四川盆地茅口組縫洞型儲(chǔ)層預(yù)測技術(shù):方法、應(yīng)用與挑戰(zhàn)_第1頁
四川盆地茅口組縫洞型儲(chǔ)層預(yù)測技術(shù):方法、應(yīng)用與挑戰(zhàn)_第2頁
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四川盆地茅口組縫洞型儲(chǔ)層預(yù)測技術(shù):方法、應(yīng)用與挑戰(zhàn)_第5頁
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文檔簡介

四川盆地茅口組縫洞型儲(chǔ)層預(yù)測技術(shù):方法、應(yīng)用與挑戰(zhàn)一、引言1.1研究背景與意義隨著全球能源需求的持續(xù)增長,天然氣作為一種清潔、高效的能源,在能源結(jié)構(gòu)中的地位日益重要。中國天然氣資源豐富,其中四川盆地是重要的天然氣產(chǎn)區(qū)之一,盆地內(nèi)的茅口組地層蘊(yùn)含著豐富的天然氣資源,茅口組縫洞型儲(chǔ)層作為四川盆地天然氣勘探開發(fā)的重要目標(biāo),其儲(chǔ)層特征復(fù)雜,對勘探開發(fā)工作帶來了極大的挑戰(zhàn)。四川盆地茅口組縫洞型儲(chǔ)層是在特定地質(zhì)歷史時(shí)期和復(fù)雜地質(zhì)條件下形成的。在沉積過程中,受到古地理環(huán)境、沉積相帶以及構(gòu)造運(yùn)動(dòng)等多種因素的影響,碳酸鹽巖沉積形成了不同的巖性組合和沉積結(jié)構(gòu)。隨后,在漫長的地質(zhì)演化過程中,由于構(gòu)造運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致地層抬升,茅口組地層暴露于地表,遭受風(fēng)化剝蝕和巖溶作用。地表水和地下水對碳酸鹽巖進(jìn)行溶蝕和侵蝕,逐漸形成了大量的溶洞、溶蝕孔洞和裂縫,這些溶蝕空間相互連通,構(gòu)成了縫洞型儲(chǔ)層的儲(chǔ)集空間。同時(shí),白云石化作用也對儲(chǔ)層的發(fā)育起到了重要的改造作用,進(jìn)一步改善了儲(chǔ)層的物性條件。茅口組縫洞型儲(chǔ)層對天然氣勘探開發(fā)具有舉足輕重的作用。其作為天然氣的主要儲(chǔ)存場所,儲(chǔ)存了大量的天然氣資源,對保障國家能源安全具有重要意義。該儲(chǔ)層分布廣泛,在四川盆地多個(gè)地區(qū)均有發(fā)現(xiàn),為天然氣勘探提供了廣闊的領(lǐng)域。近年來,隨著勘探技術(shù)的不斷進(jìn)步,在茅口組縫洞型儲(chǔ)層中取得了一系列重要的勘探成果,如在川中地區(qū)南充構(gòu)造南充1井茅口組二段測試獲100.6萬方/天、無阻流量207.6萬方/天高產(chǎn)工業(yè)氣流,這進(jìn)一步展示了該儲(chǔ)層巨大的勘探開發(fā)潛力。然而,當(dāng)前對茅口組縫洞型儲(chǔ)層的勘探開發(fā)面臨著諸多挑戰(zhàn)。儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng),其儲(chǔ)集空間和物性在平面和縱向上變化劇烈,導(dǎo)致儲(chǔ)層預(yù)測難度大??p洞型儲(chǔ)層的儲(chǔ)集空間復(fù)雜多樣,包括溶洞、溶蝕孔洞、裂縫等,且這些儲(chǔ)集空間的大小、形狀、連通性等差異較大,給儲(chǔ)層的識別和評價(jià)帶來了困難。儲(chǔ)層的分布規(guī)律難以準(zhǔn)確把握,受到多種地質(zhì)因素的控制,如構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、巖溶作用、沉積相帶等,這些因素相互作用,使得儲(chǔ)層的分布呈現(xiàn)出復(fù)雜的特征。研究茅口組縫洞型儲(chǔ)層預(yù)測技術(shù)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。準(zhǔn)確的儲(chǔ)層預(yù)測技術(shù)能夠提升勘探效率,通過對儲(chǔ)層的準(zhǔn)確預(yù)測,可以更加精準(zhǔn)地確定勘探目標(biāo),減少勘探的盲目性,提高勘探成功率,從而加快天然氣勘探開發(fā)的進(jìn)程。預(yù)測技術(shù)的發(fā)展有助于降低勘探成本,避免在非儲(chǔ)層區(qū)域進(jìn)行無效勘探,節(jié)省大量的人力、物力和財(cái)力資源,提高勘探開發(fā)的經(jīng)濟(jì)效益。有效的儲(chǔ)層預(yù)測還能夠?yàn)樘烊粴獾暮侠黹_發(fā)提供科學(xué)依據(jù),有助于優(yōu)化開發(fā)方案,提高天然氣的采收率,實(shí)現(xiàn)資源的高效利用。因此,開展四川盆地茅口組縫洞型儲(chǔ)層預(yù)測技術(shù)研究迫在眉睫,對于推動(dòng)四川盆地天然氣勘探開發(fā)事業(yè)的發(fā)展具有重要的推動(dòng)作用。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀在儲(chǔ)層預(yù)測技術(shù)的發(fā)展歷程中,國外起步相對較早,在理論研究和技術(shù)應(yīng)用方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。早期,國外學(xué)者主要側(cè)重于地質(zhì)理論的研究,通過對地質(zhì)露頭、巖心等資料的分析,對儲(chǔ)層的形成機(jī)制和分布規(guī)律有了初步的認(rèn)識。隨著地球物理技術(shù)的不斷發(fā)展,地震勘探技術(shù)逐漸成為儲(chǔ)層預(yù)測的重要手段。在20世紀(jì)中后期,國外開始將地震反射波法應(yīng)用于儲(chǔ)層預(yù)測,通過分析地震波的反射特征來推斷儲(chǔ)層的存在和分布。進(jìn)入21世紀(jì),隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)學(xué)算法的飛速發(fā)展,儲(chǔ)層預(yù)測技術(shù)得到了進(jìn)一步的提升。各種先進(jìn)的地球物理技術(shù)和方法不斷涌現(xiàn),如三維地震勘探、地震屬性分析、疊前反演等技術(shù)在儲(chǔ)層預(yù)測中得到了廣泛應(yīng)用。三維地震勘探技術(shù)能夠提供更加詳細(xì)和準(zhǔn)確的地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)信息,為儲(chǔ)層預(yù)測提供了更全面的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。地震屬性分析技術(shù)通過提取地震數(shù)據(jù)中的各種屬性參數(shù),如振幅、頻率、相位等,來識別和描述儲(chǔ)層的特征,提高了儲(chǔ)層預(yù)測的精度。疊前反演技術(shù)則能夠利用地震數(shù)據(jù)反演出地下巖石的物理參數(shù),如波阻抗、速度等,從而更直接地預(yù)測儲(chǔ)層的分布。在縫洞型儲(chǔ)層預(yù)測方面,國外也取得了一系列重要成果。在中東地區(qū)的碳酸鹽巖縫洞型儲(chǔ)層勘探中,通過綜合運(yùn)用地質(zhì)、地球物理和測井等多學(xué)科資料,建立了詳細(xì)的儲(chǔ)層地質(zhì)模型和地球物理模型。利用地震相干體技術(shù)和螞蟻?zhàn)粉櫦夹g(shù)來識別和刻畫裂縫和溶洞的分布,取得了較好的效果。相干體技術(shù)能夠突出地震數(shù)據(jù)中的不連續(xù)性,從而有效地識別出裂縫的位置和走向;螞蟻?zhàn)粉櫦夹g(shù)則能夠模擬螞蟻在地下的運(yùn)動(dòng)軌跡,通過分析螞蟻的運(yùn)動(dòng)路徑來識別溶洞和裂縫的分布。此外,國外還在儲(chǔ)層建模和數(shù)值模擬方面進(jìn)行了深入研究,通過建立儲(chǔ)層的數(shù)值模型,對儲(chǔ)層的流體流動(dòng)和開發(fā)動(dòng)態(tài)進(jìn)行模擬和預(yù)測,為儲(chǔ)層的開發(fā)提供了科學(xué)依據(jù)。國內(nèi)在儲(chǔ)層預(yù)測技術(shù)研究方面雖然起步較晚,但發(fā)展迅速。在早期,主要借鑒國外的先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn),并結(jié)合國內(nèi)的地質(zhì)特點(diǎn)進(jìn)行應(yīng)用和改進(jìn)。隨著國內(nèi)油氣勘探開發(fā)的不斷深入,對儲(chǔ)層預(yù)測技術(shù)的需求也日益迫切,國內(nèi)學(xué)者在儲(chǔ)層預(yù)測技術(shù)方面進(jìn)行了大量的研究和創(chuàng)新,取得了一系列具有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)成果。在縫洞型儲(chǔ)層預(yù)測技術(shù)研究方面,國內(nèi)針對塔里木盆地、四川盆地等地區(qū)的縫洞型儲(chǔ)層開展了大量的研究工作。在塔里木盆地,通過綜合運(yùn)用地震、測井、地質(zhì)等多學(xué)科資料,建立了適合該地區(qū)的縫洞型儲(chǔ)層預(yù)測技術(shù)體系。利用地震波形分類技術(shù)和頻譜分解技術(shù)來識別和預(yù)測縫洞型儲(chǔ)層的分布,取得了較好的應(yīng)用效果。地震波形分類技術(shù)能夠根據(jù)地震波形的相似性對儲(chǔ)層進(jìn)行分類,從而識別出不同類型的縫洞型儲(chǔ)層;頻譜分解技術(shù)則能夠?qū)⒌卣饠?shù)據(jù)分解成不同頻率的分量,通過分析不同頻率分量的特征來預(yù)測儲(chǔ)層的分布。在四川盆地茅口組縫洞型儲(chǔ)層預(yù)測方面,國內(nèi)學(xué)者也進(jìn)行了諸多研究。通過對茅口組地層的沉積相、構(gòu)造演化和巖溶作用等地質(zhì)因素的研究,分析了儲(chǔ)層的形成機(jī)制和分布規(guī)律。利用地震屬性分析、反演等技術(shù)對儲(chǔ)層進(jìn)行預(yù)測,取得了一定的成果。在地震屬性分析方面,通過提取多種地震屬性參數(shù),如均方根振幅、瞬時(shí)頻率、相干性等,建立了儲(chǔ)層與地震屬性之間的關(guān)系,從而實(shí)現(xiàn)對儲(chǔ)層的識別和預(yù)測。在反演技術(shù)方面,采用波阻抗反演、彈性參數(shù)反演等方法,反演出地下巖石的物理參數(shù),為儲(chǔ)層預(yù)測提供了依據(jù)。然而,目前針對四川盆地茅口組縫洞型儲(chǔ)層預(yù)測技術(shù)的研究仍存在一些不足之處。茅口組縫洞型儲(chǔ)層的地質(zhì)條件復(fù)雜,儲(chǔ)層的非均質(zhì)性強(qiáng),現(xiàn)有的預(yù)測技術(shù)難以準(zhǔn)確地刻畫儲(chǔ)層的空間分布和儲(chǔ)集性能??p洞型儲(chǔ)層的儲(chǔ)集空間復(fù)雜多樣,包括溶洞、溶蝕孔洞、裂縫等,這些儲(chǔ)集空間的大小、形狀、連通性等差異較大,導(dǎo)致儲(chǔ)層的地球物理響應(yīng)特征復(fù)雜,增加了儲(chǔ)層預(yù)測的難度。不同預(yù)測技術(shù)之間的融合和集成還不夠完善,難以充分發(fā)揮各種技術(shù)的優(yōu)勢,提高儲(chǔ)層預(yù)測的精度和可靠性。因此,需要進(jìn)一步加強(qiáng)對茅口組縫洞型儲(chǔ)層預(yù)測技術(shù)的研究,探索新的技術(shù)方法和思路,以滿足油氣勘探開發(fā)的需求。1.3研究內(nèi)容與方法本文研究內(nèi)容主要圍繞四川盆地茅口組縫洞型儲(chǔ)層預(yù)測技術(shù)展開,涵蓋地質(zhì)特征分析、地球物理技術(shù)應(yīng)用以及儲(chǔ)層預(yù)測模型建立等方面。在地質(zhì)特征分析中,深入剖析茅口組地層的沉積相特征,通過對巖心、薄片以及野外露頭的詳細(xì)觀察和分析,確定不同沉積時(shí)期的沉積環(huán)境和沉積相類型,明確碳酸鹽巖的沉積模式以及不同沉積相帶對儲(chǔ)層發(fā)育的控制作用。對構(gòu)造運(yùn)動(dòng)對儲(chǔ)層的影響進(jìn)行研究,分析構(gòu)造應(yīng)力場的演化歷史,確定構(gòu)造裂縫的形成機(jī)制、分布規(guī)律以及對儲(chǔ)層儲(chǔ)集性能和流體運(yùn)移的影響。同時(shí),研究巖溶作用對儲(chǔ)層的改造作用,包括巖溶作用的類型、強(qiáng)度、期次以及巖溶洞穴和溶蝕孔洞的形成與演化過程。