OVT域五维地震属性在双鱼石地区栖霞组裂缝预测中的应用

doi:10.13745/j.esf.sf.2022.8.37

地学前缘 ›› 2023, Vol. 30 ›› Issue (1): 213-228.DOI: 10.13745/j.esf.sf.2022.8.37

• 新技术、新方法在盆地构造分析中的应用 • 上一篇下一篇

OVT域五维地震属性在双鱼石地区栖霞组裂缝预测中的应用

周路¹^,²(), 周江辉¹, 代瑞雪³, 张亚³, 兰雪梅³, 吴勇¹, 王洪求⁴, 刘世民¹

1.西南石油大学地球科学与技术学院, 天然气地质四川省重点实验室, 四川成都 610500
2.西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室, 四川成都 610500
3.中国石油西南油气田公司勘探开发研究院, 四川成都 610041
4.中国石油勘探开发研究院西北分院, 甘肃兰州 730020

收稿日期:2022-07-07 修回日期:2022-08-05 出版日期:2023-01-25 发布日期:2022-10-20
作者简介:周路(1962—),男,博士,教授,博士生导师,主要从事地震资料解释、地震岩性与储层预测等方面的科研与教学工作。E-mail: zhoulu9@126.com
基金资助:
中国石油-西南石油大学创新联合体科技合作项目(2020CX030103);国家油气科技重大专项(2017ZX05008-004-008)

Application of OVT-domain 5-dimensional seismic attributes in fracture prediction in the Qixia Formation of the Shuangyushi area

ZHOU Lu¹^,²(), ZHOU Jianghui¹, DAI Ruixue³, ZHANG Ya³, LAN Xuemei³, WU Yong¹, WANG Hongqiu⁴, LIU Shimin¹

1. Sichuan Key Laboratory of natural gas geology, School of Geosciences and Technology, Southwest Petroleum university, Chengdu 610500, China
2. State Key Laboratory of Oil and Gas Reservior Geology and Exploitation, Southwest Petroleum University, Chengdu 610500, China
3. Exploration and Development Research Institute of PetroChina Southwest Oil and gas field company, Chengdu 610041, China
4. Northwest Branch of China Petroleum Exploration and Development Research Institute, Lanzhou 730020, China

Received:2022-07-07 Revised:2022-08-05 Online:2023-01-25 Published:2022-10-20

摘要/Abstract

摘要：

川西北双鱼石地区栖霞组超深层碳酸盐岩储层横向非均质性强、构造复杂、钻井多、井下天然气产量差别大。利用OVT域五维地震数据对该套储层开展了裂缝预测、含气性检测和实钻井验证分析。首先基于OVT域不同方位地震属性所存在的差异来检测碳酸盐岩储层裂缝、溶洞。其次是分方位属性分析,寻找含气地震响应特征更敏感的优势方位范围,该优势方位内更有利于含气性检测。两方面的研究工作在双鱼石区块栖霞组裂缝预测和含气性检测方面都取得了良好的应用效果,研究表明:双鱼石地区栖霞组裂缝发育程度较高,主要发育三种方向的裂缝,多数裂缝与断裂走向斜交;垂直断裂方向地震数据突出方位各向异性,有利于小断层识别;平行断裂方向地震数据可以较好规避断裂导致的各向异性,突出油气响应特征,更有利于油气检测。有针对性叠前、叠后含气性检测方法能有效地预测研究区栖霞组储层及含气性展布特征,天然气富集区主要分布在研究区的中部和东南部,并沿NE-SW向呈连片条带状展布。

关键词: OVT数据, 方位各向异性, 分方位, 油气检测, 裂缝导向AVO

Abstract:

