低频阴影技术在车排子地区油气检测中的应用及效果_刘有发.pdf

2023 年 2 月Feb.,2023doi：10.3969/j.issn.1672-9943.2023.01.007低频阴影技术在车排子地区油气检测中的应用及效果刘有发，姚燕飞，代瑜，李红（中国石油东方地球物理勘探有限责任公司，河北 保定 072750）摘要 准噶尔盆地西北缘车排子地区是目前中石油的有利现实勘探区，探区内相继多口井在沙湾组沙二段获得高产油流，加速了该区油气勘探的步伐。为了提高勘探的经济效益，对有利目标进行含油气性预测就显得非常重要和迫切。运用低频阴影技术对准噶尔盆地西北缘车排子地区进行油气检测，获得了油藏和低频阴影的剖面及平面响应特征，有利于确定地下储层的结构和位置，刻画油气储层空间展布，预测结果与实钻吻合。可见，低频阴影技术是目前车排子地区油气检测的有效手段。关键词 准噶尔盆地；车排子地区；低频阴影；油气检测；S-变换中图分类号P631.4文献标识码A文章编号1672-9943（2023）01-0021-040引言准噶尔盆地车排子地区位于准噶尔盆地西北缘1，其中位于车排子凸起之上的 A2 井在新近系沙湾组获得突破。探区内前后多口井相继在新近系沙湾组沙二段获得高产油流，不仅证明了油气有在浅层大规模聚集成藏的过程，而且也进一步说明新近系沙湾组是前陆斜坡不可忽视的重要勘探目标层段。但以沙湾组为主要目的层，同时兼顾其它浅层钻探的多口井均未获得成功，说明浅层油气成藏的过程极为复杂，含油砂体的预测难度大，岩性-地层圈闭这类隐蔽性油藏的勘探风险也较大23。为了提高勘探的经济效益，本文利用低频阴影技术对 A 井区和 B 井区二块三维的新近系沙湾组已知油气井和非油气井进行含油气性检测，结果与实钻吻合，取得了比较好的效果；同时对 A 井区进行有利目标预测，指出下步勘探方向。1低频阴影理论基础散射理论的研究表明4，地震波在含油气岩石传播时会造成能量衰减，且高频能量衰减强，低频能量衰减弱，从而形成低频阴影现象。这些不规则的衰减对烃类指示非常有用。“低频阴影”是指位于油气储集层下方的强能量瞬时低频率区域，是直接反映油气储层的几种重要属性之一56。除了固有衰减可引起低频阴影现象之外，模型正演也总结出了多种可以引起低频阴影的机理78。在频率较低时，低频阴影的反射特征比油气储集层更强；随着频率的升高至调谐频率，油气储集层的特征越发明显，低频阴影区则逐步衰减消失。当储层中含流体时，会引起地震波能量和频率的变化，表现为高频端能量衰减和低频端能量增强，即高频时“谱能量上强下弱”，低频时“谱能量上强下强”。因此，首先从原始全频带剖面经时频分析得到共单频属性剖面，然后结合原始剖面、低频剖面和高频剖面以及沿层切片进行综合分析。本文利用 S-变换谱分解方法对研究区的三维地震资料进行谱分解分析。S-变换是一种相对精度较高的时频分析方法910，它能生成准确的时间频率图，比连续小波变换（CWT）法的分辨率更高，而它的计算时间比 TFCWT法少1118。2应用实例分析本文利用 S-变换对研究区的二块三维地震资料进行了谱分解，对沙湾组沙二段这一目的层段含油气井和非含油气井进行对比分析，重点对 A95 井含油气井和 B6 井非含油气井的分析结果进行对比。2.1不同频率的共单频剖面（单剖面特征）分析从 A 井区三维资料中抽取一条过 A95 井线，如图 1 所示。从 B 井区三维资料中抽取一条过 B6井线进行分析，如图 2 所示。图 1、2 中标注了井位，上方椭圆区所指为目的储层。图 1（a）是过 A95 井原始地震剖面，图 1（b）图 1（d）分别为 3 种频率的共单频剖面。