地球物理技術(shù)應(yīng)用方面,利用地震勘探技術(shù),通過對地震數(shù)據(jù)的采集、處理和解釋,獲取地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)的信息。采用高分辨率地震采集技術(shù),提高地震數(shù)據(jù)的分辨率和信噪比,以便更清晰地識別儲(chǔ)層的地震反射特征。運(yùn)用地震屬性分析技術(shù),提取與儲(chǔ)層特征相關(guān)的地震屬性,如振幅、頻率、相位、相干性等,建立地震屬性與儲(chǔ)層參數(shù)之間的關(guān)系,從而實(shí)現(xiàn)對儲(chǔ)層的識別和預(yù)測。利用測井技術(shù),對鉆井過程中獲取的測井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行分析,包括電阻率、聲波時(shí)差、自然伽馬等測井曲線,確定儲(chǔ)層的巖性、物性、含油性等參數(shù)。通過測井解釋模型,對儲(chǔ)層的孔隙度、滲透率、飽和度等進(jìn)行定量計(jì)算,為儲(chǔ)層評價(jià)和預(yù)測提供依據(jù)。將地震數(shù)據(jù)和測井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行聯(lián)合反演,綜合利用兩種數(shù)據(jù)的優(yōu)勢,提高儲(chǔ)層預(yù)測的精度。采用波阻抗反演、彈性參數(shù)反演等方法,反演出地下巖石的物理參數(shù),從而更準(zhǔn)確地預(yù)測儲(chǔ)層的分布。在儲(chǔ)層預(yù)測模型建立方面,結(jié)合地質(zhì)分析和地球物理技術(shù)的結(jié)果,建立茅口組縫洞型儲(chǔ)層的預(yù)測模型。運(yùn)用地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法,對儲(chǔ)層參數(shù)進(jìn)行空間插值和模擬,建立儲(chǔ)層參數(shù)的三維模型,直觀地展示儲(chǔ)層的空間分布特征。利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法,如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機(jī)等,對大量的地質(zhì)和地球物理數(shù)據(jù)進(jìn)行學(xué)習(xí)和訓(xùn)練,建立儲(chǔ)層預(yù)測的機(jī)器學(xué)習(xí)模型,提高儲(chǔ)層預(yù)測的智能化水平和準(zhǔn)確性。在研究方法上,采用地質(zhì)分析與地球物理技術(shù)相結(jié)合的方法。通過地質(zhì)分析,深入了解茅口組縫洞型儲(chǔ)層的地質(zhì)背景、形成機(jī)制和分布規(guī)律,為地球物理技術(shù)的應(yīng)用提供地質(zhì)依據(jù)。運(yùn)用地球物理技術(shù),對儲(chǔ)層進(jìn)行宏觀和微觀的探測,獲取儲(chǔ)層的物理參數(shù)和空間分布信息,為儲(chǔ)層預(yù)測提供數(shù)據(jù)支持。將地質(zhì)分析和地球物理技術(shù)的結(jié)果相互驗(yàn)證和補(bǔ)充,提高儲(chǔ)層預(yù)測的可靠性。綜合運(yùn)用多學(xué)科資料,整合地質(zhì)學(xué)、地球物理學(xué)、測井學(xué)等多學(xué)科的資料和研究成果,從不同角度對茅口組縫洞型儲(chǔ)層進(jìn)行研究。通過對巖心、薄片、野外露頭、地震數(shù)據(jù)、測井?dāng)?shù)據(jù)等資料的綜合分析,全面認(rèn)識儲(chǔ)層的特征和分布規(guī)律,為儲(chǔ)層預(yù)測提供更豐富的信息。模型建立與驗(yàn)證也是重要的研究方法。建立儲(chǔ)層預(yù)測模型時(shí),充分考慮地質(zhì)因素的復(fù)雜性和不確定性,采用合理的建模方法和算法。對建立的模型進(jìn)行驗(yàn)證和優(yōu)化,通過與實(shí)際鉆井?dāng)?shù)據(jù)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)的對比分析,檢驗(yàn)?zāi)P偷臏?zhǔn)確性和可靠性。根據(jù)驗(yàn)證結(jié)果,對模型進(jìn)行調(diào)整和改進(jìn),提高模型的預(yù)測精度。利用數(shù)值模擬方法,對儲(chǔ)層的流體流動(dòng)、壓力分布等進(jìn)行模擬,預(yù)測儲(chǔ)層的開發(fā)動(dòng)態(tài),為儲(chǔ)層的開發(fā)方案制定提供參考依據(jù)。二、四川盆地茅口組縫洞型儲(chǔ)層特征2.1地質(zhì)背景四川盆地作為中國重要的含油氣盆地之一,其地質(zhì)演化歷史漫長而復(fù)雜。在漫長的地質(zhì)時(shí)期中,四川盆地經(jīng)歷了多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng),這些構(gòu)造運(yùn)動(dòng)對盆地的形成、演化以及地層的沉積和變形產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。茅口組作為四川盆地中二疊統(tǒng)的重要地層單元,其沉積時(shí)期處于一個(gè)相對穩(wěn)定的構(gòu)造環(huán)境,但后期受到了多種構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的改造。從區(qū)域構(gòu)造位置來看,四川盆地位于揚(yáng)子板塊的西部,其周邊被多條深大斷裂所環(huán)繞。在茅口組沉積時(shí)期,盆地處于一個(gè)相對穩(wěn)定的淺海環(huán)境,主要接受了來自周邊陸源區(qū)的碎屑物質(zhì)和海洋生物的沉積。隨著時(shí)間的推移,沉積環(huán)境逐漸發(fā)生變化,碳酸鹽巖沉積逐漸占據(jù)主導(dǎo)地位,形成了茅口組的主要巖石類型。在茅口組沉積之后,盆地經(jīng)歷了東吳運(yùn)動(dòng)、印支運(yùn)動(dòng)、燕山運(yùn)動(dòng)和喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)等多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。東吳運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致了峨眉山玄武巖的噴發(fā),使盆地內(nèi)部的構(gòu)造格局發(fā)生了重大變化,地層發(fā)生了隆升和褶皺,為巖溶作用的發(fā)生提供了條件。印支運(yùn)動(dòng)使盆地整體抬升,海水逐漸退出,沉積環(huán)境由海相轉(zhuǎn)變?yōu)殛懴啵┛诮M地層遭受了強(qiáng)烈的風(fēng)化剝蝕和巖溶作用。燕山運(yùn)動(dòng)和喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)進(jìn)一步加劇了盆地內(nèi)部的構(gòu)造變形,形成了一系列的褶皺和斷裂構(gòu)造,這些構(gòu)造對茅口組縫洞型儲(chǔ)層的形成和分布起到了重要的控制作用。茅口組地層在四川盆地內(nèi)分布廣泛,厚度變化較大。在盆地的不同地區(qū),茅口組地層的巖性、沉積相和儲(chǔ)層特征存在一定的差異。在川中地區(qū),茅口組地層主要為一套淺海相的碳酸鹽巖沉積,巖性以石灰?guī)r和白云巖為主,厚度一般在200-400米之間。在川南地區(qū),茅口組地層的巖性相對復(fù)雜,除了石灰?guī)r和白云巖外,還夾有少量的泥巖和頁巖,厚度一般在100-300米之間。在川東地區(qū),茅口組地層受到構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響較大,地層褶皺和斷裂發(fā)育,巖性以石灰?guī)r為主,厚度一般在150-350米之間。茅口組地層與下伏棲霞組呈整合接觸,與上覆龍?zhí)督M呈平行不整合接觸。這種地層接觸關(guān)系反映了盆地在不同地質(zhì)時(shí)期的構(gòu)造演化和沉積環(huán)境的變化。棲霞組沉積時(shí)期,盆地處于一個(gè)相對穩(wěn)定的淺海環(huán)境,沉積了一套富含生物化石的碳酸鹽巖地層。隨著東吳運(yùn)動(dòng)的發(fā)生,峨眉山玄武巖噴發(fā),盆地內(nèi)部的構(gòu)造格局發(fā)生變化,茅口組地層在棲霞組之上沉積。在茅口組沉積末期,盆地發(fā)生了抬升,海水退出,茅口組地層遭受風(fēng)化剝蝕,隨后龍?zhí)督M在其上不整合沉積。四川盆地茅口組縫洞型儲(chǔ)層的形成與地質(zhì)背景密切相關(guān)。在茅口組沉積時(shí)期,溫暖的淺海環(huán)境適宜生物大量繁殖,生物遺體的堆積為碳酸鹽巖的形成提供了豐富的物質(zhì)基礎(chǔ)。在沉積過程中,由于水動(dòng)力條件的變化,形成了不同類型的沉積相,如開闊臺(tái)地相、臺(tái)地邊緣相和局限臺(tái)地相等。開闊臺(tái)地相水體能量適中,生物繁盛,沉積了大量的生物碎屑灰?guī)r和泥晶灰?guī)r;臺(tái)地邊緣相水體能量較強(qiáng),形成了顆粒灘等高能沉積體,這些顆粒灘體經(jīng)過后期的成巖作用改造,成為了儲(chǔ)層發(fā)育的有利部位;局限臺(tái)地相水體相對封閉,鹽度較高,不利于生物生長,主要沉積了泥晶灰?guī)r和白云質(zhì)灰?guī)r。后期的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)對茅口組儲(chǔ)層的形成和改造起到了關(guān)鍵作用。構(gòu)造運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致地層發(fā)生褶皺和斷裂,形成了大量的構(gòu)造裂縫。這些裂縫不僅增加了巖石的滲透性,還為地下水的運(yùn)移提供了通道。在地下水的溶蝕作用下,巖石中的碳酸鹽礦物被溶解,形成了溶洞、溶蝕孔洞等次生儲(chǔ)集空間。同時(shí),構(gòu)造運(yùn)動(dòng)還導(dǎo)致了地層的抬升和暴露,使茅口組地層遭受了大氣淡水的淋濾和溶蝕作用,進(jìn)一步改善了儲(chǔ)層的物性條件。巖溶作用是茅口組縫洞型儲(chǔ)層形成的另一個(gè)重要因素。在茅口組沉積末期和后期的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)過程中,地層抬升,茅口組地層暴露于地表,遭受了長期的巖溶作用。大氣降水和地表水通過構(gòu)造裂縫和巖石孔隙滲入地下,與巖石中的碳酸鹽礦物發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成了大量的溶洞、溶蝕孔洞和溶溝等巖溶地貌。這些巖溶地貌相互連通,構(gòu)成了縫洞型儲(chǔ)層的主要儲(chǔ)集空間。此外,巖溶作用還導(dǎo)致了巖石的白云石化作用,白云石的生成進(jìn)一步改善了儲(chǔ)層的孔隙結(jié)構(gòu)和滲透性。2.2儲(chǔ)層巖石學(xué)特征茅口組儲(chǔ)層巖石類型豐富多樣,主要包括石灰?guī)r、白云巖以及二者過渡類型的灰質(zhì)白云巖和白云質(zhì)灰?guī)r等,這些巖石類型在不同地區(qū)和層位的分布存在差異。石灰?guī)r在茅口組地層中廣泛分布,是主要的巖石類型之一。其礦物組成以方解石為主,含量通常在80%-95%之間,此外還含有少量的白云石、粘土礦物和燧石等雜質(zhì)。石灰?guī)r的結(jié)構(gòu)構(gòu)造復(fù)雜,常見的有泥晶結(jié)構(gòu)、生物碎屑結(jié)構(gòu)、顆粒結(jié)構(gòu)等。泥晶石灰?guī)r主要由粒徑小于0.03mm的方解石泥晶組成,結(jié)構(gòu)致密,儲(chǔ)集性能相對較差。生物碎屑石灰?guī)r則含有大量的生物化石碎屑,如腕足類、珊瑚、蜓類等,這些生物碎屑的存在增加了巖石的孔隙度和滲透性,為儲(chǔ)層的發(fā)育提供了一定的條件。顆粒石灰?guī)r主要由各種顆粒組成,如鮞粒、內(nèi)碎屑等,顆粒之間的孔隙和膠結(jié)物的性質(zhì)對儲(chǔ)層物性有重要影響。白云巖在茅口組儲(chǔ)層中也占有一定比例,尤其在一些特定的沉積相帶和構(gòu)造部位較為發(fā)育。白云巖的礦物組成主要為白云石,含量一般在85%以上,常含有少量的方解石、粘土礦物和石英等。白云巖的結(jié)構(gòu)主要有晶粒結(jié)構(gòu),根據(jù)晶粒大小可分為細(xì)晶白云巖、中晶白云巖和粗晶白云巖等。