The ultra deep carbonate reservoir of the Qixia Formation, Shuangyushi area, northwestern Sichuan features strong lateral heterogeneity, complex structure, many drilling wells and great disparity in downhole natural gas production. Using OVT-domain 5-dimensional seismic data, fracture prediction, gas-bearing property assessment and real drilling verification analysis are carried out for this set of reservoirs. The first task is to detect fractures and karst caves in the carbonate reservoirs based on the differences in OVT-domain seismic attributes between different directions. The second task involves analyzing azimuth attribute to find the dominant azimuth with seismic response more sensitive to gas-bearing formations thus more conducive to a positive detection outcome. Both tasks achieved good results in the Qixia Formation, Shuangyushi block in fracture prediction and gas-bearing property assessment. The extent of fracture development in the Qixia Formation, Shuangyushi area is relatively high, and fractures are mainly developed in three directions and oblique to the fault strike. Fault normal seismic data highlight the azimuthal anisotropy and can better detect small faults, while in the fault parallel direction fault-induced seismic anisotropy can be minimized for better oil and gas detection. Targeted pre-stack and post-stack gas detection methods can effectively predict the distribution characteristics of gas-bearing reservoirs of the Qixia Formation in the study area. According to the prediction the natural gas enrichment areas mainly distribute in the middle and southeastern parts of the study area, in contiguous strips along the NE-SW direction.

Key words: OVT data, azimuthal anisotropy, divide different azimuths, oil and gas detection, fracture oriented AVO

中图分类号:

P631.4

周路, 周江辉, 代瑞雪, 张亚, 兰雪梅, 吴勇, 王洪求, 刘世民. OVT域五维地震属性在双鱼石地区栖霞组裂缝预测中的应用[J]. 地学前缘, 2023, 30(1): 213-228.

ZHOU Lu, ZHOU Jianghui, DAI Ruixue, ZHANG Ya, LAN Xuemei, WU Yong, WANG Hongqiu, LIU Shimin. Application of OVT-domain 5-dimensional seismic attributes in fracture prediction in the Qixia Formation of the Shuangyushi area[J]. Earth Science Frontiers, 2023, 30(1): 213-228.

图/表 20

图1 双鱼石研究区地理位置(b据文献[29]修改) a—研究区域地理位置图;b—目的层主干断裂分布图。

Fig.1 Geographical location. b modified after [29].

图2 双鱼石地区栖霞组储层岩心缝洞发育特征图(b,e据文献[30];f据文献[31])

Fig.2 Development characteristics of fracture and cavity in core of Qixia Formation reservoir in Shuangyushi area. b, e adapted from [30], f adapted from [31].

图3 栖霞组二段成像测井图

Fig.3 Imaging logging of the second member of Qixia Formation

图4 储层参数交汇图(据文献[30]修改)

Fig.4 Intersection diagram of reservoir parameters. Modified after [30].

图5 无裂缝条件和有单组裂缝条件下气层底界面振幅随偏移距-方位角的变化图 a—无裂缝条件下;b—有单组裂缝条件下。

Fig.5 Variation of gas reservoir bottom interface amplitude with offset-azimuth under the condition of no fracture and single group of fractures

图6 HTI介质椭圆拟合方法原理图(b据文献[33]修改)

Fig.6 Schematic diagram of HTI medium ellipse fitting method. b modified after [33].

图7 ST1井旁地震道叠前道集去噪前后对比图 a—去噪前;b—去噪后;c—去除的噪音。

Fig.7 Comparison before and after denoising of seismic trace pre-stack gather near well ST1

图8 部分叠加前后对比图 a—叠加之前叠前道集;b叠加之后形成的六个方位的道集。

Fig.8 Comparison diagram before and after partial stacking

图9 同一道集椭圆拟合对比图 a—瞬时振幅椭圆拟合;b—瞬时频率椭圆拟合。

Fig.9 Comparison of ellipse fitting of the same CRP gather

图10 栖二段振幅和频率方位各向异性强度对比图 a—振幅方位各向异性;b—频率方位各向异性。

Fig.10 Comparison diagram of P1q2 amplitude and frequency azimuthal anisotropy intensity

图11 栖二段振幅和频率方位各向异性方位信息对比图 a—振幅方位各向异性;b—频率方位各向异性。

Fig.11 Comparison diagram of P1q2 amplitude and frequency azimuth anisotropy azimuth information

