蚂蚁追踪技术在三维地震精细解释中的应用——以淮北祁南煤矿82采区为例

煤矿安全高效开采对小断层、小陷落柱等解释精度的要求越来越高,基于蚂蚁算法的地震属性分析技术能够较好地识别落差3~5 m的小断层。以淮北祁南煤矿82采区三维地震数据为例,采用蚂蚁追踪技术增强异常边界特征,从蚂蚁体沿层切片和剖面上综合分析,提高了对小断层的识别能力。利用蚂蚁追踪技术解释的18条断层异常,其中15条与实际揭露的相比,吻合率较高,验证率达83.3%。      

蚂蚁属性优化断层识别技术

在地震地质勘探领域,蚂蚁属性越来越普遍地用于断裂系统的快速识别,而在实际应用过程中,基于三维地震数据提取的蚂蚁属性,不论是沿层切片（平面）还是剖面上往往显示杂乱无章,对断裂系统的刻画与地震同相轴的分布特征并不对应,致使实际应用效果较差。针对此普遍存在的现状,研发出一套蚂蚁体断层快速识别的技术系列:首先,根据地质目标,优化蚂蚁属性的终止标准值,应用蚂蚁细线体的信息素二值化技术使蚂蚁体聚焦和收敛;然后,通过断层自动分离对断面的尺度与偏角等参数进行分析,有效定义生成断面的规则及断面间的关系;最终,利用三维可视化平面-立体联立解释技术,直观判断出研究区断裂系统空间分布的合理性,进行断面细化编辑与调整,自动按所需间隔提取断棱数据,从而实现断层的自动追踪解释。通过应用此技术系列,在研究区断裂系统识别,尤其是大尺度断层快速自动追踪方面取得了很好的效果,快速、准确地建立起了研究区断层解释格架。应用蚂蚁属性进行断层识别是一套技术系列,利用典型剖面进行试验、优化计算参数是关键,遵循这一思路计算出的全区蚂蚁属性,才能获得良好的断层识别效果。      

小断层识别方法在海上油田开发中的应用研究

由于受地震资料本身的分辨率和保真度的限制,如何识别地震上难于人工解释的小断层一直是期待解决的问题。在珠江口盆地X油田,通过测试蚂蚁体技术、相干体技术、曲率技术等这几种当前最主要的小断层识别方法,以断层识别要求为标准对比分析了其识别能力,最终总结出以蚂蚁体为主,相干分析为辅,并结合地震剖面及本区构造特征进行综合识别的小断层检测方案。实际应用效果表明,该方法在相应尺度小断层的识别效果较好,满足了开发工程的需求。     

水平井地震导向技术探索与应用——以四川盆地复杂地区页岩气井为例

四川盆地南部志留系龙马溪组页岩层具有埋藏深度大(3 000 m)、优质页岩段厚度薄、地层倾角变化快、微幅构造和微断裂发育等地质特点,传统地质导向技术难以准确识别纵向上甜点的靶体位置,水平段钻井过程中面临较高的靶体脱靶和出层风险。三维地震资料能够给水平井的侧钻和入靶提供导向,并通过地震资料指导水平段钻进。本文以四川盆地南部复杂地区页岩气水平井地震跟踪为例,介绍基于各向异性叠前深度偏移三维数据体的水平井地震导向技术新思路:以高精度成像资料为基础,考虑区域速度场背景,地质约束速度建模确保精准入靶;同时开展目标区块实时各向异性深度偏移处理,提高储层钻遇率;钻井过程中地震实时跟踪,有效帮助钻井地质导向,为钻井工程提供预警和调整方案。实钻表明:面向开发和工程需求的页岩气复杂构造区水平井地震导向技术,可有效提高水平井的有效储层钻遇率。     

