反射背景上的局部杂乱反射这2种地震微相。利用古构造起伏趋势和波形检测等辅助方法,进一步证实了这些反射异常与卡1区岩溶缝洞地质成因的关联性。综合分析认为,卡1区碳酸盐岩岩溶缝洞型储层发育程度较弱,在构造高点部署的2口异常区外的探井实钻数据也证实了这一预测结果。

AVO技术在碳酸盐岩缝洞型储层预测中的应用

塔里木盆地英买A区碳酸盐岩储层发育,但储层类型多样且非均质性较强,储层含油气性存在较大的差异,给该区油气上产增加了难度。因此本文以地质、测井和地震资料为基础,分析了不同成因储层的地震响应特征,明确了"串珠"和"片状强反射"储层可开展叠前AVO油气检测;进而以岩石物理方法为基础,进行流体替换和正演分析,确定这两类含油气储层的AVO敏感属性为P×G属性,据此开展了这两类储层含油气性的预测。通过实际钻井资料验证,该方法预测结果的准确度高,可以作为该区井位部署的重要依据。

OVT域叠前裂缝预测技术--以塔里木盆地塔中ZG地区奥陶系碳酸盐岩为例

以塔里木盆地塔中ZG地区全方位高密度地震资料为基础,采用叠前纵波方位各向异性技术开展基于OVT域的裂缝预测研究。OVT域地震数据偏移后保留了方位角和偏移距信息,能快速灵活地进行方位角和偏移距分选,避免了常规方法耗时冗长的弊端,很适合进行分方位裂缝预测。通过对该地区奥陶系鹰山组灰岩储层不同偏移距、不同方位角及不同域的数据体进行试验,优选出100~5 500 m偏移距和6个方位角的数据来计算纵波相对波阻抗的差异,裂缝方向和密度的预测结果与实钻吻合程度较高,能够为该井区储层缝洞连通性研究、井位部署、水平井轨迹设计提供重要依据。

基于置信度分析的碳酸盐岩裂缝综合检测

由于碳酸盐岩储集空间复杂多样,利用单一的参数或方法存在多解性且易受区域地质条件的限制。基于这一考虑,提出了基于置信度分析的多方法综合进行裂缝的检测。该方法利用测井的裂缝解释结果与各方法检测结果的相关性对不同的检测方法检测结果加权,从而提高了检测的可靠性。另外,该方法可适用于不同地区,避免了不同地区的地质条件对单一检测方法的限制。该方法应用于塔河地区,收到了良好效果。

川东北碳酸盐岩地层异常压力随钻监测方法

川东北碳酸盐岩地层具有高压和高含硫化氢的特点,严重威胁到钻井安全。针对其地层异常压力随钻监测困难的问题,从实测地层压力的纵向分布特点出发,深入揭示了异常压力的成因机制与录井参数响应特征;在对异常压力随钻监测理论与方法进行厘定的基础上,分别建立起孔隙型碳酸盐岩地层和裂缝型碳酸盐岩地层的异常压力随钻监测模型。这两个模型综合考虑了不同储集空间类型与增压机制、降压机制之间的关系,高压气层、高压水层的不同响应,以及自源成因与它源成因的影响,因而更加科学、合理,并在实际应用中取得了较好的效果。

塔里木盆地玉北地区中下奥陶统断溶体识别

顺北地区断溶体油藏已成为塔里木盆地油气产量新的增长点。塔里木盆地西南玉北地区作为有利的油气聚集区之一,前期部署在构造高部位的YB1井和YB1-2井获得工业油流,该地区是否存在其它类型的钻探目标是目前的勘探难点。为此,首先开展了玉北地区构造特征分析,认为本区具有走滑断裂发育的构造特征;然后利用实际钻井和地震资料,建立了玉北地区储层地质模型,通过地震波场正演模拟分析了逆冲断层、高角度断裂以及断溶体的地震响应特征;在此基础上建立有利储层地震识别模式;最后利用本征值相干、纹理属性、地震振幅变化率属性开展了中下奥陶统碳酸盐岩储层预测。结果表明,研究区发育与NNE、NE向断裂相关的缝洞型储集体,有利区面积达47.85km^2,储集体特征与顺北断溶体特征高度相似,该储集体的识别为玉北地区下一步勘探目标优选提供了思路。

基于叠前分频振幅差异的溶洞识别技术及应用

碳酸盐岩缝洞型储层中溶洞大小的识别是实际生产中一个较难解决的问题,为此,介绍了一种针对碳酸盐岩溶洞尺度识别与描述的技术。采用叠前分频偏移成像方法,分析了叠前分频对多尺度溶洞刻画的优势;然后对"串珠状"反射进行时频分析,研究溶洞的频率特征,确定合理的分频参数,对CMP道集开展叠前分频偏移成像;最后进行了基于分频振幅差异的多尺度溶洞识别研究,形成了一套基于叠前分频振幅响应差异的多尺度溶洞识别技术。该技术在塔河油田的实际应用结果表明,能够有效识别不同尺度的溶洞,溶洞识别的精度得到明显提高。

XMAC-F1反射横波远探测成像技术及其应用

川渝地区碳酸盐岩储层的储集空间以裂缝、孔洞为主,但常规测井受限于地层探测深度,很难探测到井旁裂缝的发育情况。为了探测井旁裂缝及断层并进一步寻找隐蔽储层,利用XMAC-F1偶极横波远探测仪器采集到更具低频优势的高信噪比横波波形数据,并根据该仪器的采集原理及所得数据的应用特点,结合该区碳酸盐岩储层的特性,研发了反射横波远探测资料方位校正预处理、反射横波提取及反射横波偏移成像等系列配套技术。该技术得到了数字模拟实验的验证,稳定性良好;同时综合地震地质资料、常规测井资料及电成像资料研发了井旁断层、裂缝及岩性界面等反射体的图像识别与解释技术,并利用该技术处理了该区10余口井的XMAC-F1测井资料,正确解释了井旁裂缝产状,其中BT5井在其指导下试油获得54.2×10~4 m^3/d的高产气流。结论认为:该技术在碳酸盐岩地层中的适应性良好,能够反映距离井眼25 m范围内的断层、裂缝及岩性界面等反射体,可为试油方案设计提供重要的技术支撑。

