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。     

塔里木盆地顺北油气田断控缝洞型储层特征与主控因素

塔里木盆地顺北地区古生代地层中发育大量走滑断裂,沿走滑断裂分布的缝洞是其主要油气储集空间。 对顺北地区断控型储层的基本特征以及主控因素尚不明确。 在断裂解析基础上,通过地震振幅、测井曲线、取心综合标定等方法,并参考油气井动态资料,对研究区断控型储层开展研究工作。 结果表明：储集空间包括裂缝与洞穴;不同断裂带上发育的储集体具有显著的非均质性;顺北主体区走滑断裂平面控储范围约为 １.５ ｋｍ;在破碎体系中优势缝洞的发育位置主要依据振幅值的差异识别;油气在破碎带中为径向流动,而在裂缝带中则为单向流动,渗流特征取决于介质特征。 进一步的研究揭示出控制断控缝洞型储集体发育的因素为：走滑断裂样式决定优势缝洞发育部位,断层核带结构控制储集体类型,流体对破碎体系的成岩改造促使储集空间定型。 顺北地区断控型储层特征和主控因素的明确,可为今后的油气勘探开发提供思路。     

基于多属性融合叠前反演预测超深层断控储集体物性和流体性质

顺北地区超深层断控储集体沿下古生界北东、北西走向单剪走滑断裂展布，主要储集空间为与走滑断裂相关的洞穴、构造高角度缝和沿缝溶蚀孔洞，埋藏深(大于7 000 m)、非均质性强。断控储集体空间位置的准确刻画、储集体内部的物性和流体性质的精确预测，是断控储集体油气藏勘探开发的重点和难点。首先利用测井解释成果，将测井曲线分类为储层相和致密相，然后根据叠后地震敏感属性分析结果提取井旁储层敏感地震属性，在井位处对敏感属性和岩相分类结果进行标定，制作标签。利用贝叶斯分类算法，建立断控储集体储层敏感属性的岩相概率分类量版，将多个地震敏感属性体转化为储层相概率体，并以概率的方式表征其空间展布特征。最后在储层相的控制下，根据岩石物理分析得到的认识，结合叠前同步反演结果预测出断控储集体储层物性和流体性质敏感数据体。研究结果表明，地震几何属性要比地震动力学和运动学属性更准确可靠地刻画断控储集体，多属性融合概率表征有助于储层的量化研究，形成了一套适用于顺北地区断控储集体精细描述的技术流程。     

塔里木盆地深层走滑断裂差异变形与控储控藏特征——以顺北油气田为例

在走滑断裂精细解析的基础上,综合利用成像测井、试井和生产动态资料,探讨了顺北油气田顺北1号、顺北5号、顺北4号走滑断裂带的分段差异变形对规模储集体发育和油藏分布的控制作用。顺北地区主干走滑断裂带在几何学、运动学及活动特征方面差异显著,具有“一带一世界”的特点。其中,顺北1号断裂带在三维工区内发育9个左阶斜列展布的几何分段,分段间均发育叠接拉分段;顺北5号断裂带北段以发育压隆段—平移段为主,中段以发育平移段和分支断裂为主,南段发育“两侧地堑断面+中部主走滑断面”复合构造样式;顺北4号断裂带在三维工区内呈“S”形展布,根据走向变化可划分北段、中段和南段,具有“南北挤压、中部拉张”的分段结构特征。顺北地区走滑断裂的内部结构受断裂活动强度控制,随着活动强度增大,碳酸盐岩断裂带内部结构由发育程度较低的裂缝带逐步演化为发育程度较高的破碎角砾带-裂缝带,储集体规模也逐渐增大。顺北1号断裂带的断控规模储集体分段发育,不同分段的储集体内部结构差异明显且多不连通,同一分段的储集体相互连通,具有“一段一油藏”的特征。走滑断裂的差异变形控制了油气差异成藏,其中,受控于晚期活动“北强南弱”的差异,顺北1号断裂带...     

