基于频谱分解的蚂蚁追踪裂缝检测技术在玉北地区的应用研究

不同裂缝检测方法对不同尺度、不同成因类型的裂缝检测能力不同。蚂蚁追踪裂缝检测算法是目前一种非常有效的断裂和裂缝识别技术。为了降低地震数据中某些频带范围的噪声对该算法的影响以及探索其能够识别的裂缝类型,本文采用基于频谱分解的蚂蚁追踪裂缝检测技术对玉北地区奥陶系鹰山组岩溶缝洞型储层进行裂缝检测。实际应用结果与钻井、岩心、成像测井、地层倾角测井等资料揭示的信息进行交互验证,表明该方法能够识别因地层挤压而产生的构造裂缝,且识别精度与全频带地震数据计算结果相比得到有效提高,同时也证实了该方法的有效性和实用性。     

塔里木盆地塔中地区奥陶系鹰山组碳酸盐岩孔洞发育规律研究

孔洞是碳酸盐岩储层最基本的储集空间类型,对其发育特征和分布规律的研究一直是油气勘探研究的重点和难点。塔里木盆地塔中地区奥陶系鹰山组发育大型层间岩溶裂缝孔洞型储层,目前在该区已发现亿吨级大型凝析气田,具有良好的勘探潜力,但对于碳酸盐岩孔洞发育规律还缺乏深入的认识。根据岩心观察、成像测井分析以及地震属性提取,详细论述了塔中地区鹰山组碳酸盐岩孔洞发育特征、控制因素及分布规律。鹰山组碳酸盐岩孔洞较为发育,洞穴大多分布在距鹰山组顶部以下120m的范围之内,且洞穴发育具有明显的井区差异性;中小型溶蚀孔洞纵向上叠置,横向上具有良好的层位性和成层性,平面上大面积分布,在局部具有较强的非均质性和穿层性。孔洞发育主要受岩性岩相、层间岩溶、埋藏岩溶、构造断裂作用的叠合影响,尤其是层间岩溶和埋藏岩溶作用,能导致孔洞发育层位差异性。孔洞的发育为塔中地区鹰山组油气藏提供良好的储集空间,不仅能形成孔洞型储层和洞穴型储层,而且发育的孔洞与裂缝相连通,形成该地区重要的裂缝孔洞型储层。     

塔里木盆地玉北地区奥陶系鹰山组储层特征及岩溶模式

通过岩心观察、孔洞缝统计、测井、成岩演化等综合研究,指出玉北地区不同构造带之间奥陶系鹰山组风化壳储集空间类型及其性能存在较大差异,其中玉北NE向构造带鹰山组风化壳叠加多期岩溶,发育洞穴、孔洞、裂缝等多种储集空间,储集性能较好;平台区、玉东断洼区仅发育加里东中期Ⅰ幕岩溶,储集性能较差且多以裂缝+弱溶蚀孔为主;而鹰山组下部岩溶内幕在白云岩化作用下,发育大量顺层状溶蚀孔洞和裂缝性储层,但孔洞呈孤立状,连通性较差,未—半充填(油或方解石)。建立了该地区鹰山组岩溶储层发育模式,指出加里东中晚期—海西早期构造运动是控制古地貌、影响岩溶储层发育的主要原因。     

应力场模拟约束下的碳酸盐岩裂缝综合预测——以塔中地区ZG8井区为例

针对叠前各向异性裂缝检测方法对单组裂缝预测有效、对多组裂缝发育区表现为弱各向异性的特点,提出应力场模拟约束下的裂缝综合预测思路。首先通过有限元分析模拟的构造应力场识别出单组及多组裂缝发育区,将其作为地震预测手段的宏观约束,然后在单组裂缝发育区域优选叠前各向异性裂缝检测结果,在多组裂缝发育区域优选曲率等叠后地震属性预测结果。将该方法应用于塔中地区ZG8井区鹰山组碳酸盐岩裂缝型储层综合预测,结果与该区测井解释结果以及构造环境具有很好的一致性,说明应力场模拟约束下的裂缝综合预测思路可行,为复杂碳酸盐岩裂缝预测提供了一条新的途径。     