图 1 中，在 40 Hz 的共单频剖面中基金项目：“油气勘探开发知识图谱和智能地震勘探软件研发”（2021DJ7003（JT）；“地震处理解释关键新技术研究与智能化软件研发”（2021ZG03）能 源 技 术 与 管 理EnergyTechnologyand Management2023 年第 48 卷第 1 期Vol.48 No.1212023 年 2 月Feb.,2023图 1A95 井垂直地震剖面的低频阴影图 2B6 井垂直地震剖面的低频阴影（a）过 A95 井原始地震剖面（b）40 Hz共单频剖面（c）50 Hz共单频剖面（d）70 Hz共单频剖面（a）过 B6 井原始地震剖面（b）40 Hz共单频剖面（d）70 Hz共单频剖面（c）50 Hz共单频剖面刘有发，等低频阴影技术在车排子地区油气检测中的应用及效果（图 1（b），油气储层下方的谱能量相对较强，显示为明显的低频阴影（下方椭圆圈内）；在 50 Hz 的共单频剖面中（图 1（c），储层下方的谱能量明显减弱，可见低频阴影变弱；而当频率增至 70 Hz 时（图1（d），储层下方的谱能量已很弱，低频阴影基本消失。图 2 中，图 2（a）是过 B6 井原始地震剖面，图 2（b）图 2（d）分别为 3 种频率的共单频剖面。图 2中，在 40 Hz 的共单频剖面中（图 2（b），目的层下方的谱能量很弱，无低频阴影（下方椭圆圈内）；在50 Hz的共单频剖面中（图 2（c），储层下方的谱能量增强；而当频率增至 70 Hz 时（图 2（d），储层下方的谱能量更强，说明 B6 井没有低频阴影现象。在各频率的共单频剖面中，油气储层本身的谱能量也相对较强，并随着频率增高，其能量有相对加强的趋势，表现为典型的低频阴影现象。在图 1（a）和图2（a）原始剖面中，目的层位都为强振幅，仅用振幅属性不能有效检测储存含油气性，而利用低频阴影现象能很好地检测储存含油气性。（a1）穿过油气储层 40 Hz（b1）穿过油气储层 50 Hz（a2）储层下延 30 ms 40 Hz（b2）储层下延 30 ms 50 Hz2.2沿层切片（平面特征）分析利用谱分解后的三维数据体，抽取了一系列不同频率的沙二段油藏沿层切片和油藏底界下方30 ms 的沿层切片，用于分析低频阴影的平面特征。图 3 是从 A 井区三维资料的谱分解单频数据体中抽取的沿层切片（标注有 A95 井位）。当频率为40 Hz 时（图 3（a），右边切片的能量明显强于左边对应的切片（图中已圈注），显示了很明显的低频阴影；随着频率继续增高，右边切片中的低频阴影逐渐消失；在各频率的单频体数据切片中，左边的切片一直可见强能量的储层分布，且能量随频率增高相对增大，清晰地刻画了储层的岩性边界和空间展布，这些细节特征在原始资料切片中是难以分辨的。该区钻探的多口高产油气井证实该储层为沙二段顶部进积型滩坝砂，它是一段非常好的油气储层。图 4 是从 B井区三维资料的谱分解单频数据体中抽取的沿层切片（标注有 B6 井位），图中每一频率切片的左图是穿过储层的切片，右图是其下延30 ms 处的切片。当频率为 40 Hz 时（图 4（a1），右边切片的能量很弱，左边切片的能量明显强于右边对应的切片（图中已圈注），无低频阴影现象，这与B6 井（干井）实钻吻合。222023 年 2 月Feb.,2023从上述实际资料处理结果可见，利用低频阴影技术可以作为判别油气是否存在的重要依据之一，同时可以减少利用单一强振幅地震属性流体异常检测的多解性。2.3目标预测利用低频阴影技术与强振幅地震属性分析技术相结合，对 A井区三维沙湾组沙二段这一目的层进行储层含油气性预测。图 5 中圆形表示油气井，十字叉形表示干井。油气井都位于强瞬时振幅属性上（图 5（a）为穿过沙二段油气储存的瞬时振幅属性），而位于强振幅属性上的井不一定都是油气井；结合低频阴影现象高频时谱能量具有上强下弱的特征对目标区进行预测。因此，含油气储层位于强瞬时振幅上，而且在穿过储集层的沿层切片谱能量很强（图 5（b），70 Hz单频数据体中抽取的穿过沙二段出油层位的沿层切片），位于储集层下方的谱能量很弱图 5（c），70 Hz 单频数据体中抽取的穿过沙二段出油层位下延 30 ms 处的沿层切片）。基于以上分析，图 5（a）中的圈出地区为下一步勘探的有利目标区。