顺北中部超深层断控缝洞型油气藏储集体特征与实践应用

超深层碳酸盐岩储层非均质性强,其内部结构受地震资料精度限制,规模储层预测和分布认识存在难度。选取顺北中部北东向断裂体系的顺北4号断裂带为研究对象,开展断裂构造破碎成储物理模拟实验、井震精细标定、模型正演、储集体表征、储集体地质模型研究,提出断裂面附近发育多个由空腔、裂缝带组成的多组缝洞集合体,建立了走滑断裂栅状储集体结构模式,阐明走滑断裂栅状储集体的成因机制与主控因素,构建了断裂带规模储集体“一体多栅”结构模型,形成了断控储集体空间定位与“一井多控、一井一靶、一井多靶”分类井轨迹设计方案。成果应用指导了顺北4号、顺北8号断裂带钻井轨迹设计,实现了断控缝洞型复杂油气藏的“少井高产”,新增一个百万吨产能新阵地,对我国其他盆地超深层断控型油气藏的勘探具有一定指导与借鉴意义。     

塔里木盆地顺南地区深层碳酸盐岩断裂和裂缝地震识别与评价

近年,在塔里木盆地顺南地区多条北东向走滑断裂钻遇好的油气成果,证实了走滑断裂具有控储、控藏的作用。受埋深大、信噪比低、断裂纵向断距小等因素影响,小断裂及裂缝发育区地震响应不清、描述困难。在顺南三维实际资料的基础上,分灰岩顶面及内幕两类模型开展数值正演模拟,明确不同尺度断裂地震响应特征并建立地震识别模式;依据走滑断裂地质特征及地震识别模式,分级优选了趋势面、精细相干、蚂蚁体和最大似然体等敏感技术;依据断裂预测成果从断裂性质、断裂级别、断裂分段性和缝洞发育特征等方面开展走滑断裂带描述与评价,总结认识指导区带及目标优选。     

顺北超深断控体地震多信息约束速度建模

奥陶系碳酸盐岩断控体是塔里木盆地顺北地区重要的油气储集类型,深大走滑断裂控制着该类断控体储层的发育与分布。由于走滑断裂断距小,断控体储层非均质性强,加之沙漠地表、二叠系高速火成岩及目的层埋藏深度大等因素的综合影响,使得超深走滑断裂成像准确性差、精度低,从而制约了顺北油田的勘探开发。针对上述问题,采用多信息约束的速度建模策略,提高了速度建模精度,提升了断控体的成像品质。首先,通过精细的地震预处理消除浅表层影响,获得较高品质的叠前时间偏移成像地震资料;其次,利用叠前时间偏移成像资料开展地震属性分析,获取二叠系火成岩和深大断裂的构造和属性信息;第三,将构造和属性信息作为约束条件开展火成岩局部层析速度建模和断控体高斯束速度建模,如此反复迭代,提高了二叠系火成岩和深大断裂速度建模精度,有效消除了火成岩岩性及速度横向变化引起的假断裂,提高了深大断裂的成像精度。形成的超深断控体多信息约束速度建模方法与流程成功应用于顺北地区,实现了超深断控体储层的地震高精度成像。     