产状控制蚂蚁体预测微裂缝技术及其应用

基于Petrel和OpendTect两个软件平台,总结出一套在倾角和方位角控制下的蚂蚁体追踪技术,并在油田和煤田进行了微裂缝预测的实例研究。研究认为,蚂蚁体技术在油田勘探上能有效地识别普通方法显示不出的微裂缝,实现断裂系统精细分析和裂缝性储层的有效预测;而在煤田勘探中对小断裂有较好识别,并可对煤层导水性进行预测。      

油气盆地内小断层识别及发育机理研究 ——以惠民凹陷江家店地区为例

在传统地震剖面精细解释的基础之上通过方法创新和蚂蚁体技术应用,总结出了江家店地区小断层的识别特征以及小断层的发育规律.通过江家店地区构造平衡剖面恢复工作,对小断层形成控制因素以及形成时期有了新的认识.通过构造物理模拟实验对江家店小断层的形成机理进行了进一步的验证.在江家店油田小断层的识别过程中,运用上述方法识别出了许多常规地震解释难以识别的小断层,并取得较好的应用效果.     

提高蚂蚁追踪裂缝预测精度的应用研究

四川盆地外YS1井区经历多期构造演化,发育的断裂具有多期次、多走向等特征,在已钻井过程中发生了严重的井漏。利用常规的地震解释方法,较难达到精细刻画断裂的要求,也难以捋清断裂期次和展布。针对研究区实际情况,引进蚂蚁追踪技术来进行裂缝预测,并通过降噪、增强连续性、突出断层边界、剔除假构造等手段提高裂缝预测的精度。首先对输入的地震数据体进行构造导向滤波和不连续探测等预处理,之后通过对比优选出蚂蚁追踪参数设置,最后进行产状控制下的蚂蚁追踪,得到一套高精度的蚂蚁追踪体。使用该数据体不但能辅助精细刻画断层展布,还为接下来的断裂期次发育分析和水平井位部署提供数据基础。     

基于同步挤压改进短时傅立叶变换的分频蚂蚁追踪在断裂识别中的应用

在地球物理领域,时频分析方法在资料处理过程中占据着愈发重要的位置;运用分频属性检测断层、裂缝等应用广泛;因此,寻求更高精度的时频分析方法一直是地震信号处理领域所追求的目标。改进短时傅立叶变换方法由于窗函数的限制导致时频分析结果准确度不理想,为了更大限度地提升时频分辨率,对改进短时傅立叶变换后的时频谱进行挤压,发展了同步挤压改进短时傅立叶变换;根据合成信号结果可知,同步挤压改进短时傅立叶变换其时频汇聚程度更加明显,在刻画信号的时频特征上更有优势。理论表明,地震数据高频成分可以对微小的次生裂缝进行精确的雕刻,而蚂蚁追踪技术是检测裂缝、断层信息的有效手段。因此,本文基于高分辨的时频分析方法,并结合蚂蚁追踪技术对三维数据体进行裂缝预测,结果表明:该方法可以更好地勾勒出微小裂缝以及伴生褶皱,识别精度与传统蚂蚁追踪算法相比有了明显的提高,同时也证实了该方法在实际应用中可行且有效。     

伊朗雅达油田首口水平井S15钻井技术

S15井位于伊朗阿瓦兹市东南部,是中国石化在伊朗雅达项目的第一口水平井,属于侧钻水平井。由于裸眼段比较长、侧钻点深、水平段长、水平位移大等,该井施工困难大。为保证施工的顺利进行,针对钻遇地层的特点,通过制定有效的轨迹控制方案,选取合适的螺杆及钻具组合,采取合理的钻井参数及技术措施,同时优化钻具结构,顺利的完成钻井任务。总结出适合伊朗雅达地区水平井的配套钻井技术,为以后水平井的施工提供借鉴。     