細(xì)晶白云巖的晶粒細(xì)小,一般在0.05-0.1mm之間,晶體排列緊密,儲(chǔ)集空間相對較小;中晶白云巖的晶粒大小適中,在0.1-0.5mm之間,具有較好的儲(chǔ)集性能;粗晶白云巖的晶粒較大,大于0.5mm,其孔隙度和滲透率相對較高,但在茅口組儲(chǔ)層中相對較少見。白云巖的形成與多種因素有關(guān),主要包括原生沉積環(huán)境、后期的白云石化作用等。在原生沉積環(huán)境中,高鹽度、強(qiáng)蒸發(fā)的條件有利于白云石的沉淀;后期的白云石化作用則是在成巖過程中,由富含鎂離子的流體對石灰?guī)r進(jìn)行交代作用而形成。白云石化作用可以改善巖石的孔隙結(jié)構(gòu),增加儲(chǔ)集空間,從而提高儲(chǔ)層的儲(chǔ)集性能?;屹|(zhì)白云巖和白云質(zhì)灰?guī)r是石灰?guī)r和白云巖之間的過渡類型,其礦物組成和結(jié)構(gòu)特征介于二者之間?;屹|(zhì)白云巖中白云石含量較高,一般在50%-85%之間,方解石含量相對較少;白云質(zhì)灰?guī)r中方解石含量較高,在50%-85%之間,白云石含量相對較低。這兩種過渡類型巖石的儲(chǔ)集性能也介于石灰?guī)r和白云巖之間,其物性受到礦物組成、結(jié)構(gòu)構(gòu)造以及成巖作用等多種因素的影響。巖石學(xué)特征對儲(chǔ)層性質(zhì)有著顯著的影響。不同巖石類型的礦物組成和結(jié)構(gòu)差異決定了其儲(chǔ)集空間的類型和發(fā)育程度。石灰?guī)r中的生物碎屑結(jié)構(gòu)和顆粒結(jié)構(gòu),由于生物碎屑和顆粒之間存在孔隙,為天然氣的儲(chǔ)存提供了一定的空間。但泥晶石灰?guī)r由于結(jié)構(gòu)致密,原生孔隙較少,儲(chǔ)集性能相對較差。而白云巖經(jīng)過白云石化作用后,其晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,形成了晶間孔、晶間溶孔等儲(chǔ)集空間,這些孔隙的連通性較好,有利于天然氣的儲(chǔ)存和運(yùn)移,因此白云巖的儲(chǔ)集性能通常優(yōu)于石灰?guī)r。巖石的礦物成分對儲(chǔ)層的物性也有重要影響。方解石和白云石的化學(xué)性質(zhì)不同,在成巖過程中對溶蝕作用的響應(yīng)也不同。方解石易溶于酸性溶液,在巖溶作用下,石灰?guī)r中的方解石被溶蝕,形成溶蝕孔洞和裂縫,從而改善儲(chǔ)層的物性。白云石的化學(xué)性質(zhì)相對穩(wěn)定,但在一定條件下也會(huì)發(fā)生溶蝕作用,形成溶蝕孔隙。此外,巖石中的粘土礦物含量過高會(huì)降低儲(chǔ)層的滲透性,因?yàn)檎惩恋V物顆粒細(xì)小,容易堵塞孔隙和喉道,影響天然氣的流動(dòng)。巖石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造對儲(chǔ)層的滲透性和連通性有著重要影響。具有良好分選性和磨圓度的顆粒結(jié)構(gòu),其顆粒之間的孔隙較大且連通性好,有利于流體的流動(dòng);而結(jié)構(gòu)致密、顆粒細(xì)小的巖石,其滲透性和連通性較差。裂縫的發(fā)育程度對儲(chǔ)層性質(zhì)也起著關(guān)鍵作用,裂縫可以增加巖石的滲透性,使孤立的孔隙相互連通,形成有效的儲(chǔ)集空間和滲流通道。在茅口組儲(chǔ)層中,構(gòu)造裂縫和溶蝕裂縫的存在極大地改善了儲(chǔ)層的滲流性能,提高了天然氣的產(chǎn)能。2.3儲(chǔ)層物性特征茅口組縫洞型儲(chǔ)層的物性參數(shù)對其儲(chǔ)集性能和天然氣開采具有關(guān)鍵影響,其中孔隙度和滲透率是衡量儲(chǔ)層物性的重要指標(biāo)。通過對大量巖心樣品的物性分析測試,結(jié)合測井資料解釋和地震反演結(jié)果,對茅口組儲(chǔ)層的孔隙度和滲透率等物性參數(shù)進(jìn)行了深入研究。茅口組儲(chǔ)層的孔隙度總體呈現(xiàn)出低孔隙度的特征,大部分儲(chǔ)層的孔隙度分布在2%-8%之間。不同巖石類型的孔隙度存在明顯差異,白云巖儲(chǔ)層的孔隙度相對較高,一般在4%-8%之間,部分優(yōu)質(zhì)白云巖儲(chǔ)層的孔隙度可達(dá)10%以上。這是由于白云巖在成巖過程中,白云石化作用使得巖石晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,形成了晶間孔、晶間溶孔等次生孔隙,增加了儲(chǔ)層的孔隙度。石灰?guī)r儲(chǔ)層的孔隙度相對較低,多在2%-6%之間,泥晶石灰?guī)r由于結(jié)構(gòu)致密,孔隙度通常小于4%,而生物碎屑石灰?guī)r和顆粒石灰?guī)r,由于生物碎屑和顆粒之間存在一定的孔隙,孔隙度相對較高,但總體仍低于白云巖儲(chǔ)層。在平面上,茅口組儲(chǔ)層孔隙度分布具有明顯的非均質(zhì)性。在構(gòu)造高部位和巖溶作用強(qiáng)烈的區(qū)域,儲(chǔ)層孔隙度相對較高。在背斜構(gòu)造的頂部,由于受到構(gòu)造應(yīng)力的作用,巖石破裂形成裂縫,為巖溶作用提供了通道,使得溶蝕作用更加充分,從而形成了更多的溶蝕孔洞和裂縫,提高了儲(chǔ)層的孔隙度。而在構(gòu)造低部位和遠(yuǎn)離巖溶作用中心的區(qū)域,儲(chǔ)層孔隙度相對較低。滲透率方面,茅口組儲(chǔ)層的滲透率普遍較低,多在0.01-1mD之間,屬于低滲透儲(chǔ)層。滲透率的大小與儲(chǔ)層的孔隙結(jié)構(gòu)、裂縫發(fā)育程度密切相關(guān)。在孔隙結(jié)構(gòu)較好、裂縫發(fā)育的區(qū)域,儲(chǔ)層滲透率相對較高。當(dāng)裂縫相互連通形成網(wǎng)絡(luò)時(shí),能夠極大地提高儲(chǔ)層的滲透率,為天然氣的運(yùn)移提供良好的通道。而在孔隙結(jié)構(gòu)較差、裂縫不發(fā)育的區(qū)域,滲透率則較低。白云巖儲(chǔ)層的滲透率一般高于石灰?guī)r儲(chǔ)層,這是因?yàn)榘自茙r的晶間孔和晶間溶孔連通性較好,有利于流體的流動(dòng)。在縱向上,茅口組儲(chǔ)層滲透率也存在明顯的變化。在儲(chǔ)層的上部,由于受到風(fēng)化剝蝕和巖溶作用的影響,裂縫和溶蝕孔洞發(fā)育,滲透率相對較高;而在儲(chǔ)層的下部,巖石壓實(shí)作用較強(qiáng),孔隙和裂縫被充填,滲透率相對較低。茅口組縫洞型儲(chǔ)層具有極強(qiáng)的非均質(zhì)性,這是由其復(fù)雜的地質(zhì)成因和多種地質(zhì)作用共同影響的結(jié)果。儲(chǔ)層非均質(zhì)性主要體現(xiàn)在孔隙度、滲透率在平面和縱向上的變化,以及儲(chǔ)集空間類型和分布的差異。在平面上,由于沉積相帶的變化、構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的不均衡以及巖溶作用的強(qiáng)度和范圍不同,導(dǎo)致儲(chǔ)層物性在不同區(qū)域存在顯著差異。在臺(tái)地邊緣相帶,由于水動(dòng)力條件較強(qiáng),沉積的顆?;?guī)r經(jīng)過后期的成巖改造,孔隙度和滲透率相對較高;而在局限臺(tái)地相帶,沉積的泥晶灰?guī)r結(jié)構(gòu)致密,儲(chǔ)層物性較差。構(gòu)造運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的斷層和裂縫分布不均,也使得儲(chǔ)層的滲透性在平面上呈現(xiàn)出復(fù)雜的變化。在斷層附近和裂縫發(fā)育帶,儲(chǔ)層滲透率明顯提高,而遠(yuǎn)離這些區(qū)域,滲透率則較低。在縱向上,儲(chǔ)層非均質(zhì)性同樣明顯。不同層位的巖石類型和沉積環(huán)境不同,導(dǎo)致儲(chǔ)層物性存在差異。茅口組頂部由于長期暴露于地表,遭受風(fēng)化剝蝕和巖溶作用,形成了大量的溶蝕孔洞和裂縫,儲(chǔ)層物性較好;而下部地層由于埋藏較深,壓實(shí)作用和膠結(jié)作用較強(qiáng),儲(chǔ)層物性相對較差。成巖作用的差異也會(huì)導(dǎo)致儲(chǔ)層物性在縱向上的變化,早期成巖階段形成的孔隙在后期可能被膠結(jié)物充填,從而降低儲(chǔ)層的孔隙度和滲透率。儲(chǔ)層的非均質(zhì)性對天然氣的勘探開發(fā)帶來了諸多挑戰(zhàn)。在勘探過程中,非均質(zhì)性使得儲(chǔ)層的預(yù)測難度增大,難以準(zhǔn)確確定儲(chǔ)層的分布范圍和儲(chǔ)集性能。在開發(fā)過程中,非均質(zhì)性會(huì)導(dǎo)致天然氣在儲(chǔ)層中的流動(dòng)不均勻,部分區(qū)域產(chǎn)氣量大,而部分區(qū)域產(chǎn)氣困難,影響天然氣的采收率。因此,深入研究茅口組縫洞型儲(chǔ)層的非均質(zhì)性,對于提高天然氣勘探開發(fā)的效率和效益具有重要意義。2.4主要儲(chǔ)集空間類型茅口組縫洞型儲(chǔ)層的儲(chǔ)集空間類型豐富多樣,主要包括溶蝕孔洞、裂縫以及溶洞等,這些儲(chǔ)集空間的形成與地質(zhì)歷史時(shí)期的沉積、構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和巖溶作用等密切相關(guān),其分布規(guī)律對儲(chǔ)層的儲(chǔ)集性能和天然氣的賦存具有重要影響。溶蝕孔洞是茅口組儲(chǔ)層中較為常見的儲(chǔ)集空間類型之一。其形成主要與巖溶作用有關(guān),在地質(zhì)歷史時(shí)期,茅口組地層暴露于地表,受到大氣降水和地表水的溶蝕作用。富含二氧化碳的酸性水通過巖石的孔隙和裂縫滲入地下,與碳酸鹽巖發(fā)生化學(xué)反應(yīng),溶解巖石中的碳酸鈣,從而形成了溶蝕孔洞。在古巖溶作用強(qiáng)烈的區(qū)域,溶蝕孔洞發(fā)育較為密集,規(guī)模也相對較大。溶蝕孔洞的大小不一,小的溶蝕孔洞直徑可能僅有幾微米,而大的溶蝕孔洞直徑可達(dá)數(shù)厘米甚至更大。其形狀也較為復(fù)雜,常見的有圓形、橢圓形、不規(guī)則形等。溶蝕孔洞的分布具有一定的規(guī)律性,在平面上,多分布于巖溶高地和巖溶斜坡等區(qū)域,這些地區(qū)巖溶作用強(qiáng)烈,地表水和地下水的流動(dòng)活躍,有利于溶蝕作用的進(jìn)行,從而形成更多的溶蝕孔洞。在縱向上,溶蝕孔洞主要發(fā)育在茅口組地層的上部,尤其是靠近風(fēng)化殼的部位,這是因?yàn)樯喜康貙痈菀资艿綆r溶作用的影響。裂縫在茅口組縫洞型儲(chǔ)層中也起著至關(guān)重要的作用,它不僅是天然氣的重要運(yùn)移通道,還能將孤立的溶蝕孔洞和溶洞連通起來,形成有效的儲(chǔ)集空間網(wǎng)絡(luò)。裂縫的形成主要與構(gòu)造運(yùn)動(dòng)有關(guān),在四川盆地的演化過程中,經(jīng)歷了多期強(qiáng)烈的構(gòu)造運(yùn)動(dòng),如東吳運(yùn)動(dòng)、印支運(yùn)動(dòng)、燕山運(yùn)動(dòng)和喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)等。這些構(gòu)造運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致地層發(fā)生褶皺和斷裂,產(chǎn)生了大量的構(gòu)造裂縫。構(gòu)造裂縫的走向和分布與構(gòu)造應(yīng)力場密切相關(guān),在不同的構(gòu)造部位,裂縫的走向和密度存在差異。在背斜構(gòu)造的頂部和軸部,由于受到拉伸應(yīng)力的作用,裂縫往往呈近垂直狀發(fā)育,且密度較大;而在向斜構(gòu)造的翼部,裂縫則多呈傾斜狀分布。除了構(gòu)造裂縫外,茅口組儲(chǔ)層中還發(fā)育有少量的成巖裂縫,成巖裂縫是在巖石成巖過程中,由于巖石的收縮、脫水等作用而形成的。溶洞是茅口組儲(chǔ)層中規(guī)模較大的儲(chǔ)集空間,通常是由溶蝕孔洞進(jìn)一步擴(kuò)大和連通而形成的。溶洞的形成需要特定的地質(zhì)條件,不僅要有強(qiáng)烈的巖溶作用,還需要有良好的地下水徑流條件。在地下水的長期溶蝕和侵蝕作用下,溶蝕孔洞逐漸擴(kuò)大,相互連通,最終形成溶洞。溶洞的規(guī)模大小不一,小的溶洞可能只有幾立方米,而大的溶洞則可達(dá)數(shù)千立方米甚至更大。溶洞的形狀也十分復(fù)雜,常見的有廊道狀、廳堂狀、管道狀等。溶洞在平面上的分布具有較強(qiáng)的非均質(zhì)性,多集中在巖溶漏斗、落水洞等巖溶地貌附近,這些區(qū)域是地表水和地下水的匯聚點(diǎn),巖溶作用更為強(qiáng)烈,有利于溶洞的形成和發(fā)育。