塔里木盆地顺北地区超深碳酸盐岩断溶体发育特征与形成机制

走滑断裂带作为一个空间地质体,具备物理-化学机制下的增容作用,可以在断裂带内部形成独特的缝洞系统及伴生孔洞、孔隙空间,塔里木盆地顺北地区发育超深碳酸盐岩断溶体相关的缝洞系统,其储集体与断裂带活动关系密切。以顺北地区走滑断裂带为研究对象,综合近年来对走滑断裂带解析及勘探实践认识,分析走滑断裂带内部结构,探讨断溶体（储集体）发育特征及成因。其断溶体空间展布明显受到走滑断裂带边界的约束,储集体的外在轮廓主要受断裂带控制,宽度相对窄,纵向发育深度大。其储集空间主要由多期走滑构造破裂作用与断裂带内物质体积调整形成的“空腔”型洞穴和缝网系统组成,并经历了多类型流体的溶蚀-胶结作用叠加改造,形成了在断裂带内沿着断层发育的裂缝-洞穴系统,并伴生发育溶蚀孔洞与各类孔隙空间,导致断溶体内部储集体结构复杂化。根据断裂带内部流体参与程度和流体类型不同,可以细分出3种成因机制的端元模型：断容型、岩溶型和热溶型。断溶体的形成机制可以是其中的一种,也可以是2种或3种类型的组合。断溶体与岩溶缝洞储层最本质的差异在于,前者缝洞系统的构成和储集规模的形成与断裂活动关系密切,后者则主要取决于水-岩作用的方式和所能带走的物质体积总和。     

塔里木盆地顺北地区中—下奥陶统断溶体储层特征及发育模式

塔里木盆地顺北油田在上奥陶统覆盖区的非暴露条件下,沿走滑断裂发育大量缝洞储集体。通过高精度三维地震和测井资料分析,结合钻井、录井及生产动态数据,研究认为,塔里木盆地顺北地区的储集空间类型主要为沿深大断裂带的断面发育且受溶蚀改造的大型洞穴或断面空腔,其次为断裂破碎带内的砾（粒）间缝、砾（粒）内缝、高角度构造缝以及伴生的溶蚀孔洞。储层受通源主干走滑断裂带控制,横向非均质性强,但纵向连通性好,断裂面是储层发育的有利部位。主干走滑断裂具有明显的分段性,且断裂带内部结构复杂,发育交织的多重断层核部结构,直接影响着储层的展布。通过岩石学和地球化学综合分析认为,储层最主要的改造流体以通源走滑断裂导致的上行深埋成岩-成烃流体为主,局部存在热液流体成岩改造特征。通源走滑断裂贯穿了层序界面、岩性界面以及热液流体运移界面等多套具备储层物质基础的地层,形成了顺北地区纵向连通性强,横向可延展的规模储集体。     

塔里木盆地顺北地区中—下奥陶统断溶体储层特征及发育模式

塔里木盆地顺北油田在上奥陶统覆盖区的非暴露条件下，沿走滑断裂发育大量缝洞储集体。通过高精度三维地震和测井资料分析，结合钻井、录井及生产动态数据，研究认为，塔里木盆地顺北地区的储集空间类型主要为沿深大断裂带的断面发育且受溶蚀改造的大型洞穴或断面空腔，其次为断裂破碎带内的砾（粒）间缝、砾（粒）内缝、高角度构造缝以及伴生的溶蚀孔洞。储层受通源主干走滑断裂带控制，横向非均质性强，但纵向连通性好，断裂面是储层发育的有利部位。主干走滑断裂具有明显的分段性，且断裂带内部结构复杂，发育交织的多重断层核部结构，直接影响着储层的展布。通过岩石学和地球化学综合分析认为，储层最主要的改造流体以通源走滑断裂导致的上行深埋成岩-成烃流体为主，局部存在热液流体成岩改造特征。通源走滑断裂贯穿了层序界面、岩性界面以及热液流体运移界面等多套具备储层物质基础的地层，形成了顺北地区纵向连通性强，横向可延展的规模储集体。     

碳酸盐岩深层走滑断裂成像技术

塔里木盆地顺北地区奥陶系碳酸盐岩储集层埋藏深,地震波吸收衰减严重,寒武系—奥陶系深层走滑断裂形成的绕射波场能量弱,成像难度大.针对研究区深层走滑断裂的成像需求,从深层走滑断裂低频弱振幅的地震响应特征出发,在保护低频信号下的噪声压制和低频信号增强的子波一致性处理的基础上,结合断裂控制约束速度建模与层析速度反演技术,并利用...     

