一种隐蔽性断层识别方法发明专利

专利名称：一种隐蔽性断层识别方法

专利类型：发明专利

专利申请号：CN201910745059.6

专利申请（专利权）人：中国石油化工股份有限公司,中国石油化工股份有限公司中原油田分公司勘探开发研究院
权利人地址：河南省濮阳市中原路277号

专利发明（设计）人：张成富,徐田武,程秀申,蔡其新,王振华,李清辰,刘军,胡青琴

专利摘要：本发明提供了一种隐蔽性断层识别方法，依据工区的三维地震资料建立不同断距地质模型进行正演模拟，确定工区的地震频率与最小断距之间的对应关系，再对A井‑B井连井断层地质模型进行正演模拟，将A井‑B井连井正演模拟剖面与A井‑B井连井实际地震剖面进行对比，识别A井、B井间隐蔽性断层，最后结合相干切片，地震剖面，精细描述该隐蔽性断层。本发明的方法解决了传统方法中无法精确识隐蔽性断层的，可以应用于下步油气藏剩余油挖潜、制定注采政策、部署井位等，为下步勘探井和开发井的部署打下了坚实的基础。

主权利要求：
1.一种隐蔽性断层识别方法，其特征在于，步骤如下：步骤一、根据目标区的测井资料，得到至少两个井的砂体厚度；根据目标区的三维地震资料，得到目标区的地震主频、砂岩速度、泥岩速度、相干切片、连井实际剖面、连井实际剖面附近的地震剖面；
步骤二、确定目标区地震主频所识别最小断层的断距：利用目标区的泥岩速度、砂岩速度，建立断距在2～30m以内的断层模型；
以目标区地震主频的子波对上述断层模型进行正演模拟，从而确定目标区地震主频所识别的最小断层的断距；
步骤三、隐蔽性断层的识别：
根据已知井的砂体厚度和砂岩速度、泥岩速度，连井断层地质模型；
利用目标区地震主频对所述连井断层地质模型进行正演模拟，得到连井正演模拟剖面；
将连井正演模拟剖面与连井实际地震剖面进行对比，若两者相似，则确定井间区域发育有隐蔽性断层；
步骤四、刻画隐蔽性断层：
根据相干切片和连井实际剖面附近的地震剖面，对大于等于所述目标区地震主频所识别最小断层的断距的数据突变解释为隐蔽性断层，并且得到隐蔽性断层的产状。
2.根据权利要求1所述的一种隐蔽性断层识别方法，其特征在于，所述断距在2～30m以内的断层模型中，包括断距分别为2m、5m、7m、10m、15m、17m、20m、25m和30m的断层。
3.根据权利要求1所述的一种隐蔽性断层识别方法，其特征在于，所述子波为雷克子波。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种隐蔽性断层识别方法，其特征在于，将连井正演模拟剖面与连井实际地震剖面进行对比时，对比同相轴的数量和延展规律。 说明书 : 一种隐蔽性断层识别方法技术领域[0001] 本发明属于领域油气勘探开发技术领域，具体涉及一种隐蔽性断层识别方法。背景技术[0002] 隐蔽性断层是指由高序级断层派生的断层，断距在5‑30m之间，因为其断距小、延伸距离短，钻井常无法钻遇，所以用常规测井方法和地球物理方法难以识别，具有较强的隐蔽性。[0003] 目前对隐蔽性断层的识别方法包括：[0004] 第一种：申请号为201610683136.6的中国专利申请文献披露了一种提高隐蔽断层识别精度的方法，是通过对地震数据进行分频处理，找出优势频带内的信号并提取敏感断层属性体，来提高隐蔽断层的识别精度；在敏感属性体基础上加强不连续特征对其信号进一步加强并提取断层，快速识别隐蔽断层的空间位置、性质及时空关系。该方法的识别准确性完全取决于所选取的地震属性是否真正对断层敏感，以及敏感程度，在地震资料的分辨率一定的情况下，这实际上是很难保证的，因此就很难保证识别的准确性和精度。[0005] 第二种：姜芹芹等提出了将隐蔽性断块圈闭实例与有限差分法数值模拟相结合，研究了苏北盆地高邮凹陷隐蔽性断层发育带(地质学刊，2016,40卷,第1期)。该方法虽然可以预测隐蔽性断层发育带，但是其预测的隐蔽性断层发育带尺度过大，精度较低。