塔里木盆地玉北地区中-下奥陶统储集体断裂与裂缝特征

通过薄片、岩心观察结合成像测井以及三维地震等资料对玉北地区鹰山组海相碳酸盐岩储层进行了研究,认为此区域虽然剥蚀严重,大范围缺失上奥陶统,但并非典型的风化壳型储层,具有明显的断控型岩溶储层特征.储集空间主要为小型溶蚀孔洞-裂缝,且区域上明显受到断裂系统控制.文章从宏观角度分析了玉北地区断裂发育的期次和构造样式以及有效缝的走向,之后转入微观裂缝特征的研究,最后探讨裂缝与储层改造的关系.研究认为地表水沿断裂下渗溶蚀是储层改善的关键,埋藏环境下的成岩作用(深部热液溶蚀、有机酸作用)对储层存在影响,但并非储集空间形成的主要因素.玉北地区奥陶系全井段裂缝型储层都发育,尤其在顶部风化壳和底部云灰岩性过渡段裂缝发育,其东部断褶区中构造层发育的北东向盖层滑脱型逆冲推覆断裂系统,与下构造层中发育的北东向直立走滑断裂带位置相近,在东部断垒带共同构成了油气运移通道,使之成为玉北地区裂缝-孔洞型储层发育的优势地区.     

塔里木盆地巴麦地区奥陶系鹰山组孔缝型储层特征与评价

巴麦地区奥陶系鹰山组储层类型及优质储层发育主控因素是该区下步油气勘探的关键性问题。通过对巴麦地区奥陶系钻井的岩心观察、薄片分析及测井解释判别,认为目前钻遇的储层以裂缝型为主;从微量元素地球化学和碳氧同位素化验结果分析,储层为封闭的埋藏成岩条件下的裂缝和沿裂缝流动形成的溶蚀孔洞。受加里东和海西期古构造带控制的裂缝发育带是鹰山组优质储层分布的有利区;和田古隆起长期暴露形成的岩溶高地和岩溶斜坡具备发育表生岩溶储层的条件,是下步值得关注和研究的重要领域。      

塔里木盆地顺南地区走滑断裂派生裂缝发育规律及预测

走滑断裂活动过程中派生发育的裂缝作为一种重要的碳酸盐岩储层类型正受到越来越多的重视,但其作用机理及规模尚不明确,为探索走滑断控裂缝体系发育的规模,综合应用岩心、成像测井资料及数值模拟的手段开展定量评价。在对顺南地区构造裂缝进行识别与描述的基础上,总结了走滑断控裂缝的发育特征,明确了其主控因素,并通过构建地质模型,开展基于有限元法的走滑断裂派生局部应力场及变形过程模拟,以应力-应变为纽带探讨走滑断裂派生裂缝发育的影响因素及范围,进一步预测了顺南三维区的裂缝发育规律。研究结果表明：顺南地区主要发育受主干走滑断裂控制的构造裂缝,裂缝走向与断裂走向基本一致,以高角度-近垂直缝为主,裂缝发育与断裂分段性及岩性关系密切;走滑断裂派生裂缝发育范围为断裂带核部宽度的1.25~6.5倍,且断裂拉分段裂缝发育强度与范围均明显大于平移段;沿岩性界面,走滑断裂控制裂缝发育范围明显变大;岩石能干性越高,更易于产生裂缝,派生裂缝发育范围更大;顺南三维区加里东晚期—海西早期裂缝整体沿北东向断裂展布,鹰山组较一间房组裂缝发育程度高。     