地震属性技术在煤田断层识别中的应用

小断层是影响煤炭安全生产的一个重要因素。能否准确解释小断层的构造形态一直是煤炭地震勘探需要解决的核心问题。地震属性技术如蚂蚁追踪、相干能量梯度、谱分解、方差体等以其差异化的属性提取和分析能力,对断层具有较强的指示性,已成为当前断层解释中的常规技术手段。以淮南某工区为例,介绍了四种地震属性技术在断层解释的特点与效果:方差体属性确定了本区大的构造格局,解释本区发育三组不同方向的断裂;相干能量梯度可以明示断层方向,对于倾向为150°的断层,其同方位的相干能量梯度切片比其它方位切片反映的断层清晰度高;谱分解属性对断层的识别能力与频率有关,高频率的谱分解属性切片更容易分辨小断层;同样蚂蚁追踪属性对地层不连续性刻画的更细腻,在本区对5m左右小断层都有清晰辨别。     

综合应用测井及地震资料建立复杂断块地质模型

针对滩海油田具有完钻井少,以地震资料为主的特点,采用井震结合的方法进行地质建模。复杂断块油藏具有许多内部断层,充分利用地震解释层位和断层成果建立合理的构造模型。采用“多步建模”的思路,选用序贯高斯同位协同模拟算法建立储层参数模型。以测井资料为硬数据,地震反演数据为软数据,先后建立自然伽玛模型、泥质含量模型和砂泥岩相模型,然后以砂泥岩相模型为约束,建立储层参数模型。经研究表明,综合使用地震解释成果和三维地震数据体,有助于建立准确、合理的构造模型;而采用“多步建模”的思路,利用序贯高斯同位协同模拟算法,并综合测井资料、地震资料建立储层参数模型,有助于从地质的角度对储层参数模拟进行约束,提高储层随机建模精度,保证储层参数模型的准确和可靠性。     

方差体的改进算法及在地震解释中的应用

传统的三维地震方差体算法计算时间较长。为了缩短解释周期,在算法分析的基础上,采用递推算法对传统的方差体算法进行改进,并开发出方差体分析处理软件。通过对实际资料处理与测试表明,改进算法速度较常规方法快,方差体技术对断层、裂隙发育带等地质异常体具有良好的识别效果,提高了地震资料的解释精度。      

用方差体技术识别小断层及裂隙发育带

为了提高煤田开采的效率,准确、快速地确定断层和裂隙发育带已迫在眉睫。而三维方差体技术突出了地层横向变化对地震道的影响,能够对三维地震地质信息进行提取,还可用于识别断层、裂隙及地层的不连续变化。这里介绍了三维方差体技术的原理及基本算法,并在山东某采区三维地震资料的解释工作中进行了实际应用。结果表明,方差体技术对断层、裂隙发育带等地质异常体具有良好的识别效果。     

虚拟震源方法用于探测地下陡倾角地质构造

当常规地震勘探数据处理方法不能对地下存在的陡倾角地质构造获得满意的成像效果时,应用虚拟震源方法将垂直地震剖面( VSP,vertical seismic profile) 数据重构成单井剖面( SWP,single well profile) 数据,可以使得观测系统重构到更接近于井附近目标体的位置,震源和检波器都位于复杂的覆盖之下并避免井和地表之间未知速度信息的影响,从而获得对地下地质构造更好的成像分辨率。尤其是当地下存在诸如断层这样的陡倾角地质构造时,虚拟震源方法可以对目标体产生很好的成像效果。本文进行了声波数据和弹性波数据的模拟实验,将模型中的陡构造设置为断层,测试虚拟震源方法用于探测地下陡倾角地质构造的能力,对声波和弹性波介质都获得了满意的成像结果; 在应用稀疏观测系统进行测量时,仍然可以得到较好的成像效果。     

探测城市断裂活动性的浅层地震方法技术

用地震方法探测城市直下型活动断裂是一种不可替代的勘探技术,对于不同的探测深度需采用不同的排列长度。试验研究结果表明,小道间距接收不但有助于准确确定断裂的空间位置,而且也有助于确定基岩断裂上断点的埋深,即采用小道间距接收,有利于综合提高地震记录的纵横向分辨率。结合北京夏垫活断裂的浅层反射地震探测结果,讨论了采用浅层反射地震技术探测城市活断层应注意的一些问题。     