[0006] 综上所述，需要提高隐蔽性断层识别的准确性。发明内容[0007] 本发明的目的是提供一种隐蔽性断层识别方法，用于解决现有技术识别准确性低的问题。[0008] 本发明的技术方案包括：[0009] 一种隐蔽性断层识别方法，步骤如下：[0010] 步骤一、根据目标区的测井资料，得到至少两个井的砂体厚度；根据目标区的三维地震资料，得到目标区的地震主频、砂岩速度、泥岩速度、相干切片、连井实际剖面、连井实际剖面附近的地震剖面；[0011] 步骤二、确定目标区地震主频所识别最小断层的断距：利用目标区的泥岩速度、砂岩速度，建立断距在2～30m以内的断层模型；以目标区地震主频的子波对上述断层模型进行正演模拟，从而确定目标区地震主频所识别的最小断层的断距；[0012] 步骤三、隐蔽性断层的识别：根据已知井的砂体厚度和砂岩速度、泥岩速度，连井断层地质模型；利用目标区地震主频对所述连井断层地质模型进行正演模拟，得到连井正演模拟剖面；将连井正演模拟剖面与连井实际地震剖面进行对比，若两者相似，则确定井间区域发育有隐蔽性断层；[0013] 步骤四、刻画隐蔽性断层：根据相干切片和连井实际剖面附近的地震剖面，对大于等于所述目标区地震主频所识别最小断层的断距的数据突变解释为隐蔽性断层，并且得到隐蔽性断层的产状。[0014] 进一步的，所述断距在2～30m以内的断层模型中，包括断距分别为2m、5m、7m、10m、15m、17m、20m、25m和30m的断层。[0015] 进一步的，所述所述子波为雷克子波。[0016] 进一步的，将连井正演模拟剖面与连井实际地震剖面进行对比时，对比同相轴的数量和延展规律。[0017] 本发明的有益效果：本发明依据目标区的三维地震资料建立不同断距地质模型进行正演模拟，确定目标区的地震主频与最小断距之间的对应关系，再利用该主频对A井‑B井连井断层地质模型进行正演模拟，将A井‑B井连井正演模拟剖面与A井‑B井连井实际地震剖面进行对比，识别A井、B井间隐蔽性断层，最后结合相干切片，地震剖面，精细描述该隐蔽性断层。本发明不借助敏感属性，通过建模‑正演‑比对的方式精确识别隐蔽性断层，可以应用于下步油气藏剩余油挖潜、制定注采政策、部署井位等，为下步勘探井和开发井的部署打下了坚实的基础。附图说明[0018] 图1是不同断距断层模型(a)及在不同频率条件下的正演模拟示意结果(b、c、d、e、f、g)；[0019] 图2是A井、B井井间发育隐蔽断层地质模型示意图；[0020] 图3是A井、B井间发育隐蔽断层地质模型的正演剖面图(a)与实际地震剖面对比图(b)；[0021] 图4是剖面1示意图；[0022] 图5是剖面2示意图；[0023] 图6是剖面3示意图；[0024] 图7是地震剖面位置图；[0025] 图8是断层相干切片示意图；[0026] 图9是本实施例解释的断层平面构造图；[0027] 图10是本实施例的流程示意图。具体实施方式[0028] 为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚，下面结合附图及实施例，对本发明作进一步的详细说明。[0029] 本发明的基本构思是：确定目标区的地震频率与最小断距之间的对应关系，再利用该关系对A井‑B井连井断层地质模型进行正演模拟，将A井‑B井连井正演模拟剖面与A井‑B井连井实际地震剖面进行对比，识别A井、B井间隐蔽性断层，进一步结合相干切片，任意线剖面，精细描述该隐蔽性断层。[0030] 具体步骤包括：[0031] 步骤一、对于某目标区，获取各种资料，包括三维地震资料和测井资料，目标区中包括已知测井数据的A井与B井；通过地震资料，可以得到目标区地震主频为30Hz(在不同区域、深度的目标区，地震主频会有所差别，本实施例中，地震主频为30Hz)，砂岩速度为2700m/s，泥岩速度为2200m/s，通过测井资料可以得到A井、B井的砂体厚度，通过地震资料还可以得到相干切片、A井‑B井连井实际剖面、任意地震剖面。