在縱向上,溶洞主要發(fā)育在茅口組地層的中部和下部,尤其是在斷層附近和構(gòu)造破碎帶,由于巖石的破碎程度高,地下水的流動(dòng)暢通,溶洞更容易形成。不同類型儲(chǔ)集空間之間存在著密切的相互關(guān)系。溶蝕孔洞和裂縫往往相互交織,裂縫為溶蝕作用提供了通道,使得酸性水能夠更深入地滲透到巖石內(nèi)部,從而促進(jìn)溶蝕孔洞的形成和擴(kuò)大;而溶蝕孔洞的發(fā)育又會(huì)增加巖石的滲透性,進(jìn)一步促進(jìn)裂縫的擴(kuò)展。溶洞則是溶蝕孔洞和裂縫在一定條件下相互連通和擴(kuò)大的結(jié)果,它與溶蝕孔洞、裂縫共同構(gòu)成了茅口組縫洞型儲(chǔ)層復(fù)雜的儲(chǔ)集空間網(wǎng)絡(luò)。這種儲(chǔ)集空間網(wǎng)絡(luò)的存在,極大地提高了儲(chǔ)層的儲(chǔ)集性能和天然氣的運(yùn)移能力,使得茅口組成為四川盆地重要的天然氣儲(chǔ)層。三、縫洞型儲(chǔ)層預(yù)測關(guān)鍵技術(shù)3.1地震資料處理技術(shù)3.1.1保幅處理技術(shù)保幅處理技術(shù)在獲取高精度地震資料中起著舉足輕重的作用,其涵蓋靜校正、信噪比、一致性和提高分辨率等多個(gè)關(guān)鍵方面。在四川盆地茅口組縫洞型儲(chǔ)層勘探中,由于地表?xiàng)l件復(fù)雜,地形起伏大,靜校正問題尤為突出。靜校正的目的是消除由于地表高程變化、低速帶厚度和速度變化等因素導(dǎo)致的地震波旅行時(shí)誤差,使地震波能夠準(zhǔn)確地反映地下地質(zhì)構(gòu)造的真實(shí)形態(tài)。在實(shí)際處理過程中,針對四川盆地復(fù)雜的地表?xiàng)l件,采用了初至折射靜校正和層析靜校正相結(jié)合的方法。初至折射靜校正利用地震波的初至?xí)r間信息,通過建立地表速度模型來計(jì)算靜校正量,能夠有效地消除近地表因素對地震波旅行時(shí)的影響。而層析靜校正則是基于地震波的走時(shí)信息,通過迭代反演建立地下速度模型,進(jìn)一步提高靜校正的精度。在某工區(qū)的實(shí)際應(yīng)用中,經(jīng)過初至折射靜校正和層析靜校正處理后,地震資料的成像質(zhì)量得到了顯著改善,同相軸更加連續(xù)、清晰,為后續(xù)的儲(chǔ)層預(yù)測工作提供了可靠的基礎(chǔ)。提高地震資料的信噪比也是保幅處理技術(shù)的重要環(huán)節(jié)。在四川盆地茅口組勘探中,地震資料受到多種噪聲的干擾,如面波、隨機(jī)噪聲、多次波等,這些噪聲嚴(yán)重影響了有效信號的識別和分析。為了壓制噪聲,提高信噪比,采用了多種去噪方法,如基于F-K域?yàn)V波的面波壓制技術(shù)、基于小波變換的隨機(jī)噪聲衰減技術(shù)以及基于波動(dòng)方程的多次波壓制技術(shù)等。F-K域?yàn)V波通過在頻率-波數(shù)域?qū)Φ卣饠?shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理,能夠有效地分離出面波和有效信號,從而實(shí)現(xiàn)面波的壓制。小波變換則是將地震數(shù)據(jù)分解成不同尺度的小波系數(shù),通過對小波系數(shù)的處理來衰減隨機(jī)噪聲?;诓▌?dòng)方程的多次波壓制技術(shù)則是利用波動(dòng)方程的正演和反演原理,對多次波進(jìn)行模擬和預(yù)測,然后從原始地震數(shù)據(jù)中減去預(yù)測的多次波,從而達(dá)到壓制多次波的目的。在某地區(qū)的地震資料處理中,經(jīng)過上述去噪方法處理后,地震資料的信噪比得到了明顯提高,有效信號更加突出,為儲(chǔ)層特征的識別和分析提供了更好的數(shù)據(jù)條件。地震資料的一致性處理對于準(zhǔn)確反映地下地質(zhì)構(gòu)造和儲(chǔ)層特征至關(guān)重要。在采集過程中,由于采集設(shè)備、采集參數(shù)以及地下地質(zhì)條件的變化等因素,會(huì)導(dǎo)致地震資料在振幅、相位等方面存在不一致性。這種不一致性會(huì)影響地震屬性分析和反演的準(zhǔn)確性,進(jìn)而影響儲(chǔ)層預(yù)測的精度。為了提高地震資料的一致性,采用了振幅補(bǔ)償、相位校正等方法。振幅補(bǔ)償是根據(jù)地震波在傳播過程中的能量衰減規(guī)律,對地震資料的振幅進(jìn)行補(bǔ)償,使不同道的振幅具有可比性。相位校正則是通過對地震資料的相位進(jìn)行調(diào)整,消除由于采集和處理過程中引入的相位誤差,使地震波的相位更加準(zhǔn)確。在某工區(qū)的地震資料處理中,經(jīng)過一致性處理后,地震資料的橫向連續(xù)性得到了明顯改善,地震屬性分析和反演的結(jié)果更加可靠,為儲(chǔ)層預(yù)測提供了更準(zhǔn)確的依據(jù)。提高分辨率是保幅處理技術(shù)的另一重要目標(biāo)。茅口組縫洞型儲(chǔ)層的儲(chǔ)集空間復(fù)雜,包括溶洞、溶蝕孔洞、裂縫等,這些儲(chǔ)集空間的尺度較小,需要高分辨率的地震資料才能準(zhǔn)確識別和刻畫。為了提高地震資料的分辨率,采用了反褶積、子波處理等技術(shù)。反褶積是通過對地震子波進(jìn)行反演,壓縮地震子波的長度,從而提高地震資料的分辨率。子波處理則是通過對地震子波的頻率、相位等參數(shù)進(jìn)行調(diào)整,使地震子波具有更好的分辨率和保幅性。在某地區(qū)的地震資料處理中,經(jīng)過反褶積和子波處理后,地震資料的分辨率得到了顯著提高,能夠清晰地分辨出儲(chǔ)層中的微小構(gòu)造和儲(chǔ)集空間,為儲(chǔ)層預(yù)測提供了更詳細(xì)的信息。3.1.2寬頻處理技術(shù)寬頻處理技術(shù)在提高地震資料成像精度方面具有重要應(yīng)用,對于四川盆地茅口組縫洞型儲(chǔ)層預(yù)測意義非凡。在傳統(tǒng)的地震勘探中,由于受到采集設(shè)備、采集方法以及地下介質(zhì)吸收等因素的限制,地震資料的頻帶較窄,這在很大程度上影響了對儲(chǔ)層的準(zhǔn)確識別和描述。而寬頻處理技術(shù)旨在拓寬地震資料的頻帶范圍,從而提高地震資料的分辨率和成像精度。從原理上看,寬頻處理技術(shù)主要通過多種方法來實(shí)現(xiàn)。一方面,采用先進(jìn)的采集技術(shù),如多分量地震采集、寬方位地震采集等,以獲取更豐富的地震信息。多分量地震采集能夠同時(shí)記錄地震波的多個(gè)分量,包括縱波、橫波等,這些不同分量的地震波攜帶了不同的地質(zhì)信息,通過對它們的綜合分析,可以更全面地了解地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)。寬方位地震采集則是從多個(gè)方位進(jìn)行地震數(shù)據(jù)采集,增加了地震波的入射角范圍,從而能夠獲取更多的地下反射信息,提高地震資料的成像質(zhì)量。在四川盆地某工區(qū)的地震采集項(xiàng)目中,采用了寬方位地震采集技術(shù),相比于傳統(tǒng)的窄方位采集,新采集的數(shù)據(jù)在頻帶寬度和成像精度上都有了明顯提升,能夠更清晰地反映出茅口組儲(chǔ)層的地質(zhì)構(gòu)造特征。另一方面,在地震資料處理過程中,運(yùn)用反褶積、譜白化等技術(shù)手段來拓寬頻帶。反褶積是通過對地震子波進(jìn)行反演,去除地震子波與地下反射系數(shù)之間的卷積效應(yīng),從而壓縮地震子波的長度,提高地震資料的分辨率和頻帶寬度。譜白化則是根據(jù)地震資料的頻譜特征,對不同頻率成分的能量進(jìn)行調(diào)整,使頻譜更加均勻,從而拓寬頻帶。在對某地區(qū)的地震資料進(jìn)行處理時(shí),首先采用了反褶積技術(shù),有效地壓縮了地震子波的長度,提高了高頻成分的能量;隨后進(jìn)行譜白化處理,進(jìn)一步調(diào)整了頻譜的分布,使地震資料的頻帶得到了顯著拓寬。處理后的地震資料在分辨率上有了明顯提高,能夠分辨出更細(xì)微的地質(zhì)構(gòu)造和儲(chǔ)層特征。寬頻處理技術(shù)對儲(chǔ)層預(yù)測具有重要意義。拓寬后的頻帶能夠提高地震資料的分辨率,使地震反射信號能夠更準(zhǔn)確地反映儲(chǔ)層的細(xì)節(jié)特征。對于茅口組縫洞型儲(chǔ)層中那些微小的溶洞、溶蝕孔洞和裂縫,在寬頻地震資料中能夠得到更清晰的顯示,從而有助于準(zhǔn)確識別儲(chǔ)層的位置和范圍。寬頻資料能夠提供更豐富的地震屬性信息。通過對不同頻率成分的地震屬性進(jìn)行分析,可以更全面地了解儲(chǔ)層的物理性質(zhì)和地質(zhì)特征。高頻地震屬性可以反映儲(chǔ)層的細(xì)微結(jié)構(gòu)和變化,低頻地震屬性則可以反映儲(chǔ)層的宏觀特征和趨勢。利用寬頻地震資料提取的多種地震屬性,如振幅、頻率、相位等屬性的聯(lián)合分析,能夠更準(zhǔn)確地預(yù)測儲(chǔ)層的分布和物性參數(shù)。在某工區(qū)的儲(chǔ)層預(yù)測中,利用寬頻處理后的地震資料提取了多種地震屬性,并結(jié)合地質(zhì)分析和測井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)層預(yù)測,結(jié)果顯示,預(yù)測的儲(chǔ)層分布與實(shí)際鉆井結(jié)果具有更高的吻合度,有效提高了儲(chǔ)層預(yù)測的準(zhǔn)確性和可靠性。3.2地震屬性分析技術(shù)3.2.1地震屬性的選取與分析地震屬性分析技術(shù)在茅口組縫洞型儲(chǔ)層預(yù)測中具有重要作用,通過提取和分析與儲(chǔ)層特征相關(guān)的地震屬性,能夠有效識別儲(chǔ)層的分布范圍和物性特征。在眾多地震屬性中,均方根振幅、頻率等屬性與茅口組儲(chǔ)層特征具有密切的相關(guān)性。均方根振幅屬性是地震屬性分析中常用的參數(shù)之一,它反映了地震波在傳播過程中能量的強(qiáng)弱。對于茅口組縫洞型儲(chǔ)層,由于溶洞、溶蝕孔洞和裂縫的存在,導(dǎo)致儲(chǔ)層的巖石物理性質(zhì)發(fā)生變化,從而引起地震波能量的改變。在儲(chǔ)層發(fā)育區(qū),由于溶洞和溶蝕孔洞的存在,地震波在傳播過程中會(huì)發(fā)生散射和衰減,使得均方根振幅值相對較低。在某工區(qū)的地震屬性分析中,通過對茅口組地層的均方根振幅屬性提取和分析發(fā)現(xiàn),在已知的儲(chǔ)層區(qū)域,均方根振幅呈現(xiàn)出明顯的低值異常,與周圍非儲(chǔ)層區(qū)域形成鮮明對比。利用這一特征,可以初步圈定儲(chǔ)層的分布范圍。研究表明,在該工區(qū)的儲(chǔ)層預(yù)測中,均方根振幅屬性能夠準(zhǔn)確識別出約70%的儲(chǔ)層區(qū)域,為后續(xù)的儲(chǔ)層研究提供了重要的依據(jù)。頻率屬性也是反映儲(chǔ)層特征的重要參數(shù)之一。地震波的頻率在傳播過程中會(huì)受到儲(chǔ)層巖石物理性質(zhì)、孔隙結(jié)構(gòu)以及流體性質(zhì)等因素的影響。在茅口組縫洞型儲(chǔ)層中,由于儲(chǔ)集空間的存在,地震波的高頻成分會(huì)發(fā)生衰減,導(dǎo)致儲(chǔ)層區(qū)域的地震波頻率相對較低。通過對頻率屬性的分析,可以識別出儲(chǔ)層的位置和范圍。在某地區(qū)的研究中,采用頻譜分解技術(shù)對地震數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,提取不同頻率成分的振幅信息。結(jié)果發(fā)現(xiàn),在儲(chǔ)層發(fā)育區(qū)域,低頻成分的振幅相對較高,高頻成分的振幅相對較低,形成了明顯的頻率異常特征。利用這一特征,結(jié)合地質(zhì)分析和其他地震屬性,能夠更準(zhǔn)確地預(yù)測儲(chǔ)層的分布。在該地區(qū)的實(shí)際應(yīng)用中,頻率屬性與其他屬性聯(lián)合應(yīng)用,使儲(chǔ)層預(yù)測的準(zhǔn)確率提高了約15%。除了均方根振幅和頻率屬性外,還有許多其他地震屬性也與茅口組儲(chǔ)層特征具有一定的相關(guān)性,如瞬時(shí)相位、相干性、波阻抗等。瞬時(shí)相位屬性可以反映地震波的相位變化,對于識別儲(chǔ)層中的微小構(gòu)造和裂縫具有一定的作用。相干性屬性則能夠突出地震數(shù)據(jù)中的不連續(xù)性,有效識別出裂縫和斷層的位置。波阻抗屬性可以通過反演得到,它與儲(chǔ)層的巖性和物性密切相關(guān),能夠?yàn)閮?chǔ)層預(yù)測提供重要的信息。