玉北地区中下奥陶统储层主控因素分析

玉北地区奥陶系鹰山组和蓬莱坝组作为主要储层,发育有裂缝型、裂缝-孔洞型和孔洞型3类储层,在空间展布上具有＂东西分异、上下分层＂特征。在岩心观察、成像测井、薄片及物性等资料分析基础上,结合扫描电镜、碳氧同位素测定结果,深入探讨玉北地区中下奥陶统储层的主控因素,结果表明：断裂、裂缝作为重要的疏导体系促进地层内幕岩溶储层发育,古地貌控制岩溶储层发育的有利相带,东西差异的断裂活动和岩溶相带分布决定了区域上东西分异的储层特征;原岩性质对鹰山组上下段发育不同储层类型起到了关键性作用,深部热液活动在早期基底断裂的疏导作用下对蓬莱坝组储层起到了良好的改造作用;原岩性质和热液活动的共同作用致使奥陶系储层出现上下分层的特征。最后综合多种储层受控因素,对玉北地区中下奥陶统储层发育模式进行探讨。     

川中地区须家河组岩性气藏特征与含气有利区预测——以安岳—磨溪地区须家河组二段为例

为明确川中地区须家河组的气藏特征和富集主控因素,并有效地指导含气有利区预测,以安岳—磨溪地区须家河组二段为例,开展气藏特征和富集主控因素综合分析,针对性地采用一种有效的地球物理方法检测气层,进行含气有利区预测。研究认为:(1)安岳—磨溪地区须家河组二段主要为裂缝发育型岩性气藏,较发育低孔低渗的孔隙型或裂缝—孔隙型储层,具备有利的生储盖组合条件,平面上呈大面积、整体含气的分布特征;(2)气藏的富集高产主要受烃源岩条件、优质储层、局部构造和中、小断裂分布的影响,含气有利区受优质储层和中、小断裂分布的集中控制;(3)采用近道、远道反射特征对比与AVO主振幅主频率技术相结合的方法能有效地预测含气有利区分布,此方法可以在该类气藏的有利目标勘探中发挥显著作用。     

古地貌对塔中地区鹰山组岩溶结构及分布的控制作用

古地貌是控制塔中地区鹰山组岩溶储层发育的重要外部因素之一。在对地震剖面进行精细解释的基础上,采用地层趋势外延法对鹰山组沉积之后的古地貌进行了恢复,划分出岩溶地貌单元,并对不同地貌单元的岩溶剖面进行了解剖。结果表明：塔中地区鹰山组的岩溶结构具有表层洞穴发育型、隔层-渗流带发育型和渗流带-潜流带发育型等3种类型。岩溶古地貌单元的分布受区域构造带控制作用明显。其中,塔中10号断裂构造带是主要的岩溶高地,该构造带作为地下水的主要补给区,发育有大型溶蚀洞穴,这些溶蚀洞穴在地震剖面上通常表现为“串珠状”反射。塔中10号断裂带与塔中Ⅰ号断裂带之间为岩溶斜坡区,该构造带作为地下水体的侧向补给区,水流方向从垂向渗流为主变为水平潜流为主,是潜流带洞穴和裂缝最为发育的地区。古地貌的低洼地带是岩溶洼地的主要分布区,岩溶洼地几乎没有岩溶储层发育。这种从岩溶高地到岩溶斜坡再到岩溶洼地的古地貌格局,可以促进溶蚀性流体从高势区向低势区的自然运移,为岩溶储层的连片发育提供了良好的构造背景。     

四川盆地川西坳陷新场须家河组二段致密砂岩储层裂缝发育特征及主控因素

四川盆地川西坳陷新场须家河组二段（须二段）砂岩储层具有埋藏深、致密的特点,天然裂缝的发育对储层至关重要。通过地表露头调查、岩心观察、常规测井和成像测井解释等手段分析新场须二段气藏天然裂缝的发育特征,认为须二段储层裂缝可划分为网状缝、立缝、高角度缝、斜缝、低角度缝和平缝,以低角度缝和斜缝为主;裂缝主要发育在新场构造带中东部地区的须二段中、上亚段,走向主要为NE-SW向、NW-SE向和EW向,以EW向晚期构造裂缝最发育,并与区内现今最大主应力方向一致。基于裂缝参数与产能参数交会分析,明确不同类型裂缝对产能的贡献度,认为新场须二段气藏有效裂缝为倾角大于30°的构造裂缝（立缝、高角度缝和斜缝）。区内有效裂缝的发育受控于断裂、构造变形、岩石粒度、岩石成分和岩层厚度等多方面因素,但距离晚期SN向逆断层的距离是须二段天然构造裂缝发育的关键控制因素,其次是构造变形及构造组合样式。距离晚期SN向逆断层上盘200 m范围内的褶皱发育区可作为新场地区今后裂缝预测、评价及天然气开发的重点区域。     