塔里木盆地走滑断裂构造变形特征及油气意义——以顺北地区1号和5号断裂为例

塔里木盆地顺北地区发育一系列中小尺度的板内走滑断裂,断裂带油气富集,但断裂空间结构、断裂演化及其对断控缝洞型储层的控制机理尚不明确.以富含油气的顺北1号断裂与顺北5号断裂为研究对象,对走滑断裂垂向构造样式、平面分段样式、空间结构开展系统研究,并结合生产动态资料深入探讨了走滑断裂构造变形对油气富集的控制作用.基于重要构造...     

顺北油气田地质储量评估与油气勘探方向

顺北油气田是典型的断控型油气田,储集层的形成和演化与断裂活动关系密切,储集系统的基本构成和规模不受水-岩作用影响,与溶蚀缝洞型油气藏存在本质区别.因此,针对溶蚀缝洞型油气藏形成的地质储量估算方法,难以满足断控型油气藏的地质储量评估和油气勘探决策.针对顺北油气田断控型油气藏的独特性,通过对水平层状各项异性介质的绕射、低频...     

塔里木盆地顺北地区中-下奥陶统“断控”缝洞系统划分与形成机制

碳酸盐岩地层普遍发育各类成因机制的非均质性缝洞储层,其孔隙系统的形成演化受岩石的地质演化控制。一般情况下,这类非均质性缝洞储层的形成与地层流体系统中各种不饱和性流体的热化学作用方式和所能带走的物质体积总和有关。但是,塔里木盆地顺北地区发现的“断控”缝洞储层未经历不饱和性流体的溶蚀改造作用,其空间展布明显受到断裂带边界约束,勘探证实可以形成商业价值储层。因此,断裂活动能否发生大规模的物质体积调整,形成完整的缝洞储集系统,需要引起重视。通过应用三维地震、钻井异常工况、测井、元素录井、压恢试井、干扰试井和生产动态资料等,综合表征“断控”储层特征,反演“断控”缝洞单元和储集系统。针对走滑断裂活动过程中的岩石物理特性、构造增容机理和流体改造机制,开展了脆性岩层应变方式、断层封闭性控制因素、水-岩作用方式等研究,提出断裂带内部受岩体错动、破碎及力学-热化学作用而发生的物质体积调整是顺北地区“断控”缝洞储层形成的主导因素,其孔隙系统的形成、演化与断裂活动关系密切。当“断控”缝洞系统形成、演化过程中无法忽视流体影响时,可依据流体性质和作用方式等,细分出“岩溶型”和“热溶型”亚类,作为“断控”储层概念的理论衍生。     

塔里木盆地顺北特深碳酸盐岩储层天然裂缝实验评价及油气意义

塔里木盆地顺北特深碳酸盐岩走滑断控油气藏储量丰富,大型走滑断裂和天然裂缝是油气主要储存空间和流动通道,研究此类储层的天然裂缝发育特征具有重要的意义。以顺北地区5口钻井储层段39块灰岩样品和7块白云岩样品为研究对象,通过对实钻取心样品开展岩相薄片分析、天然裂缝精细描述和脆性实验评价,研究顺北储层天然裂缝发育主控因素和影响规律。顺北地区中、下奥陶统鹰山组和一间房组储层岩性为白云岩和灰岩,岩相包括颗粒灰岩、粒泥灰岩、泥粒灰岩、粘结岩、泥灰岩、硅化灰岩和粉细晶白云岩、中粗晶白云岩;在灰岩样品中,泥灰岩脆性指数和天然裂缝发育密度最高,粘结岩脆性指数和天然裂缝发育密度最低;在白云岩样品中,中粗晶白云岩的脆性指数高于粉细晶白云岩,且样品晶粒越粗,天然裂缝越发育。天然裂缝发育密度与岩石样品脆性指数之间存在明显正相关关系;白云岩的孔渗物性和脆性指数高于灰岩,在相同脆性指数条件下,灰岩的裂缝发育能力更强。因此,灰岩地层中的高脆性段更有可能成为顺北地区的地质甜点区。     

