地震属性在天然裂缝分布预测中的应用

摘 要：本文闡述了不同地震属性预测裂缝的原理及其地质意义，并利用研究区地震资料对南大港地区W油田沙一下层段裂缝的分布进行了评价预测。通过研究发现，地震属性和裂缝的平面分布有很好的相关性，可以作为裂缝预测工作的一种重要手段。

关键词：地震属性；裂缝预测；生物灰岩

1 前言

本次研究充分利用研究区地震资料，采用7种属性对南大港地区W油田沙一下油藏一定时间域内的断层展布及裂缝的分布进行了评价。借鉴地震属性识别储层裂缝的经验， 我们挑选主要包括三维方差体、反射强度、方位曲率、方位角、曲率、倾角、倾角曲率等7种属性，对W油田叠前增益处理过的地震数据进行属性计算， 共计产生7个属性数据体。 通过提取在沙一下位置的（均值）属性层，对其平面规律进行分析，可以取得一定良好效果，可以作为裂缝分布规律的重要参考。

但同时因为地震的精度有限，只能表达60m 级别的地质现象，所以地质模型和地质解释分析的准确与否可以对裂缝的预测效果其很大的影响。在南大港地区沙一下地层的生物灰岩地震敏感度高，有强烈的地震响应。通过分析，我们发现一定时间域内（上下5ms）可以较好地表达地质构造特征，进而用以表达生物灰岩裂缝展布特征。所以此次分析中，我们结合表达构造的叠后属性和表达裂缝的能量属性，作为裂缝工作的补充。

2 地震属性评价天然裂缝分布技术

2.1 三维方差体地震属性

方差数据体技术的理论基础是误差分析理论，是利用相邻道地震信号之间的相似性来描述地层、岩性等的横向非均匀性，特别是在识别断层以及了解与储集层特征密切相关的砂体展布等方面非常有效。方差数据体技术通过量化处理地震数据体的相干属性，生成新的方差数据体，突出和强调地震数据的不相关性。当遇到地下存在断层或某个局部区域地层出现不连续变化时，一些地震道的反射特征就会与其附近地震道的反射特征出现差异，而导致地震道局部的不连续性。这样，通过检测各地震道之间的差异程度，即可检测出断层或不连续变化信息。

2.2 反射强度地震属性

地震的反射强度属性也可以较为有效的对裂缝发育部位进行识别，纵波垂直于裂缝带传播会有明显的旅行时延迟和衰减，并有方位反射强度降低和频率变低等现象。由于生物灰岩裂缝发育区域，吸收地震能量，导致反射强度降低，适合用来指示裂缝潜在发育区域。

利用反射强度属性对连井剖面上裂缝发育程度进行了分析，并与常规测井裂缝识别连井成果进行了对比。从对比结果来看，生物灰岩比较发育的小层裂缝最为发育，地震属性分析结果与常规测井识别结果较为符合。但由于地震数据在纵向上具有精度缺陷，因此在此只能做定性分析。

2.3 其它地震属性

主要包括曲率属性、倾角曲率属性、方位角曲率属性及反射叠加属性等用来识别断层及构造展布特征。通常不同的曲率可以代表相应的褶皱构造。褶皱分为背形和向形，在此次曲率属性中主要分别由红色和蓝色代表。在背斜中，裂缝在高曲率及褶皱两翼部位容易形成高角度裂缝，是为沙一下典型构造特征。我们分别用了倾角曲率、方位角曲率及综合曲率等属性预测裂缝。倾角曲率代表的是综合曲率在垂直上的分量，方位角代表的是水平上的分量；这两分量分别说明了褶皱裂缝垂直曲折和水平曲折的两种成因。因此，不同的红色区块，代表着各自褶皱形成的裂缝高概率发育区域。还显示了反射属性叠加在高程上的形态，可以进一步直观的提高对该区域的裂缝展布的理解。

3 天然裂缝平面预测

充分利用各属性分析，在7种属性中挑选敏感性较高的属性对沙一下的裂缝的分布进行了综合评价。借鉴三维方差体、反射强度等属性，依据其平面规律分析，我们适当的厘定断层带发育区以及断层与断层之间的小尺度裂缝可能发育区。在其分布规律上，除了主要以近东西向的条带状断层带为主，在一断块东部还存在着南北向的断层破碎带。沙一下的裂缝成因可以归结为断层破碎带为主，及断层上下盘强制性扭转褶皱产生的裂缝为辅。整个区块，其实都处在于南大港断裂的强制性铲式弯曲中，不难理解各断层都是南大港的次生断层。而且存在由南到北远离南大港大断裂呈密度递减趋势。在这样的构造解析基础上，多属性叠加图可以有效地应用于预测裂缝展布。

4 结束语

裂缝性储层在全球有广泛的分布，地下裂缝识别和预测对于油气勘探具有很重要的实践价值和理论价值。大量分布于油气储层中的地壳岩石，当受到构造变形作用或者物理成岩作用的时候，逐步形成了不连续面，这就是裂缝，而在裂缝性储集层中更常见。由于实际的裂缝储层中上层介质的存在，裂缝多为高角度或近似垂直，即研究的裂缝地层多为HTI（Horizontal Transverse Isotropy）介质。以常规地面地震反射纵波法为基础的地震属性分析技术、地震反演方法、AVO技术等，是储层地震预测技术中最为常用的三大类技术。这其中从地震数据中提取的地震属性可用来描述储层特征和探测地下异常体最为常用。相干、边缘检测、曲率和蚂蚁体等地震属性，能有效识别小断层及裂缝发育带。实际应用中，并非每一种都是合适的选择，优选敏感属性是研究的关键。由于裂缝的识别和预测极其复杂，不同的地震属性分析方法有可能得到不同的结论。因此，要融合多属性、多学科的技术来预测，尽量减少裂缝属性预测的多解性。

参考文献：

[1]严锐涛，曾联波，廖宗湖等.渤海湾地区Z油田沙一下生物灰岩油藏裂缝特征及其形成机理[J].地质科学，2016，51（2）：112-115.