塔里木盆地库车坳陷克拉苏构造带大北地区超深储层裂缝特征及其对储层控制作用

综合采用岩心描述、薄片观察及成像测井解释等方法,多尺度定量表征了库车坳陷大北气藏白垩系巴什基奇克组裂缝特征,对裂缝的线密度、规模、视倾角等参数特征及其在平面上和剖面上的变化规律进行了系统研究。在垂向上,裂缝的线密度上低、下高,规模上大、下小,视倾角同样上大、下小;在平面上,裂缝线密度翼部高、核部低,视倾角翼部低、核部高。研究区发育四大类组合方式的构造裂缝,包括雁列型、伴生型、错断型和破碎带型,各类构造裂缝在断背斜尺度上的分布存在差异。其中,前3种类型在垂向上主要分布在目的层中上部,平面上则位于断背斜核部;第4种一般纵向上位于目的层下部,平面上位于背斜翼部等。不同规模的构造裂缝对储层均有沟通孔隙、增强溶蚀和改善物性的作用,进一步改善了储层产能。在4类裂缝组合方式中,第4种组合对储层的改善较弱;而前3种组合的储层物性则相对好,是相对有利区。     

海拉尔盆地苏德尔特构造带火山岩基底储层特征及成藏模式

海拉尔盆地苏德尔特构造带火山岩基底储层纵向差异明显,油气成藏规律复杂。通过岩心观察、裂缝描述、物性分析以及构造建模并结合勘探生产实践,认为苏德尔特构造带火山岩基底潜山储层纵向具有明显的“三分性”：顶部风化带,中层淋滤带和内幕致密带。顶部风化带发育风化缝,伴生构造缝,低孔—超低渗,属于孔—洞型储层;中部淋滤带以小缝为主,发育溶蚀孔洞,低孔—低渗,属孔_缝型储层;内幕致密带以微裂缝为主,构造缝发育,超低孔—低渗,属微裂缝型储层。裂缝储层主要集中在大型控洼边界断层附近,断阶带的中—浅层和断垒、断崖带的中—深层。苏德尔特构造带具有“断层—缝洞网—不整合”三元成藏模式,油气通过单向运移,双向运移以及“倒灌式”运移3种方式成藏。研究区的潜力勘探区为断垒(断崖）带的中—深层致密带以及边界断层附近的中—深层淋滤带和致密带储层。     

火成岩储集层裂缝特征及成缝控制因素

基于新疆北部石炭系火成岩的最新勘探和研究成果,研究火成岩中发育的裂缝类型、控制因素,及裂缝对优质储集层发育和油气高产的控制作用。火成岩中发育不同产状（斜交缝、网状缝、水平缝、直劈缝）和成因裂缝（自碎缝、收缩缝、溶蚀缝、节理缝、构造缝）,不同类型裂缝的流体渗流能力和渗流半径存在差异。裂缝发育程度受岩性、构造、早期成岩和后期成岩作用控制,在构造作用较弱地区,火成岩裂缝发育程度受岩性控制,在相同构造背景下不同岩性火成岩中裂缝发育程度不同;构造、早期成岩和后期成岩作用是火成岩成缝的主要控制因素,构造作用和后期成岩中的表生作用对火成岩成缝的贡献最大,构造作用强、风化淋滤时间长的区域,不同岩性火成岩中均发育裂缝,并能形成有利储集层,距主断裂带3 km范围是裂缝和有利储集层的集中发育区,油井离断裂越近越易高产、稳产。图10参21     