在實(shí)際應(yīng)用中,需要根據(jù)研究區(qū)的地質(zhì)特點(diǎn)和儲(chǔ)層特征,綜合選取多種地震屬性進(jìn)行分析,以提高儲(chǔ)層預(yù)測的準(zhǔn)確性。3.2.2多屬性融合分析多屬性融合分析是提高茅口組縫洞型儲(chǔ)層預(yù)測準(zhǔn)確性的有效方法。單一的地震屬性往往只能反映儲(chǔ)層某一方面的特征,而儲(chǔ)層的實(shí)際情況非常復(fù)雜,受到多種地質(zhì)因素的影響。通過多屬性融合分析,可以綜合利用多種地震屬性所包含的信息,更全面、準(zhǔn)確地描述儲(chǔ)層的特征,從而提高儲(chǔ)層預(yù)測的精度。在多屬性融合分析中,首先需要對選取的地震屬性進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,消除不同屬性之間量綱和數(shù)值范圍的差異,使它們具有可比性。然后,采用合適的融合算法將多個(gè)地震屬性進(jìn)行融合。常用的融合算法有主成分分析、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機(jī)等。主成分分析是一種數(shù)據(jù)降維方法,它能夠?qū)⒍鄠€(gè)相關(guān)的地震屬性轉(zhuǎn)換為幾個(gè)互不相關(guān)的主成分,這些主成分包含了原始屬性的主要信息。通過對主成分的分析,可以更有效地識別儲(chǔ)層特征。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種模擬人類大腦神經(jīng)元結(jié)構(gòu)和功能的計(jì)算模型,它能夠通過學(xué)習(xí)大量的樣本數(shù)據(jù),建立地震屬性與儲(chǔ)層特征之間的非線性關(guān)系,從而實(shí)現(xiàn)對儲(chǔ)層的預(yù)測。支持向量機(jī)則是一種基于統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)理論的分類方法,它能夠在高維空間中尋找一個(gè)最優(yōu)的分類超平面,將儲(chǔ)層和非儲(chǔ)層數(shù)據(jù)區(qū)分開來。以某工區(qū)的茅口組儲(chǔ)層預(yù)測為例,采用主成分分析方法對均方根振幅、頻率、相干性等多種地震屬性進(jìn)行融合。首先,對這些屬性進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,使其數(shù)值范圍在0-1之間。然后,利用主成分分析算法計(jì)算出主成分。通過對主成分的分析發(fā)現(xiàn),第一主成分主要反映了儲(chǔ)層的振幅特征,第二主成分主要反映了儲(chǔ)層的頻率特征,第三主成分主要反映了儲(chǔ)層的相干性特征。將這些主成分進(jìn)行組合,得到了一個(gè)綜合的地震屬性。利用這個(gè)綜合屬性對儲(chǔ)層進(jìn)行預(yù)測,結(jié)果顯示,與單一屬性預(yù)測相比,多屬性融合預(yù)測的結(jié)果與實(shí)際鉆井結(jié)果的吻合度更高,能夠更準(zhǔn)確地圈定儲(chǔ)層的分布范圍。在該工區(qū)的儲(chǔ)層預(yù)測中,多屬性融合分析使儲(chǔ)層預(yù)測的準(zhǔn)確率提高了約20%,有效降低了預(yù)測誤差,為油氣勘探開發(fā)提供了更可靠的依據(jù)。多屬性融合分析還可以結(jié)合地質(zhì)、測井等多學(xué)科資料,進(jìn)一步提高儲(chǔ)層預(yù)測的可靠性。地質(zhì)資料可以提供儲(chǔ)層的沉積相、構(gòu)造背景等信息,測井資料可以提供儲(chǔ)層的巖性、物性等參數(shù)。將這些信息與地震屬性融合在一起,能夠從不同角度對儲(chǔ)層進(jìn)行分析和預(yù)測,更加全面地認(rèn)識儲(chǔ)層的特征和分布規(guī)律。在某地區(qū)的研究中,將地震屬性與地質(zhì)、測井資料進(jìn)行融合,建立了儲(chǔ)層預(yù)測的綜合模型。通過對該模型的驗(yàn)證和應(yīng)用,發(fā)現(xiàn)它能夠更準(zhǔn)確地預(yù)測儲(chǔ)層的厚度、孔隙度等參數(shù),為儲(chǔ)層的評價(jià)和開發(fā)提供了更科學(xué)的依據(jù)。3.3模型正演技術(shù)3.3.1模型建立模型正演技術(shù)在茅口組縫洞型儲(chǔ)層預(yù)測中具有重要作用,它能夠通過建立地質(zhì)模型并進(jìn)行地震波傳播模擬,為儲(chǔ)層預(yù)測提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。在建立茅口組地震正演模型時(shí),需充分考慮茅口組的地質(zhì)特征,包括地層結(jié)構(gòu)、巖石物理參數(shù)以及儲(chǔ)層的分布和特征等。首先,依據(jù)地質(zhì)資料和鉆井?dāng)?shù)據(jù),構(gòu)建茅口組地層的基本框架。確定茅口組的頂?shù)捉缑嬉约皟?nèi)部各分層的厚度和分布范圍。根據(jù)巖心分析、薄片鑒定等資料,明確不同地層的巖石類型,如石灰?guī)r、白云巖等,并獲取相應(yīng)巖石類型的物理參數(shù),包括縱波速度、橫波速度、密度等。這些物理參數(shù)是模型正演的關(guān)鍵輸入?yún)?shù),它們的準(zhǔn)確性直接影響到正演結(jié)果的可靠性。在某工區(qū)的研究中,通過對多口鉆井的巖心分析,獲取了茅口組石灰?guī)r的縱波速度范圍為5500-6500m/s,橫波速度范圍為3000-3500m/s,密度范圍為2.6-2.8g/cm3;白云巖的縱波速度范圍為6000-7000m/s,橫波速度范圍為3200-3700m/s,密度范圍為2.7-2.9g/cm3。對于儲(chǔ)層部分,根據(jù)儲(chǔ)層的研究成果,確定儲(chǔ)層的空間分布、形狀和大小??紤]儲(chǔ)層中溶洞、溶蝕孔洞和裂縫的發(fā)育情況,將其合理地納入模型中。對于溶洞,根據(jù)實(shí)際觀測和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),確定溶洞的形狀(如圓形、橢圓形、不規(guī)則形等)、大?。ㄖ睆椒秶┮约霸趦?chǔ)層中的分布位置。對于溶蝕孔洞和裂縫,通過巖心觀察和成像測井資料,獲取其密度、方向和連通性等信息,并在模型中進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置。在模擬溶洞對地震波的響應(yīng)時(shí),將溶洞視為低速、低密度的異常體,根據(jù)溶洞的大小和形狀,調(diào)整其在模型中的速度和密度參數(shù)。當(dāng)溶洞直徑為10m時(shí),設(shè)置其縱波速度為2000m/s,密度為1.5g/cm3,以模擬溶洞對地震波的散射和衰減效應(yīng)。在模型參數(shù)設(shè)置過程中,還需考慮地層的各向異性和非均質(zhì)性。茅口組地層在沉積和構(gòu)造演化過程中,受到多種因素的影響,可能存在各向異性和非均質(zhì)性。在設(shè)置速度參數(shù)時(shí),考慮地層在不同方向上的速度差異,通過引入各向異性參數(shù)來描述這種差異。對于非均質(zhì)性,通過在模型中設(shè)置不同區(qū)域的速度和密度變化,來模擬地層的非均質(zhì)性特征。在某地區(qū)的模型建立中,根據(jù)地震資料和地質(zhì)分析,確定地層在水平方向上的速度變化范圍為±5%,在垂直方向上的速度變化范圍為±8%,并在模型中進(jìn)行相應(yīng)的參數(shù)設(shè)置。模型建立完成后,需對其進(jìn)行驗(yàn)證和優(yōu)化。將模型的正演結(jié)果與實(shí)際地震資料進(jìn)行對比分析,檢查模型是否能夠準(zhǔn)確反映實(shí)際地質(zhì)情況。如果正演結(jié)果與實(shí)際資料存在較大差異,則需要對模型參數(shù)進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化,直到正演結(jié)果與實(shí)際資料具有較好的吻合度。在某工區(qū)的模型驗(yàn)證中,通過對比正演結(jié)果和實(shí)際地震剖面,發(fā)現(xiàn)模型在某些區(qū)域的反射特征與實(shí)際資料不符。經(jīng)過對模型參數(shù)的仔細(xì)分析和調(diào)整,重新設(shè)置了部分地層的速度和密度參數(shù),使得正演結(jié)果與實(shí)際地震剖面的吻合度得到了顯著提高,為后續(xù)的正演模擬和儲(chǔ)層預(yù)測提供了可靠的模型基礎(chǔ)。3.3.2正演模擬與結(jié)果分析完成茅口組地震正演模型的建立后,利用地震波傳播理論進(jìn)行正演模擬,以獲取地震響應(yīng)特征,并對模擬結(jié)果進(jìn)行深入分析,這對于理解儲(chǔ)層的地震響應(yīng)規(guī)律、指導(dǎo)地震屬性優(yōu)選和儲(chǔ)層定性預(yù)測具有重要意義。正演模擬過程中,選用合適的正演算法,如有限差分法、有限元法等,來求解地震波在模型中的傳播方程。這些算法能夠?qū)?fù)雜的地質(zhì)模型離散化為多個(gè)小單元,通過數(shù)值計(jì)算模擬地震波在每個(gè)單元中的傳播過程,從而得到整個(gè)模型的地震響應(yīng)。在實(shí)際應(yīng)用中,有限差分法因其計(jì)算效率高、算法簡單等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于地震正演模擬。在某工區(qū)的正演模擬中,采用了基于高階有限差分的正演算法,將模型離散為5m×5m×5m的小網(wǎng)格,以確保計(jì)算精度。設(shè)置震源為雷克子波,主頻為30Hz,模擬地震波從震源出發(fā),在模型中傳播、反射和折射的過程,最終得到模擬的地震記錄。通過正演模擬,獲得了不同地質(zhì)模型下的地震響應(yīng)特征。在茅口組縫洞型儲(chǔ)層模型中,溶洞、溶蝕孔洞和裂縫的存在導(dǎo)致地震波傳播路徑發(fā)生改變,產(chǎn)生了一系列獨(dú)特的地震響應(yīng)。溶洞會(huì)使地震波發(fā)生散射和繞射,在地震記錄上表現(xiàn)為振幅減弱、相位變化和同相軸扭曲等特征。當(dāng)溶洞直徑較大時(shí),會(huì)形成明顯的繞射波,在地震剖面上呈現(xiàn)出“蝴蝶結(jié)”狀的反射特征。溶蝕孔洞的存在會(huì)使地震波的高頻成分衰減,導(dǎo)致地震記錄的頻率降低,波形變得更寬。裂縫則會(huì)使地震波產(chǎn)生各向異性傳播,在地震記錄上表現(xiàn)為不同方向上的振幅和相位差異。在裂縫發(fā)育方向上,地震波的振幅會(huì)相對增強(qiáng),而在垂直于裂縫方向上,振幅會(huì)相對減弱。對正演模擬結(jié)果進(jìn)行分析,能夠?yàn)榈卣饘傩詢?yōu)選提供指導(dǎo)。通過對比不同模型的地震響應(yīng),確定哪些地震屬性對儲(chǔ)層特征最為敏感,從而在實(shí)際地震資料處理中,優(yōu)先選擇這些屬性進(jìn)行分析。均方根振幅屬性在識別溶洞和溶蝕孔洞方面具有較好的效果,因?yàn)槿芏春腿芪g孔洞的存在會(huì)導(dǎo)致地震波能量的衰減,使得均方根振幅值降低。頻率屬性對于識別裂縫和溶蝕孔洞也有一定的指示作用,裂縫和溶蝕孔洞會(huì)改變地震波的頻率特征,通過分析頻率屬性的變化,可以推斷儲(chǔ)層中裂縫和溶蝕孔洞的發(fā)育情況。在某地區(qū)的研究中,通過對正演模擬結(jié)果的分析,發(fā)現(xiàn)均方根振幅屬性與溶洞和溶蝕孔洞的發(fā)育程度具有較高的相關(guān)性,相關(guān)系數(shù)達(dá)到了0.85。因此,在實(shí)際地震資料處理中,優(yōu)先提取均方根振幅屬性來識別儲(chǔ)層的分布范圍。正演模擬結(jié)果還能夠?yàn)閮?chǔ)層定性預(yù)測提供依據(jù)。根據(jù)模擬得到的地震響應(yīng)特征,建立儲(chǔ)層的地震響應(yīng)模式,以此來判斷實(shí)際地震資料中是否存在儲(chǔ)層以及儲(chǔ)層的可能位置和規(guī)模。如果在實(shí)際地震剖面上觀察到與正演模擬中溶洞響應(yīng)特征相似的“蝴蝶結(jié)”狀反射,就可以初步判斷該區(qū)域可能存在溶洞型儲(chǔ)層。結(jié)合其他地質(zhì)和地球物理信息,如地質(zhì)構(gòu)造、巖性分布等,進(jìn)一步驗(yàn)證和確定儲(chǔ)層的存在和特征。在某工區(qū)的儲(chǔ)層預(yù)測中,利用正演模擬建立的地震響應(yīng)模式,對實(shí)際地震資料進(jìn)行分析,成功識別出了多個(gè)可能的儲(chǔ)層區(qū)域。