图 4B6 井穿过储存及其下延 30 ms 处的沿层切片上的低频阴影图 3A95 井穿过油气储存及其下延 30 ms 处的沿层切片上的低频阴影（a）穿过沙二段油气储存的瞬时振幅（a1）穿过油气储层 40 Hz（b1）穿过油气储层 50 Hz（a2）储层下延 30 ms 40 Hz（b2）储层下延 30 ms 50 Hz（c1）穿过油气储层 60 Hz（d1）穿过油气储层 70 Hz（c2）储层下延 30 ms 60 Hz（d2）储层下延 30 ms 70 Hz（c1）穿过油气储层 60 Hz（d1）穿过油气储层 70 Hz（c2）储层下延 30 ms 60 Hz（d2）储层下延 30 ms 70 Hz图 5穿过沙二段油气储存的瞬时振幅、沿层切片及其下延 30 ms 的沿层切片（b）穿过沙二段油气储存的沿层切片-70 Hz（c）油气储存下延 30 ms 的沿层切片-70 Hz能 源 技 术 与 管 理EnergyTechnologyand Management2023 年第 48 卷第 1 期Vol.48 No.1232023 年 2 月Feb.,2023（上接第 10 页）巷道采空区侧顶板下沉量平均值为296 mm；巷道两帮移近量平均值为 197 mm。5结论（1）以采空区侧向基本顶破断结构为基础，建立了煤柱极限平衡区宽度计算模型，初步确定了窄煤柱宽度取值范围在 4.695.41 m。（2）利用 FLAC3D软件，模拟分析了留设 38 m宽煤柱下巷道围岩应力演化规律，确定了窄煤柱宽度为 5 m。（3）留设 5 m 煤柱护巷后，巷道煤壁侧顶板下沉量平均值为 177 mm；采空区侧顶板下沉量平均值为 296 mm；两帮移近量平均值为 197 mm。表明留设 5 m窄煤柱护巷是合理可行的。参考文献1王国法，庞义辉，刘俊峰.特厚煤层大采高综放开采机采高度的确定与影响 J.煤炭学报，2012，37（11）：1777-1782.2赵景礼，常中保，田筱剑，等.错层位采煤法非常规区段煤柱稳定性理论研究 J.矿业科学学报，2018（1）：55-60.3申梁昌，双海清，王红胜.基本顶影响综放沿空掘巷稳定性关键因素分析 J.煤炭技术，2018，37（10）：8-10.4张杰，杨涛.缓倾斜特厚煤层区段煤柱尺寸研究 J.煤炭工程，2017，49（10）：38-42.作者简介朱伟（1982-），男，工程师，毕业于安徽理工大学采矿工程专业，长期从事采矿安全生产技术管理工作。收稿日期：2022-07-033结论（1）利用 S-变换谱分解方法，可以在不同的单频体剖面以及沿油气储集层的上下沿层切片上分析获得油藏和低频阴影的剖面及平面响应特征。（2）通过对多个已知钻井的应用，低频阴影技术能够很好地检测地层的含油气特征，减少流体异常检测的多解性，直接指示油气的存在，提高勘探的经济效益，且有利于确定地下储层的结构和位置，并刻画油气储层空间展布。（3）研究中将该技术与强振幅地震属性分析技术相结合，在实际的储层预测项目中与已知钻井含油气性吻合度高，同时对研究区的有利目标区做出预测，指出了下步勘探方向。参考文献1高盾.车排子地区白垩系沉积相研究 D.青岛：中国石油大学（华东），2019.2 李二庭，靳军，米巨磊，等.准格尔盆地车排子地区原油油源分析 J.地球化学，2021，50（5）：492-502.3 马强.准噶尔盆地白家海凸起彩 31 井区西山窑组致密砂岩气储层特征研究 D.乌鲁木齐：新疆大学，2019.4 黑创.复杂地层声波测井散射效应基础应用研究 D.青岛：中国石油大学（华东），2018.5 Sheriff R E.Encyclopedic dictionary of applied ge-ophysics（Fourth edition）M .Houston：The Societyof ExplorationGeophysicists，USA，2002.6 姜宇飞，李金.低频阴影检测技术在碳酸盐岩储层预测中的应用 J.西部探矿工程，2021，33（10）：53-54