裂缝预测方法评价

陈春燕

目前裂缝型油气藏在我国分布广泛，在油气生产占有重要地位。但裂缝型油气藏具有孔隙度低，非均质性强且裂缝分布复杂的特点，如何准确有效地对地下油气储层中的裂缝进行预测和描述是裂缝型油气藏勘探开发中的难点。

近年来，针对裂缝型油气藏的识别和描述形成了多种方法技术，包括利用本征相干、曲率、蚂蚁体、最大似然等叠后属性技术以及方位各向异性反演等叠前技术等。但是，由于裂缝的成因类型复杂，针对裂缝的各种预测方法和描述参数也各有侧重，因此无论是叠后的属性计算还是叠前的各向异性反演，单一的裂缝预测方法常常只能针对某一类断裂-裂缝或者裂缝发育带进行预测，并且预测结果常常是不同级别、不同尺度的裂缝型储层的综合响应。

由于不同级别的裂缝对油气的贡献各不相同，因此，如何刻画不同尺度裂缝的发育情况，以此来寻找最为有效的裂缝发育带，并综合利用各种地球物理方法以增强不同尺度裂缝预测的可靠性成为裂缝预测的重要发展方向。

基于相干、曲率、蚂蚁追踪等多种属性的联合应用和最大似然法运算裂缝概率，以东北某工区为目标，研究区裂缝发育情况，分析各种不同方法对裂缝预测的效果。各种裂缝预测方法效果如下表中所示：

第三代相干算法是在叠后纯波构造导向滤波基础上的倾角体和方位体数据进行计算的，基于相邻两地震道之间的地震波形对比，分析两道地震数值之间的振幅、频率、相位等信息的不连续性，第三代相干算法用扫描后的相干时窗内的地震数据构建协方差矩阵，通过计算协方差矩阵的特征值来估算相干值，相干值等于最大特征值与所有特征值之和的比值。

从剖面以及沿层切片可以看出，相干算法计算结果能够反映断层展布，粗略预测断层形成过程中产生构造缝发育带，对裂缝检测效果不理想。

蚂蚁体算法是基于叠后纯波基础上的相干体或者方差体数据，模仿蚂蚁搜寻食物的仿生算法，蚁群在爬行过程中分泌一种信息素，能够被其他蚂蚁感知，达到信息传递的目的，体现为一种信息的正反馈現象，应用此原理，在地震数据体中撒播大量的人工蚂蚁进行追踪，当有人工蚂蚁发现满足判断为断层的条件时，将释放某种信息，召集该区域其他的蚂蚁集中对该断层进行追踪，直到完成该断层的追踪和识别。

蚂蚁体预测裂缝受深层信噪比低影响较大，计算式选择参数对结果影响比较大，多解性强，对裂缝检测效果不够理想。

构造曲率是基于叠后纯波基础上的地层倾角体上进行计算的，根据三维地震解释的层位得到的曲率，反应的是解释层位上任意一点的弯曲程度。地震构造曲率属性采用构造取向算子来定量描述层面形变程度，它是描述曲线上任一点的弯曲程度，是一个圆半径的倒数，大小可以反映一个弧形的弯曲程度，曲率越大越弯曲。对于脆性岩石，裂缝収育程度不弯曲程度成正比，所以可用曲率法去评价裂缝。对于溶洞、生物礁及河道等储层，会导致地震同相轴弯曲戒振幅能量的变化，同样可以用曲率去刻画。

结果分析，曲率能够反映地层受力发生形变但没有形成错断，能够一定程度反映裂缝发育区，但尺度比较大。

空间玫瑰图输入曲率计算中的山脊或山谷的数据体以及线状条带状的方位角数据体为基础，通过曲率形态指数中的山脊或山谷形态指数与最小曲率方位相结合，统计不同方位的裂缝数量，形成空间玫瑰图，刻画裂缝的分布。它能够描述裂缝収育密度和裂缝方向，即在给定面元内计算生成玫瑰图的花瓣，花瓣的长度表征裂缝収发育密度，方向表征裂缝发育方向。

计算结果与曲率属性类似，能够反映东北方向的裂缝，与主断裂方向一致，能一定程度反映裂缝。

原始地震数据包含倾角和方位信息，对每一个包含倾角方位角信息的采样点计算其相似性，然后只保留最小的相似性（称之为最大似然体）及对应的倾角和方位角值，针对相似性做全区归一化处理，使之能够反映断层的线性关系。

受深层信噪比低影响较大，多解性强，对裂缝检测效果不理想。