通過后續(xù)的鉆井驗(yàn)證,證實(shí)了這些區(qū)域確實(shí)存在儲(chǔ)層,且儲(chǔ)層的特征與正演模擬預(yù)測的結(jié)果基本一致,有效提高了儲(chǔ)層預(yù)測的準(zhǔn)確性和可靠性。3.4反演技術(shù)3.4.1疊前隨機(jī)反演疊前隨機(jī)反演是一種基于貝葉斯理論和馬爾可夫鏈蒙特卡羅算法的儲(chǔ)層定量預(yù)測技術(shù),在茅口組縫洞型儲(chǔ)層預(yù)測中具有重要應(yīng)用。該技術(shù)充分利用疊前地震數(shù)據(jù)中的豐富信息,包括不同入射角下的地震振幅、相位等,通過隨機(jī)模擬的方式,反演出地下巖石的多種物理參數(shù),如縱波速度、橫波速度、密度等,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對儲(chǔ)層的定量預(yù)測。疊前隨機(jī)反演的原理基于貝葉斯反演理論,將反演問題視為一個(gè)概率推斷問題。它假設(shè)地下巖石的物理參數(shù)是隨機(jī)變量,其分布受到先驗(yàn)信息和觀測數(shù)據(jù)的約束。先驗(yàn)信息通常來自地質(zhì)、測井等資料,如已知的儲(chǔ)層分布范圍、巖石物理參數(shù)的統(tǒng)計(jì)特征等。觀測數(shù)據(jù)則是疊前地震數(shù)據(jù),通過建立地震響應(yīng)與巖石物理參數(shù)之間的正演模型,將觀測數(shù)據(jù)與先驗(yàn)信息相結(jié)合,利用馬爾可夫鏈蒙特卡羅算法進(jìn)行隨機(jī)抽樣,得到滿足觀測數(shù)據(jù)和先驗(yàn)約束的巖石物理參數(shù)的多個(gè)實(shí)現(xiàn)。這些實(shí)現(xiàn)反映了地下巖石物理參數(shù)的不確定性,通過對多個(gè)實(shí)現(xiàn)的統(tǒng)計(jì)分析,可以得到儲(chǔ)層參數(shù)的概率分布,從而實(shí)現(xiàn)對儲(chǔ)層的定量預(yù)測。在實(shí)際應(yīng)用中,疊前隨機(jī)反演的實(shí)施步驟較為復(fù)雜。需要對疊前地震數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,包括去噪、振幅補(bǔ)償、子波提取等,以提高數(shù)據(jù)的質(zhì)量和可靠性。然后,建立合適的巖石物理模型,描述巖石物理參數(shù)與地震響應(yīng)之間的關(guān)系。常用的巖石物理模型有Gassmann方程、Xu-White模型等,這些模型能夠考慮巖石的孔隙結(jié)構(gòu)、流體性質(zhì)等因素對地震波傳播的影響。接下來,根據(jù)先驗(yàn)信息和觀測數(shù)據(jù),設(shè)置反演的初始參數(shù)和約束條件,如先驗(yàn)概率分布、反演參數(shù)的范圍等。利用馬爾可夫鏈蒙特卡羅算法進(jìn)行反演計(jì)算,生成多個(gè)巖石物理參數(shù)的實(shí)現(xiàn)。對這些實(shí)現(xiàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,計(jì)算儲(chǔ)層參數(shù)的均值、方差等統(tǒng)計(jì)量,得到儲(chǔ)層參數(shù)的概率分布,從而確定儲(chǔ)層的分布范圍和物性參數(shù)。以四川盆地某工區(qū)的茅口組儲(chǔ)層預(yù)測為例,應(yīng)用疊前隨機(jī)反演技術(shù)取得了良好的效果。通過對該工區(qū)的疊前地震數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析,結(jié)合測井資料提供的先驗(yàn)信息,利用疊前隨機(jī)反演得到了縱波速度、橫波速度和密度等巖石物理參數(shù)的多個(gè)實(shí)現(xiàn)。對這些實(shí)現(xiàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析后,得到了儲(chǔ)層孔隙度和滲透率的概率分布。結(jié)果顯示,預(yù)測的儲(chǔ)層分布與實(shí)際鉆井結(jié)果具有較高的吻合度,能夠準(zhǔn)確地圈定儲(chǔ)層的范圍,并且對儲(chǔ)層的物性參數(shù)預(yù)測也較為準(zhǔn)確。在該工區(qū)的一口鉆井中,實(shí)際測井解釋的孔隙度為5.5%,滲透率為0.1mD,而疊前隨機(jī)反演預(yù)測的孔隙度均值為5.3%,滲透率均值為0.09mD,預(yù)測結(jié)果與實(shí)際值較為接近,有效提高了儲(chǔ)層預(yù)測的精度和可靠性。3.4.2波阻抗反演波阻抗反演技術(shù)是儲(chǔ)層預(yù)測中常用的方法之一,通過對地震數(shù)據(jù)的反演處理,獲取地下巖石的波阻抗信息,進(jìn)而推斷儲(chǔ)層的分布和物性參數(shù)。波阻抗是巖石密度與縱波速度的乘積,不同巖性的巖石具有不同的波阻抗值,因此可以利用波阻抗的差異來識別儲(chǔ)層。波阻抗反演的基本原理是基于地震波的反射理論,地震波在地下傳播時(shí),遇到波阻抗不同的界面會(huì)發(fā)生反射和透射。通過對地震記錄中的反射波信息進(jìn)行分析和反演,可以得到地下各層的波阻抗值。在實(shí)際反演過程中,常用的方法有遞推反演和模型反演。遞推反演是從已知的地震道出發(fā),根據(jù)波阻抗與反射系數(shù)的關(guān)系,逐層遞推計(jì)算出地下各層的波阻抗。這種方法計(jì)算速度快,但對地震數(shù)據(jù)的質(zhì)量要求較高,且容易受到噪聲和反演初始模型的影響。模型反演則是先建立一個(gè)初始的波阻抗模型,然后通過不斷調(diào)整模型參數(shù),使模型的地震響應(yīng)與實(shí)際地震數(shù)據(jù)相匹配,從而得到最終的波阻抗模型。模型反演方法能夠充分利用地質(zhì)和測井等先驗(yàn)信息,反演結(jié)果相對穩(wěn)定,但計(jì)算過程較為復(fù)雜,需要較多的迭代次數(shù)。在茅口組縫洞型儲(chǔ)層預(yù)測中,波阻抗反演技術(shù)具有重要的應(yīng)用價(jià)值。由于茅口組儲(chǔ)層與圍巖的波阻抗存在差異,通過波阻抗反演可以清晰地顯示儲(chǔ)層的位置和分布范圍。在儲(chǔ)層發(fā)育區(qū),由于溶洞、溶蝕孔洞和裂縫的存在,巖石的密度和縱波速度發(fā)生變化,導(dǎo)致波阻抗值與圍巖不同。在某工區(qū)的波阻抗反演結(jié)果中,儲(chǔ)層區(qū)域表現(xiàn)為明顯的低波阻抗異常,與周圍高波阻抗的圍巖形成鮮明對比,從而能夠準(zhǔn)確地圈定儲(chǔ)層的邊界。波阻抗反演還可以結(jié)合其他地球物理和地質(zhì)信息,對儲(chǔ)層的物性參數(shù)進(jìn)行預(yù)測。將波阻抗反演結(jié)果與測井資料相結(jié)合,利用測井解釋模型,建立波阻抗與孔隙度、滲透率等物性參數(shù)之間的關(guān)系,從而實(shí)現(xiàn)對儲(chǔ)層物性參數(shù)的定量預(yù)測。在某地區(qū)的研究中,通過對多口井的測井資料和波阻抗反演結(jié)果進(jìn)行分析,建立了波阻抗與孔隙度的關(guān)系式:孔隙度=0.08-0.00002×波阻抗。利用該關(guān)系式,對研究區(qū)的波阻抗反演數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算,得到了儲(chǔ)層孔隙度的分布。結(jié)果顯示,預(yù)測的孔隙度與實(shí)際測井解釋的孔隙度具有較好的相關(guān)性,相關(guān)系數(shù)達(dá)到了0.75,能夠?yàn)閮?chǔ)層評價(jià)和開發(fā)提供重要的依據(jù)。然而,波阻抗反演技術(shù)也存在一定的局限性,對于一些復(fù)雜的地質(zhì)情況,如儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)、地震數(shù)據(jù)信噪比低等,反演結(jié)果的精度可能會(huì)受到影響,需要結(jié)合其他技術(shù)方法進(jìn)行綜合分析和解釋。3.5三維可視化雕刻技術(shù)三維可視化雕刻技術(shù)是一種能夠直觀展示茅口組縫洞型儲(chǔ)層空間形態(tài)的重要手段,它基于地震數(shù)據(jù)和其他地質(zhì)信息,通過先進(jìn)的計(jì)算機(jī)圖形學(xué)算法,將儲(chǔ)層的三維結(jié)構(gòu)以可視化的方式呈現(xiàn)出來,為地質(zhì)學(xué)家和工程師提供了更加直觀、準(zhǔn)確的儲(chǔ)層信息。在實(shí)際應(yīng)用中,首先需要對地震數(shù)據(jù)進(jìn)行精細(xì)處理和解釋,提取出與縫洞型儲(chǔ)層相關(guān)的地震屬性,如振幅、相位、頻率等。利用地震反演技術(shù)得到儲(chǔ)層的波阻抗、速度等物理參數(shù),這些參數(shù)是構(gòu)建三維模型的基礎(chǔ)。然后,運(yùn)用三維建模軟件,將地震屬性和物理參數(shù)進(jìn)行整合,建立茅口組縫洞型儲(chǔ)層的三維地質(zhì)模型。在建模過程中,需要充分考慮儲(chǔ)層的非均質(zhì)性和復(fù)雜性,對不同的儲(chǔ)集空間類型,如溶洞、溶蝕孔洞和裂縫等,進(jìn)行準(zhǔn)確的刻畫和表達(dá)。對于溶洞,根據(jù)地震屬性和反演結(jié)果,確定其空間位置、大小和形狀,通過三維網(wǎng)格的劃分和屬性賦值,在模型中精確地呈現(xiàn)出溶洞的形態(tài)。對于溶蝕孔洞和裂縫,則利用地震相干體分析、螞蟻?zhàn)粉櫟燃夹g(shù),識別其分布特征,將其合理地融入三維模型中。通過三維可視化雕刻技術(shù),可以直觀地展示縫洞單元的空間形態(tài)和分布規(guī)律。在三維模型中,能夠清晰地看到溶洞的大小、形狀和連通性,以及溶蝕孔洞和裂縫的分布情況。溶洞可能呈現(xiàn)出不規(guī)則的形狀,大小不一,有的溶洞相互連通形成大型的洞穴系統(tǒng),有的則孤立存在。溶蝕孔洞則分布在巖石基質(zhì)中,與裂縫相互交織,形成復(fù)雜的儲(chǔ)集空間網(wǎng)絡(luò)。裂縫的走向和密度也能夠在三維模型中得到清晰的展示,它們在儲(chǔ)層中起到了溝通和連接不同儲(chǔ)集空間的作用,對天然氣的運(yùn)移和聚集具有重要影響。在某工區(qū)的實(shí)際應(yīng)用中,利用三維可視化雕刻技術(shù)對茅口組縫洞型儲(chǔ)層進(jìn)行了刻畫。結(jié)果顯示,該工區(qū)的縫洞單元呈現(xiàn)出明顯的分帶性,在構(gòu)造高部位,溶洞和溶蝕孔洞發(fā)育較為密集,形成了優(yōu)質(zhì)的儲(chǔ)層區(qū)域;而在構(gòu)造低部位,儲(chǔ)層的發(fā)育程度相對較差。通過對三維模型的分析,還發(fā)現(xiàn)了一些以往未被識別的小型溶洞和裂縫,這些新發(fā)現(xiàn)的儲(chǔ)集空間為進(jìn)一步的勘探開發(fā)提供了新的目標(biāo)。三維可視化雕刻技術(shù)的成果表達(dá)方式豐富多樣,包括三維立體圖、剖面圖和動(dòng)畫演示等。三維立體圖能夠全面展示儲(chǔ)層的空間形態(tài),地質(zhì)人員可以從不同角度觀察儲(chǔ)層的結(jié)構(gòu)和特征,直觀地了解儲(chǔ)層的分布情況。剖面圖則可以展示儲(chǔ)層在不同方向上的內(nèi)部結(jié)構(gòu),幫助地質(zhì)人員分析儲(chǔ)層的縱向變化和儲(chǔ)集空間的連通性。動(dòng)畫演示則能夠動(dòng)態(tài)展示儲(chǔ)層的演化過程,通過模擬不同地質(zhì)時(shí)期的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和巖溶作用,讓地質(zhì)人員更加深入地了解儲(chǔ)層的形成機(jī)制和演化歷史。這些成果表達(dá)方式為儲(chǔ)層的分析和評價(jià)提供了更加直觀、全面的信息,有助于提高勘探開發(fā)的決策水平。四、預(yù)測技術(shù)應(yīng)用案例分析4.1瀘州地區(qū)案例4.1.1地質(zhì)概況瀘州地區(qū)位于四川盆地南部,其茅口組地層在區(qū)域地質(zhì)背景下呈現(xiàn)出獨(dú)特的地質(zhì)特征。從構(gòu)造角度來看,瀘州地區(qū)處于多個(gè)構(gòu)造單元的過渡地帶,構(gòu)造活動(dòng)較為頻繁。在漫長的地質(zhì)歷史時(shí)期,受到多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響,地層發(fā)生了復(fù)雜的褶皺和斷裂變形。這些構(gòu)造運(yùn)動(dòng)不僅改變了地層的原始產(chǎn)狀,還對茅口組儲(chǔ)層的形成和演化產(chǎn)生了重要影響。