四川盆地大川中地区深层断裂发育特征及其地质意义

应用地震综合解释技术,对四川盆地大川中地区21 000 km二维地震和近3 000 km²三维地震进行深层断裂体系的系统解译研究。研究表明,深层断裂具有以下3个特征:(1)控制沉积盖层构造变形;(2)纵向上规模大,下部断入基底,上部断入飞仙关组,同时伴有花状断裂产生;(3)深、浅层断裂特征明显不同,深层断裂角度陡,以走滑断裂为主,浅层断裂角度相对较缓,以逆断层为主。在大川中地区共解释断裂172条,断裂平面延伸长度3~79 km不等。深层断裂平面展布具有明显的分区和分带性,威远-资阳-遂宁-大足一带,以北东向和近东西向为主;巴中-仪陇-广安一带,以北西向和近东西向为主;平昌-达州一带,以近南北向为主。深层断裂对该区沉积相带和有利沉积体的分布有控制作用,可以沟通低孔隙和致密储层,有效改善储层物性,提高油气产能。深层断裂可以控制局部构造圈闭的形成;同时可以作为油气运移的通道,有效沟通烃源岩和储集层,控制异源型烃源体系的油气成藏。     

四川盆地高石梯—磨溪地区走滑断层识别

四川盆地高石梯—磨溪地区二叠系栖霞组不断发现天然气,油气勘探潜力巨大。张扭性走滑断层控制着油气分布,但目前对于走滑断层特征的研究较少,并且仅根据地震剖面识别走滑断层具有局限性。为此,从走滑断层形成的力学机制入手,分析构造样式及构造特征,并以海豚效应和丝带效应指导走滑断层识别;分析、对比多种地震属性优、缺点,优选最适合走滑断层识别的地震属性。研究认为：高石梯—磨溪地区走滑断层主要受里德尔剪切的单剪模式控制;剖面上表现为正花状构造、线状构造、“Y”字型构造及多期花状构造叠加等构造样式,具有断距小、层位错动不明显、以同相轴弯曲扰动为主的特征;平面上具有辫状构造、雁列状构造、马尾构造等多种构造样式,沿断层走向具海豚效应,沿断层倾向具丝带效应;基于波形相似性相干算法的地震属性分析识别走滑断层效果较差,曲率属性和蚂蚁体属性可较清晰地识别走滑断层平面展布特征。该方法可为其他同类地区走滑断层识别提供参考。     

顺北沙漠区超深断溶体油气藏三维地震勘探关键技术

塔里木盆地顺北地区地表沙丘起伏大,地震信号吸收衰减严重,断溶体储集体埋藏深度大,纵横向非均质性强,因而断溶体(断裂、缝洞)成像精度不高、储层预测与圈闭描述难度大。为此,在该区系统开展了三维地震采集、目标处理、综合解释一体化技术攻关。首先,基于断溶体目标优化采集方案设计,采用中小面元、长排列、宽方位、高覆盖的观测系统,尽可能保护断裂绕射、缝洞体低频信息,提高采集数据质量;其次,在保幅、保真的前提下,建立了以“三层一带”精细速度建模为核心的断溶体成像技术,提高缝洞及不同尺度走滑断裂带的成像精度;再次,依据断溶体储层类型及反射结构特征,建立了走滑断裂带及断溶体储层地震识别模式,开展储层敏感属性分析,形成针对断溶体外部轮廓、内部不同类型储层的一系列储层预测及流体检测技术;最终,建立了“张量属性定轮廓、振幅属性定边界、融合雕刻定体积”的圈闭落实与描述技术,形成了“打主断、过异常、穿核部”目标优选与井轨迹优化设计技术。探区多口钻井实现了油气重大突破,证实了顺北沙漠区超深断溶体油气藏三维地震勘探技术的有效性及适用性。