断裂及其伴生微构造对不同类型储层的改造机理

断裂带具有典型的二元结构,即断层核和破碎带。由于断层核、破碎带与母岩间的物性具有一定差异,断裂在低-非孔隙性岩石和高孔隙性岩石中的表现形式明显不同,使其对储层物性具有相反的改造作用。传统观点认为,储层受力变形均会形成裂缝,而实际上高孔隙性储层中发育的是变形带,会降低储层的物性。中国含油气盆地多为陆相盆地,储盖层普遍为砂泥互层地层,受岩石固结程度、泥质含量、物性等因素影响,断裂在砂泥互层地层中具有6种断裂带结构类型:解聚型断裂带、碎裂型断裂带、层状硅酸盐-框架断层岩型断裂带、断层角砾岩型断裂带、断层泥型断裂带和涂抹型断裂带。以松辽盆地大庆长垣葡萄花油层高孔隙性储层和徐家围子断陷营城组致密火山岩储层为例,系统剖析断裂伴生微构造类型及其对储层反向改造作用。通过对大庆长垣杏树岗背斜带过断裂带钻探X7-20-S632井的岩心观察,发现断裂滑动面周围伴生大量变形带,且随着距滑动面距离增加,变形带密度越来越小。微观结构特征研究表明,变形带具有比母岩更低的孔渗性。徐家围子断陷营城组为致密的火山岩储层,储层变形后形成裂缝,徐中、徐东断裂两侧伴生裂缝密度随着距断裂距离增加逐渐减小,统计表明,断裂附近火山岩储层较远离断裂储层的孔隙度明显提高。依据断层核、破碎带的分布规律,建立了理想的地质模型,模拟了断裂伴生微构造的发育对流体流动效率的影响。结果表明,当储层中的变形带或裂缝发育达到一定程度时,对流体流动具有明显的阻滞或输导作用,因此,断裂及伴生微构造对储层物性具有反向改造作用。     

深度学习与边缘增强相结合的断裂综合检测技术——顺北地区超深走滑断裂检测应用实例

塔里木盆地顺北地区超深断控缝洞型储集体发育,近年来不断有高产井涌现; 同时,大量研究证实高角度走滑断裂对油气藏的运移和聚集起决定性作用。受“断控储集体”埋藏深,且走滑断裂断距小、难闭合等因素的影响,顺北地区地震资料信噪比低、断面特征不清晰,导致走滑断裂检测及空间解释难度较大。针对上述超深走滑断裂检测研究面临的难点,文中提出深度学习与边缘增强相结合的多尺度断裂综合检测技术：首先将走滑断裂按规模划分为主干断裂、伴生次级断裂、小尺度裂缝;通过正演主干断裂、次级断裂、裂缝等不同断裂模式的地震响应特征并进行方法实验,认为可应用U-Net卷积神经网络深度学习技术识别主干断裂、振幅梯度矢量凌乱性检测技术识别伴生次级断裂、Aberrance增强属性识别小尺度裂缝。将该套技术应用于顺北地区走滑断裂实际检测中,取得了显著效果。     

储层构造动力成岩作用理论技术新进展与超深层油气勘探地质意义

深层—超深层已经成为国内外油气资源发展的最重要领域之一,资源潜力巨大。以构造活动为驱动力的构造动力成岩作用与储层的成因机理有着密切关系,控制着储层的形成、演化和空间分布。通过综述近十余年的主要研究进展,明确了储层构造动力成岩作用的概念和内涵,剖析了当前和未来研究的关键点及其对超深层油气的地质意义。储层构造动力成岩作用是沉积岩层在从松散沉积物到固结形成沉积岩石直至遭受浅变质前的过程中所发生的构造活动与成岩作用的耦合,主要研究沉积物沉积以后构造变形与沉积物的物理、化学变化的相互作用关系,其关键驱动力是构造作用（包括挤压、伸展和走滑）,可以发生在弱成岩—固结成岩和构造抬升-剥露的各个时期。储层构造动力成岩作用研究的关键在于厘清3个关系：构造成岩作用与储层致密化、裂缝化的量化关系;构造成岩作用与流体-岩石相互作用的耦合关系;构造成岩作用与储层断层带、裂缝带的时空关系。储层构造动力成岩作用在多学科交叉、多方法融合和多领域应用的基础上逐步形成了新的地质理论体系和技术方法系列,可为认识超深层碳酸盐岩储层、低孔裂缝型砂岩储层、规模优质砂岩储层、非常规储层的形成机理提供地质理论基础,还可为复杂储层质量评价预测、天然裂缝及其有效性评价提供有效途径和技术方法。     