在印支運(yùn)動(dòng)和燕山運(yùn)動(dòng)期間,瀘州地區(qū)受到強(qiáng)烈的擠壓作用,形成了一系列北東-南西向的褶皺構(gòu)造,如瀘州背斜等。這些褶皺構(gòu)造的軸部和翼部,由于應(yīng)力集中,巖石破裂形成了大量的構(gòu)造裂縫,為后期的巖溶作用和儲(chǔ)層改造提供了有利條件。地層方面,瀘州地區(qū)茅口組地層主要為一套海相碳酸鹽巖沉積,巖性以石灰?guī)r和白云巖為主,夾少量泥巖和燧石層。地層厚度在不同區(qū)域存在一定差異,一般在200-350米之間。茅口組與下伏棲霞組呈整合接觸,二者在沉積環(huán)境上具有一定的繼承性,均為淺海相沉積。而茅口組與上覆龍?zhí)督M則呈平行不整合接觸,這種接觸關(guān)系反映了茅口組沉積末期,區(qū)域構(gòu)造運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致地層抬升,遭受風(fēng)化剝蝕后,龍?zhí)督M在其上重新沉積。在茅口組沉積時(shí)期,瀘州地區(qū)處于溫暖淺海環(huán)境,水體清澈,生物繁盛。這種沉積環(huán)境有利于碳酸鹽巖的形成,沉積了大量富含生物碎屑的石灰?guī)r和白云巖。在開闊臺(tái)地相帶,生物碎屑灰?guī)r廣泛發(fā)育,這些生物碎屑主要來源于腕足類、珊瑚、蜓類等海洋生物,它們的堆積形成了顆粒結(jié)構(gòu)的石灰?guī)r,為儲(chǔ)層的發(fā)育提供了一定的物質(zhì)基礎(chǔ)。在臺(tái)地邊緣相帶,由于水動(dòng)力條件較強(qiáng),形成了顆粒灘沉積,顆粒灘體主要由鮞粒、內(nèi)碎屑等組成,經(jīng)過后期的成巖作用改造,成為了儲(chǔ)層發(fā)育的有利部位。后期的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和巖溶作用對茅口組儲(chǔ)層的改造作用顯著。構(gòu)造運(yùn)動(dòng)形成的裂縫為巖溶水的運(yùn)移提供了通道,加速了巖溶作用的進(jìn)行。在巖溶作用下,茅口組地層中的石灰?guī)r和白云巖被溶蝕,形成了大量的溶洞、溶蝕孔洞和裂縫等儲(chǔ)集空間。在一些斷層附近和褶皺軸部,由于裂縫發(fā)育,巖溶作用強(qiáng)烈,形成了大型的溶洞和溶蝕孔洞,這些儲(chǔ)集空間相互連通,構(gòu)成了良好的儲(chǔ)層。瀘州地區(qū)茅口組儲(chǔ)層的形成是多種地質(zhì)因素共同作用的結(jié)果,復(fù)雜的構(gòu)造背景和獨(dú)特的沉積環(huán)境為儲(chǔ)層的發(fā)育提供了基礎(chǔ),后期的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和巖溶作用則對儲(chǔ)層進(jìn)行了改造和優(yōu)化,使其成為具有重要勘探價(jià)值的天然氣儲(chǔ)層。4.1.2斷溶體儲(chǔ)層預(yù)測方法與應(yīng)用在瀘州地區(qū)茅口組斷溶體儲(chǔ)層預(yù)測中,針對斷溶體尺度小、地震特征不明顯的難題,采用了一系列先進(jìn)的技術(shù)方法。首先是增強(qiáng)相干斷層檢測技術(shù),該技術(shù)通過對地震數(shù)據(jù)進(jìn)行特殊處理,突出地震數(shù)據(jù)中的不連續(xù)性,從而更有效地檢測出斷層的位置和走向。利用數(shù)學(xué)算法對地震數(shù)據(jù)的振幅、相位等信息進(jìn)行分析,增強(qiáng)斷層處的地震響應(yīng)特征,使得斷層在地震剖面上更加清晰可見。在某工區(qū)的地震數(shù)據(jù)處理中,通過增強(qiáng)相干斷層檢測技術(shù),成功識別出了多條以往難以察覺的小斷層,為后續(xù)的斷溶體刻畫提供了重要基礎(chǔ)。利用梯度結(jié)構(gòu)張量來刻畫斷溶體。梯度結(jié)構(gòu)張量是一種能夠描述地震數(shù)據(jù)局部結(jié)構(gòu)特征的數(shù)學(xué)工具,它可以反映地震數(shù)據(jù)在不同方向上的變化率。在斷溶體區(qū)域,由于巖石的破碎和溶蝕,地震數(shù)據(jù)的局部結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生明顯變化,通過計(jì)算梯度結(jié)構(gòu)張量,可以準(zhǔn)確地識別出這些變化,從而刻畫斷溶體的邊界輪廓。具體操作時(shí),根據(jù)梯度結(jié)構(gòu)張量的計(jì)算結(jié)果,設(shè)定合適的閾值,將地震數(shù)據(jù)中符合斷溶體特征的區(qū)域提取出來,形成斷溶體的初步輪廓。然后,結(jié)合測井解釋的儲(chǔ)層位置以及鉆井過程中發(fā)生放空漏失等現(xiàn)象進(jìn)行標(biāo)定,進(jìn)一步確定斷溶體的準(zhǔn)確邊界。在瀘州地區(qū)的一口鉆井中,通過測井解釋發(fā)現(xiàn)該井在茅口組地層存在儲(chǔ)層,且鉆井過程中發(fā)生了放空漏失現(xiàn)象,將這些信息與梯度結(jié)構(gòu)張量計(jì)算結(jié)果相結(jié)合,準(zhǔn)確地確定了該區(qū)域斷溶體的邊界。采用斷溶體做邊界約束,開展波阻抗反演預(yù)測斷溶體儲(chǔ)層。波阻抗反演是通過對地震數(shù)據(jù)的反演處理,得到地下巖石的波阻抗信息,不同巖性的巖石具有不同的波阻抗值,從而可以利用波阻抗的差異來識別儲(chǔ)層。在瀘州地區(qū),由于斷溶體儲(chǔ)層與圍巖的波阻抗存在差異,在斷溶體區(qū)域,由于溶洞、溶蝕孔洞和裂縫的存在,巖石的密度和縱波速度發(fā)生變化,導(dǎo)致波阻抗值與圍巖不同。以之前確定的斷溶體邊界為約束條件,對地震數(shù)據(jù)進(jìn)行波阻抗反演。在反演過程中,充分考慮斷溶體的空間形態(tài)和分布范圍,利用地震數(shù)據(jù)的振幅、相位等信息,反演出斷溶體儲(chǔ)層的波阻抗分布。根據(jù)波阻抗反演結(jié)果,結(jié)合地質(zhì)分析和測井資料,確定斷溶體儲(chǔ)層的分布范圍和物性參數(shù)。在某工區(qū)的波阻抗反演結(jié)果中,清晰地顯示出斷溶體儲(chǔ)層區(qū)域呈現(xiàn)出低波阻抗異常,與周圍高波阻抗的圍巖形成鮮明對比,從而準(zhǔn)確地圈定了斷溶體儲(chǔ)層的邊界。利用三維雕刻技術(shù)展示斷溶體儲(chǔ)層的空間形態(tài)。三維雕刻技術(shù)基于地震數(shù)據(jù)和波阻抗反演結(jié)果,通過計(jì)算機(jī)圖形學(xué)算法,將斷溶體儲(chǔ)層的三維結(jié)構(gòu)以可視化的方式呈現(xiàn)出來。在三維模型中,可以從不同角度觀察斷溶體儲(chǔ)層的大小、形狀、連通性以及與周圍地層的關(guān)系。在瀘州地區(qū)的三維雕刻成果中,直觀地展示了斷溶體儲(chǔ)層呈不規(guī)則形狀,大小不一,部分?jǐn)嗳荏w之間相互連通,形成了復(fù)雜的儲(chǔ)集空間網(wǎng)絡(luò)。這些三維可視化成果為地質(zhì)學(xué)家和工程師提供了更加直觀、準(zhǔn)確的儲(chǔ)層信息,有助于他們深入了解斷溶體儲(chǔ)層的特征,從而更好地進(jìn)行勘探開發(fā)決策。通過在瀘州地區(qū)的實(shí)際應(yīng)用,這些斷溶體儲(chǔ)層預(yù)測方法取得了良好的效果。成功地識別和刻畫了多個(gè)斷溶體儲(chǔ)層,預(yù)測結(jié)果與實(shí)際鉆井結(jié)果具有較高的吻合度。在某工區(qū),根據(jù)預(yù)測結(jié)果部署的鉆井在茅口組地層鉆遇了斷溶體儲(chǔ)層,測試獲得了高產(chǎn)工業(yè)氣流,證實(shí)了預(yù)測方法的有效性和可靠性。這些預(yù)測方法的應(yīng)用,為瀘州地區(qū)茅口組斷溶體儲(chǔ)層的勘探開發(fā)提供了有力的技術(shù)支持,提高了勘探效率,降低了勘探風(fēng)險(xiǎn),具有重要的推廣應(yīng)用價(jià)值。4.2SN地區(qū)案例4.2.1地質(zhì)背景SN地區(qū)位于四川盆地中部,其茅口組地層發(fā)育特征與區(qū)域地質(zhì)演化密切相關(guān)。在沉積時(shí)期,SN地區(qū)處于淺海臺(tái)地環(huán)境,水體較為清澈,能量適中,為碳酸鹽巖的沉積提供了有利條件。茅口組地層主要由石灰?guī)r和白云巖組成,夾少量泥質(zhì)巖和燧石結(jié)核。石灰?guī)r以生物碎屑灰?guī)r和泥晶灰?guī)r為主,生物碎屑主要來源于腕足類、珊瑚、蜓類等海洋生物,反映了當(dāng)時(shí)豐富的生物群落。白云巖則多為細(xì)晶-中晶白云巖,其形成與沉積環(huán)境的鹽度變化以及后期的成巖改造有關(guān)。從地層厚度來看,SN地區(qū)茅口組地層厚度相對穩(wěn)定,一般在250-300米左右。地層內(nèi)部發(fā)育多個(gè)沉積旋回,每個(gè)旋回由下往上表現(xiàn)為水體逐漸變淺的沉積序列,從泥晶灰?guī)r逐漸過渡為生物碎屑灰?guī)r,頂部可能出現(xiàn)白云巖化現(xiàn)象。茅口組與下伏棲霞組呈整合接觸,二者沉積環(huán)境具有一定的繼承性,均為淺海相沉積。而茅口組與上覆龍?zhí)督M呈平行不整合接觸,這是由于在茅口組沉積末期,區(qū)域構(gòu)造運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致地層抬升,遭受風(fēng)化剝蝕,之后龍?zhí)督M在其上重新沉積。在構(gòu)造演化方面,SN地區(qū)經(jīng)歷了多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響。東吳運(yùn)動(dòng)時(shí)期,峨眉山玄武巖噴發(fā),區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場發(fā)生改變,地層發(fā)生褶皺和斷裂,為后期的巖溶作用提供了條件。印支運(yùn)動(dòng)和燕山運(yùn)動(dòng)進(jìn)一步加劇了地層的變形,形成了一系列北東-南西向的褶皺構(gòu)造和斷裂系統(tǒng)。這些構(gòu)造運(yùn)動(dòng)對茅口組儲(chǔ)層的形成和改造起到了關(guān)鍵作用。構(gòu)造裂縫的發(fā)育為巖溶水的運(yùn)移提供了通道,加速了巖溶作用的進(jìn)行,從而形成了大量的溶洞、溶蝕孔洞和裂縫等儲(chǔ)集空間。在背斜構(gòu)造的軸部和翼部,由于應(yīng)力集中,巖石破裂形成的裂縫更為發(fā)育,巖溶作用也更為強(qiáng)烈,儲(chǔ)層的發(fā)育程度相對較好。巖溶作用在SN地區(qū)茅口組儲(chǔ)層的形成過程中扮演了重要角色。在茅口組沉積末期和后期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)抬升過程中,地層暴露于地表,遭受大氣降水和地表水的溶蝕作用。富含二氧化碳的酸性水通過巖石的孔隙和裂縫滲入地下,與碳酸鹽巖發(fā)生化學(xué)反應(yīng),溶解巖石中的碳酸鈣,形成了大量的溶蝕孔洞和溶洞。巖溶作用還導(dǎo)致了巖石的白云石化作用,白云石的生成進(jìn)一步改善了儲(chǔ)層的孔隙結(jié)構(gòu)和滲透性。在巖溶高地和巖溶斜坡等區(qū)域,由于地表水和地下水的流動(dòng)活躍,巖溶作用更為強(qiáng)烈,儲(chǔ)層的溶蝕孔洞和溶洞發(fā)育更為密集,規(guī)模也相對較大。SN地區(qū)茅口組儲(chǔ)層的形成是多種地質(zhì)因素共同作用的結(jié)果。淺海臺(tái)地的沉積環(huán)境為碳酸鹽巖的沉積提供了物質(zhì)基礎(chǔ),多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)形成的構(gòu)造裂縫為巖溶作用提供了通道,巖溶作用則對儲(chǔ)層進(jìn)行了改造和優(yōu)化,形成了復(fù)雜的縫洞型儲(chǔ)層。這些地質(zhì)背景條件的相互作用,決定了SN地區(qū)茅口組儲(chǔ)層的分布和特征,為后續(xù)的儲(chǔ)層預(yù)測和勘探開發(fā)工作提供了重要的地質(zhì)依據(jù)。4.2.2儲(chǔ)層預(yù)測技術(shù)流程與成果驗(yàn)證在SN地區(qū)茅口組儲(chǔ)層預(yù)測中,運(yùn)用了一系列先進(jìn)的技術(shù)流程,包括地震資料處理、屬性分析、正演反演等技術(shù),以實(shí)現(xiàn)對儲(chǔ)層的準(zhǔn)確預(yù)測。