基于Facet模型梯度算子一致性的地震数据不连续性识别方法

存在断层、角度不整合面等不连续结构的地质体的自动识别在地震构造解释中具有重要的意义,这些地质特征的地震响应为同相轴不连续。常规的地震数据不连续性识别方法应用范围有限,参数设置依赖于人为经验,易导致识别结果辨识度差。本文将一致性作为新的不连续性识别方法引入到地震数据处理中。首先利用定位精度高、易于扩展的Facet模型梯度算子计算一致性,其次对一致性数据作阈值化处理,最后利用数学形态学中的腐蚀、膨胀及细化算法作进一步处理,实现了对地震数据不连续性信息的自动识别。经过理论和实际资料测试,并与C3相干算法和方差算法对比分析,证实了本文所提方法在地震数据不连续性识别方面具有更高的稳定性和辨识度,可以作为地层不连续性识别的有力工具。     

地震相干体技术识别低序级断层方法研究

正确识别低序级断层对于复杂断块油藏的勘探开发有着重要的意义，低序级断层与高序级断层在成因上没有明显区别。本文在介绍地震相干原理的基础上，提出了优化的、抗干扰能力强的相干系数法，分析和总结了相关计算时窗、倾角搜索时窗、相邻计算道数等参数对相干体计算结果的影响，在曲堤油田的实际应用中，识别了一系列正断层和正-滑断层成因类型的低序级断层，使得该区的构造刻划更为细致。     

叠前时间偏移在采区三维地震老资料重新处理解释中的应用

受技术条件限制,以往采区地震资料多采用叠后时间偏移处理方法。实践证明该方法在地层倾角大、断层发育等地质条件复杂地区,很难准确成像。采用Kirchhoff叠前时间偏移的方法,合理配置参数,可以有效解决速度横向变化不大但倾角变化剧烈条件下三维地震成像精度低的问题。通过对淮北某矿区三维地震老资料应用叠前时间偏移处理结果表明：经过叠前时问偏移处理得到的数据体,其反射波特征明晰,经解释修正原断层7条、否定原断层2条、新发现断层4条,其中修正后的DF3断层已得到矿方的揭露验证,地震解释的断层性质、空间位置与实际揭露情况吻合良好。     

井震联合建模技术在萨尔图油田B1DD区块的应用及其效果

为解决以往油藏描述工作单孔资料在深度和广度上存在明显局限性的问题,提出了一套井震联合地质建模的方法：首先以地震精细解释的层位数据和断层数据为约束,结合测井资料建立构造模型;然后采用地震反演体的概率面在平面上作为约束,纵向上在测井曲线上分类统计各微相的概率分布曲线,在变差函数分析的基础上,采用序贯指示模拟算法模拟出储层微相的空间展布,建立沉积相模型;最后采用相控技术和地质统计学理论,分析参数区域化变量的特征,建立储层属性模型。在大庆萨尔图油田的B1DD区块进行验证的结果表明,井震资料的联合应用揭示了大量的小断层,使断点组合率提高了15%,大于2 m的砂岩预测符合率达到90%以上,提高了井间断层和砂岩的预测精度,进而提高了地质模型、尤其是井间模型的精度。     

利用小波相干技术检测致密储层裂缝发育带

目前国内、外油气勘探已经进入岩性油气藏勘探阶段,其中致密碳酸盐岩或页岩油气勘探具有远大前景。这类致密储层中裂缝是油气储集的主要空间。用模拟地震子波的小波函数对原始三维地震数据体作小波变换,可以得到不同频带（分辨率）的地震数据体。分别对具有不同分辨率的三维地震数据体进行C3相干处理,其中低频相干体突出了断裂的信息,而高频相干体则突出反映了受断裂控制下的小断裂或裂缝的发育信息,通过合理的融合系数有选择地对C3相干数据进行融合,获得了能够高精度分辨裂缝发育特征的相干数据体,由此提高了裂缝检测和储层预测的精度。