基于地质力学方法对不同结构断层破碎带封闭性评价——以渤海湾盆地济阳坳陷车镇凹陷M区为例

断层封闭性对确定油气藏的分布意义重大,断层破碎带在地表露头容易识别,但在地下难以鉴别。在对断层破碎带进行识别和发育模式划分的基础上,利用测井资料计算获得动态岩石力学参数,再结合三轴应力试验得到的岩石静态参数对其进行校正,最后利用Ansys软件,对3种断层破碎带发育模式,即断层泥、断层角砾岩和派生裂缝带的封闭系数进行数值模拟。济阳坳陷车镇凹陷M地区断层破碎带的发育模式分为只发育派生裂缝带、断层泥不发育及结构完整的断层破碎带;结构完整的断层破碎带封闭性最好,其次为断层泥不发育的断层破碎带,而只发育派生裂缝带的封闭性最差,多为开启断层,裂缝带常成为油气运移的通道。      

储层构造动力成岩作用理论技术新进展与超深层油气勘探地质意义

深层—超深层已经成为国内外油气资源发展的最重要领域之一,资源潜力巨大。以构造活动为驱动力的构造动力成岩作用与储层的成因机理有着密切关系,控制着储层的形成、演化和空间分布。通过综述近十余年的主要研究进展,明确了储层构造动力成岩作用的概念和内涵,剖析了当前和未来研究的关键点及其对超深层油气的地质意义。储层构造动力成岩作用是沉积岩层在从松散沉积物到固结形成沉积岩石直至遭受浅变质前的过程中所发生的构造活动与成岩作用的耦合,主要研究沉积物沉积以后构造变形与沉积物的物理、化学变化的相互作用关系,其关键驱动力是构造作用（包括挤压、伸展和走滑）,可以发生在弱成岩—固结成岩和构造抬升-剥露的各个时期。储层构造动力成岩作用研究的关键在于厘清3个关系：构造成岩作用与储层致密化、裂缝化的量化关系;构造成岩作用与流体-岩石相互作用的耦合关系;构造成岩作用与储层断层带、裂缝带的时空关系。储层构造动力成岩作用在多学科交叉、多方法融合和多领域应用的基础上逐步形成了新的地质理论体系和技术方法系列,可为认识超深层碳酸盐岩储层、低孔裂缝型砂岩储层、规模优质砂岩储层、非常规储层的形成机理提供地质理论基础,还可为复杂储层质量评价预测、天然裂缝及其有效性评价提供有效途径和技术方法。     

川西彭州地区雷四段储集层构造裂缝特征及定量预测

川西彭州地区雷四段储集层构造裂缝发育,但其分布特征不清楚,严重影响雷四段天然气的高效开发。利用露头、岩心和岩石薄片观测,描述了储集层构造裂缝的发育特征,采用有限元方法模拟了喜马拉雅运动期的构造应力场,基于岩石破裂准则和弹性应变能预测了雷四段储集层构造裂缝的发育情况。结果表明,储集层构造裂缝以剪切裂缝为主,裂缝走向主要为北东—南西向、北西—南东向、近南北向和近东西向,裂缝延伸长度主要为10~70 m,构造裂缝密度主要为5~10条/m,喜马拉雅运动期生成的裂缝大都未被充填。喜马拉雅运动期雷四段最小水平主应力、最大水平主应力以及差应力分别为72.30~106.50 MPa、126.00~183.47 MPa和48.51~92.46 MPa。研究区断裂带预测构造裂缝密度远超过15条/m,雷四段预测构造裂缝密度主要为5~11条/m,背斜高部位的构造裂缝密度较两翼低,说明研究区裂缝的分布同时受构造位置和断层的控制。构造裂缝密度预测结果与实测结果的相对误差为4.2%~10.7%,预测结果可靠,为彭州地区雷四段碳酸盐岩气藏的勘探开发提供了地质依据。