首先對地震資料進(jìn)行精細(xì)處理,采用保幅處理技術(shù),包括靜校正、去噪、振幅補(bǔ)償?shù)?,以消除地表因素和噪聲對地震?shù)據(jù)的影響,保持地震數(shù)據(jù)的真實(shí)振幅信息。針對SN地區(qū)復(fù)雜的地表?xiàng)l件,采用初至折射靜校正和層析靜校正相結(jié)合的方法,有效消除了近地表因素對地震波旅行時(shí)的影響,使地震資料的成像質(zhì)量得到顯著提高。運(yùn)用基于F-K域?yàn)V波的面波壓制技術(shù)、基于小波變換的隨機(jī)噪聲衰減技術(shù)以及基于波動(dòng)方程的多次波壓制技術(shù)等,有效壓制了面波、隨機(jī)噪聲和多次波等干擾,提高了地震資料的信噪比。通過振幅補(bǔ)償和相位校正等方法,提高了地震資料的一致性,使地震數(shù)據(jù)能夠更準(zhǔn)確地反映地下地質(zhì)構(gòu)造和儲(chǔ)層特征。在地震屬性分析方面,選取了均方根振幅、頻率、相干性等多種與儲(chǔ)層特征相關(guān)的地震屬性進(jìn)行分析。均方根振幅屬性能夠反映地震波能量的強(qiáng)弱,在儲(chǔ)層發(fā)育區(qū),由于溶洞和溶蝕孔洞的存在,地震波能量發(fā)生散射和衰減,均方根振幅值相對較低。通過對均方根振幅屬性的提取和分析,初步圈定了儲(chǔ)層的分布范圍。頻率屬性對儲(chǔ)層特征也具有重要指示作用,儲(chǔ)層中的溶洞和溶蝕孔洞會(huì)導(dǎo)致地震波高頻成分衰減,頻率降低。采用頻譜分解技術(shù)對地震數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,提取不同頻率成分的振幅信息,通過分析頻率屬性的變化,進(jìn)一步識別儲(chǔ)層的位置和范圍。相干性屬性能夠突出地震數(shù)據(jù)中的不連續(xù)性,有效識別出裂縫和斷層的位置,為儲(chǔ)層預(yù)測提供了重要的構(gòu)造信息。利用模型正演技術(shù),根據(jù)SN地區(qū)茅口組的地質(zhì)特征建立了地震正演模型。模型建立過程中,充分考慮了地層結(jié)構(gòu)、巖石物理參數(shù)以及儲(chǔ)層中溶洞、溶蝕孔洞和裂縫的發(fā)育情況。依據(jù)地質(zhì)資料和鉆井?dāng)?shù)據(jù),確定了茅口組地層的頂?shù)捉缑?、各分層的厚度和分布范圍,以及不同地層的巖石類型和物理參數(shù)。對于儲(chǔ)層部分,根據(jù)實(shí)際觀測和研究成果,合理設(shè)置了溶洞、溶蝕孔洞和裂縫的大小、形狀、分布位置等參數(shù)。利用有限差分法等正演算法進(jìn)行模擬,得到了不同地質(zhì)模型下的地震響應(yīng)特征。通過對正演模擬結(jié)果的分析,建立了儲(chǔ)層的地震響應(yīng)模式,為儲(chǔ)層定性預(yù)測提供了依據(jù)。采用疊前隨機(jī)反演和波阻抗反演等反演技術(shù)對儲(chǔ)層進(jìn)行定量預(yù)測。疊前隨機(jī)反演利用貝葉斯理論和馬爾可夫鏈蒙特卡羅算法,充分利用疊前地震數(shù)據(jù)中的豐富信息,反演出地下巖石的縱波速度、橫波速度、密度等物理參數(shù),進(jìn)而得到儲(chǔ)層孔隙度和滲透率的概率分布。在實(shí)際應(yīng)用中,對疊前地震數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,包括去噪、振幅補(bǔ)償、子波提取等,建立合適的巖石物理模型,設(shè)置反演的初始參數(shù)和約束條件,利用馬爾可夫鏈蒙特卡羅算法進(jìn)行反演計(jì)算,得到了多個(gè)巖石物理參數(shù)的實(shí)現(xiàn)。對這些實(shí)現(xiàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,得到了儲(chǔ)層參數(shù)的概率分布,從而確定了儲(chǔ)層的分布范圍和物性參數(shù)。波阻抗反演則通過對地震數(shù)據(jù)的反演處理,得到地下巖石的波阻抗信息,利用儲(chǔ)層與圍巖波阻抗的差異來識別儲(chǔ)層。在反演過程中,采用模型反演方法,結(jié)合地質(zhì)和測井等先驗(yàn)信息,不斷調(diào)整模型參數(shù),使模型的地震響應(yīng)與實(shí)際地震數(shù)據(jù)相匹配,得到了準(zhǔn)確的波阻抗模型,進(jìn)而推斷出儲(chǔ)層的分布和物性參數(shù)。將預(yù)測結(jié)果與實(shí)鉆結(jié)果進(jìn)行對比驗(yàn)證,以評估預(yù)測技術(shù)的準(zhǔn)確性和可靠性。在SN地區(qū)部署的多口鉆井中,預(yù)測的儲(chǔ)層位置和物性參數(shù)與實(shí)鉆結(jié)果具有較高的吻合度。在某口鉆井中,預(yù)測的儲(chǔ)層孔隙度為6%-8%,滲透率為0.05-0.1mD,實(shí)鉆測井解釋的孔隙度為6.5%,滲透率為0.08mD,預(yù)測結(jié)果與實(shí)際值較為接近。在儲(chǔ)層分布范圍的預(yù)測上,根據(jù)地震屬性分析和反演結(jié)果圈定的儲(chǔ)層區(qū)域,與實(shí)鉆結(jié)果基本一致,有效指導(dǎo)了鉆井的部署和勘探開發(fā)工作。通過實(shí)際應(yīng)用驗(yàn)證,表明在SN地區(qū)運(yùn)用的儲(chǔ)層預(yù)測技術(shù)流程是有效的,能夠準(zhǔn)確地預(yù)測茅口組縫洞型儲(chǔ)層的分布和物性參數(shù),為該地區(qū)的天然氣勘探開發(fā)提供了有力的技術(shù)支持。4.3合川-潼南地區(qū)案例4.3.1區(qū)域地質(zhì)特征合川-潼南地區(qū)地處四川盆地中部,處于川中古隆起構(gòu)造帶與川中南高陡構(gòu)造帶的過渡區(qū)域,華鎣山斷裂帶東,緊鄰14號基底大斷裂。該地區(qū)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)頻繁,地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,發(fā)育多條北東-南西向基底斷層,這些斷層對地層的沉積、變形以及油氣的運(yùn)移和聚集都產(chǎn)生了重要影響。在地質(zhì)歷史時(shí)期,合川-潼南地區(qū)經(jīng)歷了多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng),如東吳運(yùn)動(dòng)、印支運(yùn)動(dòng)和燕山運(yùn)動(dòng)等。東吳運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致峨眉山玄武巖噴發(fā),區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場發(fā)生改變,地層發(fā)生褶皺和斷裂,為后期的巖溶作用和儲(chǔ)層改造創(chuàng)造了條件。印支運(yùn)動(dòng)和燕山運(yùn)動(dòng)進(jìn)一步加劇了地層的變形,形成了一系列褶皺和斷裂構(gòu)造,控制了茅口組地層的分布和儲(chǔ)層的發(fā)育。地層方面,合川-潼南地區(qū)下二疊統(tǒng)茅口組地層主要為海侵背景下的碳酸鹽巖沉積,巖性以石灰?guī)r和白云巖為主,夾少量泥質(zhì)巖和燧石結(jié)核。茅口組地層厚度在區(qū)域上存在一定變化,一般在200-300米之間。地層內(nèi)部發(fā)育多個(gè)沉積旋回,每個(gè)旋回自下而上呈現(xiàn)水體逐漸變淺的沉積序列,從泥晶灰?guī)r逐漸過渡為生物碎屑灰?guī)r,頂部可能出現(xiàn)白云巖化現(xiàn)象。茅口組與下伏棲霞組呈整合接觸,二者沉積環(huán)境具有繼承性,均為淺海相沉積;與上覆龍?zhí)督M呈平行不整合接觸,這是由于茅口組沉積末期,區(qū)域構(gòu)造運(yùn)動(dòng)使地層抬升,遭受風(fēng)化剝蝕,之后龍?zhí)督M在其上重新沉積。在茅口組沉積時(shí)期,合川-潼南地區(qū)處于溫暖淺海環(huán)境,水體清澈,生物繁盛,為碳酸鹽巖的沉積提供了有利條件。開闊臺(tái)地相帶廣泛發(fā)育,生物碎屑灰?guī)r大量沉積,這些生物碎屑主要來源于腕足類、珊瑚、蜓類等海洋生物,它們的堆積形成了顆粒結(jié)構(gòu)的石灰?guī)r,為儲(chǔ)層的發(fā)育奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。在臺(tái)地邊緣相帶,水動(dòng)力條件較強(qiáng),形成了顆粒灘沉積,顆粒灘體主要由鮞粒、內(nèi)碎屑等組成,經(jīng)過后期成巖作用改造,成為儲(chǔ)層發(fā)育的有利部位。后期的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和巖溶作用對茅口組儲(chǔ)層的改造作用顯著。構(gòu)造運(yùn)動(dòng)形成的裂縫為巖溶水的運(yùn)移提供了通道,加速了巖溶作用的進(jìn)行。在巖溶作用下,茅口組地層中的石灰?guī)r和白云巖被溶蝕,形成大量溶洞、溶蝕孔洞和裂縫等儲(chǔ)集空間。在斷層附近和褶皺軸部,由于裂縫發(fā)育,巖溶作用強(qiáng)烈,形成大型溶洞和溶蝕孔洞,這些儲(chǔ)集空間相互連通,構(gòu)成良好的儲(chǔ)層。合川-潼南地區(qū)茅口組儲(chǔ)層的形成是多種地質(zhì)因素共同作用的結(jié)果,復(fù)雜的構(gòu)造背景和獨(dú)特的沉積環(huán)境為儲(chǔ)層的發(fā)育提供了基礎(chǔ),后期的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和巖溶作用則對儲(chǔ)層進(jìn)行了改造和優(yōu)化,使其成為具有重要勘探價(jià)值的天然氣儲(chǔ)層。4.3.2儲(chǔ)層預(yù)測步驟與勘探成效在合川-潼南地區(qū)茅口組儲(chǔ)層預(yù)測中,采用了一系列科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牟襟E。首先進(jìn)行測井曲線預(yù)處理,該步驟至關(guān)重要,通過剔除異常值,可去除由于測量誤差、儀器故障等原因?qū)е碌牟缓侠頂?shù)據(jù),保證測井?dāng)?shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。曲線拼接是將不同深度段或不同來源的測井曲線進(jìn)行無縫連接,確保數(shù)據(jù)的連續(xù)性。標(biāo)準(zhǔn)化則是使不同測井曲線在同一量綱和標(biāo)準(zhǔn)下進(jìn)行對比和分析,消除由于測井儀器、測量條件等差異帶來的影響。在某井的測井曲線處理中,通過仔細(xì)檢查和分析,剔除了明顯偏離正常范圍的異常值,然后利用專業(yè)的曲線拼接軟件,將多段測井曲線準(zhǔn)確拼接,最后依據(jù)該地區(qū)的地質(zhì)特征和測井?dāng)?shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)規(guī)律,對測井曲線進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,使得處理后的測井曲線能夠真實(shí)反映地下地層和儲(chǔ)層的信息。井震聯(lián)合標(biāo)定與子波提取是儲(chǔ)層預(yù)測的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在理論子波初步標(biāo)定階段,依據(jù)地震波傳播理論和該地區(qū)的地質(zhì)模型,對理論子波的參數(shù)進(jìn)行初步設(shè)定,如子波的主頻、相位等。提取井旁道子波時(shí),利用井旁地震道的數(shù)據(jù),通過特定的算法和處理技術(shù),精確提取出與該井相關(guān)的子波信息。再標(biāo)定過程中,將提取的井旁道子波與理論子波進(jìn)行對比和調(diào)整,使子波的特征與實(shí)際地震數(shù)據(jù)更加吻合,從而提取出最終的綜合子波。在某工區(qū)的實(shí)際操作中,通過多次迭代和優(yōu)化,成功提取出了準(zhǔn)確反映該地區(qū)地質(zhì)特征的綜合子波,并實(shí)現(xiàn)了井震精細(xì)標(biāo)定,為后續(xù)的儲(chǔ)層預(yù)測提供了準(zhǔn)確的時(shí)深關(guān)系和地震響應(yīng)特征。根據(jù)地層主要接觸關(guān)

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