砂岩速度、泥岩速度是指地震波在砂岩、泥岩中的传播速度，为本领域技术术语。[0032] 步骤二、确定目标区地震资料的频率能识别最小断层的断距。[0033] (1)利用目标区的泥岩速度、砂岩速度，建立断距为2～30m的断层模型，即隐蔽性断层模型，如图1a所示，其中上部为泥岩层，下部为砂岩层，各种断距的断层依次排布，包括2m、5m、10m到30m的断距，这些断距点离散的在2～30m中取值，当然，作为其他实施方式，也可以设置取值点更加密集，或者更加离散，具体取值方式取决于工作人员的期望。[0034] (2)以30Hz(即以目标区地震主频)的雷克子波对2～30m的断层模型进行正演模拟，识别最小断层的断距的正演模拟结果，如图1c所示，15m以下的断层，同相轴上无法显示，因此能够识别的最小断层的断距(下文也称为最小识别断距)为15m。[0035] 其中，为了方便阅读者理解比较，图1中还给出了不同主频所能够识别的最小断距示意。[0036] 步骤三、隐蔽性断层的识别。[0037] (1)根据A井、B井的砂体厚度、砂岩速度和泥岩速度，建立A井‑B井连井断层地质模型；如图2所示。[0038] (2)用目标区地震主频30Hz的雷克子波对上述A井‑B井连井断层地质模型进行正演模拟，得到A井‑B井连井正演模拟剖面；如图3a所示[0039] (3)将上述A井‑B井连井正演模拟剖面与A井‑B井连井实际地震剖面(从地震资料获取)进行对比，若两者相似，则确定A井、B井之间的区域发育隐蔽性断层。[0040] 是否相似，可以通过对比同相轴的数量、延展规律判断，例如图3a与图3b均有两条主要的同相轴，且延展规律相似，出现复波的位置也相似，则可以判断图3a与图3b相似，确定A井、B井之间的区域发育有隐蔽性断层。[0041] 步骤四、刻画隐蔽性断层。[0042] 在三维空间，结合相干切片，与A井‑B井连井实际地震剖面附近的地震剖面，精确解释隐蔽性断层，得到隐蔽性断层的产状。本实施例中，图4(剖面1)、图5(剖面2)、图6(剖面3)显示了三条线剖面，线剖面位置如图7所示，结合相干切片(如图8)可以精确解释隐蔽性断层，描述图9中的A断层和B断层的产状，即A断层的走向北东向、延伸长度325m、断距15m、倾角63度、倾向北东，B断层的走向北东向、延伸长度438m、断距16m、倾角59度，倾向东南)。[0043] 其中，结合线剖面、线剖面位置和相干切片解释断层属于常规技术手段，本发明不再赘述。需要说明的是，一般情况下，结合线剖面、线剖面位置和相干切片进行解释，是无法确认数据突变是否是断层或隐蔽性断层的，这是由于数据突变还有可能是其他构造(如盐岩体)，也可能是噪声数据。然而在经过上述步骤一、二、三确认之后就可以认定大于等于最小识别断距(本实施例中15m)的某些数据突变为隐蔽性断层，从而确定其产状。[0044] 为了验证本发明的效果，本实施例还通过定性分析的方式对A井、B井之间的区域是否发育有隐蔽性断层进行了验证。验证方式为：1)根据A、B井测井资料，得到两口井的砂体厚度、地层压力、油层、水层资料；根据A井注水资料，得到累计注水数据。根据油井B井的生产数据，得到日产液、日产油、含水及液面等数据。2)判断：一，在构造低部位的A井砂体为油层，而处在构造高部位的B井为水层，油水关系矛盾。二，A、B两井地层压力相差10MPa，表明两井处在不同的压力系统。三，A井累计注水4.6万立方米，观测油井B的日产液、日产油、含水及液面等指标均未出现变化，说明水井A的注水没有对油井B产生影响。3)根据以上判断，可以定性分析出A、B井间区域存在隐蔽性断层。从而对本发明的效果进行了定性验证。

专利地区：河南

专利申请日期：2019-08-13

专利公开日期：2024-08-20

专利公告号：CN112394405B