表1 双鱼石栖霞组叠前振幅与频率裂缝预测符合率统计表

Table 1 Statistical table of coincidence rate between amplitude and frequency fracture prediction of Qixia Formation in Shuangyushi area

井名	测试产量/ (万方·d^-1)	目的层主要裂缝走向	是否符合
ST3	41.86	N30°W N70°W	符合
ST7	33.28	N45°E	符合
ST10	3.25 微气产水	N80°W N70°E	前者: 不符合后者: 较符合
ST12	27.12	N40°W	符合
ST101	9.48	N80°W N30°E	较符合
SY132	55.68	N10°W	符合
SY001-1	83.72	N25°W	符合

图12 叠前叠后裂缝预测技术流程图 a—断层解释polygon;b—特征值相干属性切片图;c—频率各向异性裂缝强度平面图。

Fig.12 Plane comparison diagram of pre-stack and post-stack fracture strength

图13 栖霞组叠前、叠后数据频谱分析图 a—叠前;b—叠后。

Fig.13 Spectrum analysis of pre stack and post stack data in Qixia Formation

图14 过ST3-ST1-SY001-1井连井剖面栖霞组叠前、叠后裂缝预测剖面对比图 a—特征值相干属性;b—最大正曲率;c—构形属性;d—蚂蚁体属性;e—振幅各向异性裂缝强度。

Fig.14 Comparison of pre-stack and post-stack fracture prediction profiles of well ST3-ST1-SY001-1 cross section in Qixia Formation

图15 全方位与分方位频谱分析图 a—全方位;b—平行裂缝方位;c—垂直裂缝方位。

Fig.15 Omnidirectional and azimuthal spectrum analysis diagram

图16 栖霞组全方位与优势方位叠后高频衰减梯度属性切片图 a—全方位;b—优势方位。

Fig.16 High frequency attenuation gradient attribute slice after omnidirectional and dominant azimuth stacking in Qixia Formation

图17 栖霞组全方位AVO与裂缝导向AVO梯度属性切片图 a—全方位;b—平行裂缝方位宽度60°。

Fig.17 Slice diagram of gradient attribute of omnidirectional avo and fracture oriented avo in Qixia Formation

图18 双鱼石地区栖霞组储层段裂缝导向AVO梯度属性与裂缝预测方向线叠合图

Fig.18 Superposition diagram of AVO gradient attribute of fracture guidance and fracture prediction direction line in Qixia Formation reservoir section in Shuangyushi area

表2 双鱼石栖霞组裂缝预测与含气检测符合情况统计表

Table 2 Statistical table of conformity between fracture prediction and gas bearing detection of Qixia Formation in Shuangyushi

井名	产量/ (10⁴m³·d^-1)	储层裂缝段厚度/m	裂缝预测强度 (无量纲)	裂缝方位预测结果	优势方位叠后高频衰减梯度	叠前裂缝导向 AVO	含气性检测结果
ST10	3.25	22.5	0.42	符合	17.34	3 823	叠后较符合叠前符合
ST101	5.01	12.6	0.85	不符合	10.53	5 311	符合
ST12	27.12	25.1	0.51	符合	21.41	12 365	符合
ST7	33.28	16.2	0.56	符合	25.33	25 017	符合
ST3	41.86	24.4	0.78	符合	35.28	27 810	符合
SY132	55.68	27.4	0.70	符合	29.87	28 817	符合
SY001-H2	75.28	19.1	0.87	无成像测井资料	34.81	18 547	较符合
SY001-1	83.72	32.7	0.98	符合	9.79	28 095	叠后不符合叠前符合
ST1	87.61	22.7	0.88	无成像测井资料	29.83	25 636	叠后不符合叠前符合
SY001-X3	114.6	17.9	0.70	无成像测井资料	47.22	28 587	符合
SYX131	123.97	24.7	0.98	无成像测井资料	39.24	33 397	符合
SYX133	142.51	29.9	0.91	无成像测井资料	40.92	23 622	符合

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