频变AVO反演在顺南地区碳酸盐岩裂缝型储层流体识别中的应用

顺南地区碳酸盐岩储层作为塔里木盆地天然气勘探开发的重点区块,对其进行流体检测是提高效益的有效手段。因此本文结合多尺度裂缝岩石物理模型和频变AVO反演方法建立了一套流体检测的技术流程。首先,基于研究区钻井、测井和地质资料,建立Chapman等效模型来模拟顺南地区裂缝型储层,并使用反射率法正演模拟储层在饱和油气水不同类型流体时的地震响应特征;其次,开展不同流体类型储层的地震属性敏感性分析,确定地震频散属性对流体较为敏感;最后,针对顺南地区三维地震资料的实际情况,建立了一套基于岩石物理模型和频变AVO反演进行流体检测的技术流程,并进行实际应用。经流体检测结果与实钻井验证,表明本文提出的方法技术具有很好的实用性,为进行此类型油气藏的流体检测提供了方法技术。

基于岩石物理模型的转换横波分裂在碳酸盐岩裂缝储层预测中的应用

碳酸盐岩储层岩石组分与孔隙结构复杂,流体分布不均,反演难度大,常规储层预测方法难以有效判断有利区域。为此,本文基于修正后的岩石物理模型和横波分裂属性分析,建立了一种碳酸盐岩裂缝储层检测的技术方法。首先,根据塔里木盆地S地区鹰山组碳酸盐岩储层岩石物性特征,修正Chapman模型,建立考虑多种岩石基质组分的多尺度岩石物理模型。其次,利用反射率法正演模拟储层在不同裂缝密度以及饱含不同流体时的反射横波地震记录,并对地震记录进行了横波分裂属性分析。分析表明,饱含水时快慢横波之间的能量差异较小,而饱含气时两者之间能量差异较大,同时验证了快慢横波之间的延迟时间随着裂缝的发育密度增大而增大。因此利用快慢横波之间的延迟时间与振幅差异可以较好的检测裂缝型油气藏。最后,将快慢横波延迟时间与能量差异属性应用于研究区多波地震资料中,检测结果表明研究区西南部裂缝密度较大且以含气为主,与钻井及试生产结果吻合,表明了预测结果的可靠性以及预测方法的有效性。

裂缝检测分析方法在碳酸盐岩岩溶储层中的应用

近年来,随着钻探技术的不断进步,深层油气勘探开发研究有了重要进展,我国四川盆地西北部地区和新疆地区塔里木盆地,都在深层碳酸盐岩气藏储层勘探开发工作中获得了许多重要成果。21世纪以来,在四川盆地西北部地区有多个构造在中二叠统茅口组钻探出高产天然气,因此说明茅口组具有非常大的勘探潜力。但是随之而来的技术问题也越加凸显出来,由于构造复杂,常规地震处理对构造复杂、断层较多的断裂带中,裂缝识别能力差、预测效果往往难以达到研究要求。海相碳酸盐岩岩溶储层的重要性越来越受到油气勘探研究者的重视,而目前用于刻画裂缝的技术,例如常规的断裂刻画技术,如分频相干、加强相干等方法都是表征大断裂的分布特征,无法精确刻画裂缝。为了能更精确地预测裂缝储层,可以思考运用梯度结构张量方法,用于准确描绘出岩溶储层的边界,然后再对其单一特征值及组合特征值进行岩溶储层边界效果进行对比分析。经过反复实验,地震预测裂缝成果与钻井、测井、测试等成果匹配良好。

基于构造应力场模拟的碳酸盐岩储层裂缝检测

裂缝识别在碳酸盐岩储层研究中具有非常重要的现实意义。文章在探讨裂缝识别方法及构造应力场模拟原理的基础上,以珠江口盆地东沙隆起的流花11-1生物礁油田为靶区,通过叠前三维地震反演,得到空变的弹性参数,构建精细的非均质力学模型,密切结合应力场数值模拟技术和地震反演技术。与常规构造应力场模拟相比,叠前构造应力场模拟更加合理地考虑到叠前弹性参数,从而能更精确地进行碳酸盐岩储层构造裂缝的检测,有较好的应用效果。

方位各向异性裂缝检测技术在牛东潜山的应用

牛东潜山带碳酸盐岩储层具有非均质性强、横向变化快的特征,该区碳酸盐岩地层以缝洞储层为主。受裂缝的影响,振幅、频率、速度等地震属性的衰减现象明显,常规地震属性分析方法对裂缝的预测精度较低。准确识别裂缝储层是该区油气勘探的关键,为此在该区开展方位各向异性裂缝预测工作。成像测井结果表明,该区主要发育高陡裂缝,符合HTI介质的特征。基于Ruger的HTI介质纵波反射系数公式进行正演模拟,确定偏移距范围并划分4个方位角范围,得到方位角道集数据体。利用该数据体提取纵波的方位地震属性,求取裂缝方位和裂缝密度,并结合裂缝密度圈定了裂缝发育带,确定研究区裂缝的主方位为北东向。利用实际钻井的成像测井资料对预测结果进行验证,得到较好的匹配,证实AVAz技术对碳酸盐岩储层高陡裂缝的储层预测具有较好的实际应用价值。