南阳凹陷魏岗地区井震一体化构造重构与滚动勘探实践

朱煜华，张晓亮，刘盛阳，王树芳，贾艳霞，庞 萌

（1.中国石化河南油田分公司勘探开发研究院，河南郑州450048；2.中国石化河南油田分公司油气开发管理部，河南南阳473132）

1 概况

南襄盆地所属的南阳凹陷历经多期次构造活动，造成断层发育、构造复杂的地质格局，根据已钻井资料，魏岗地区钻遇2条以上断层的井占78%，主体区7 条走向为北东—南西向的同沉积主控断层，将魏岗鼻状构造切割成7 个主要含油断块，而各断块内广泛发育垂向断距小于20 m、横向延伸小于1 km 的低序级断层，相互交切形成众多小于0.1 km2面积的低尺度复杂断块，导致构造破碎、油水关系复杂、滚动勘探难度较大［1］。由于低序级断层横向延伸短，平面上已钻井难以有效控制对比，垂向断距小导致常规地震资料难以识别［2］。例如，仅利用单一钻井对比所恢复的主力油层，构造图上由于井控程度不够导致魏岗Ⅰ号断层为宽断面构造特征（图1），平面上存在范围较广的油层断缺情况，宽断面内部是否存在残余油层。目前钻井结果恢复的构造图无法满足滚动勘探需要。随着滚动勘探的不断深入，利用多种物探技术、已钻井信息互补等有效手段弥补以单一钻井资料或地震解释结果为主导的构造细节认识不足问题，重新构建地下地质体系［3-4］，从而发现储量空白区有利构造目标。

图1 根据钻井结果恢复的魏岗地区Ⅰ-Ⅲ断块H2Ⅱ14小层局部构造

2 井震一体化构造重构研究

2.1 无井控制区基于地震资料构造精细解释

针对魏岗Ⅰ号断层（图2 地震剖面上F1 绿色铲式大断层），图中黄色虚线框内为目的层段，与图1中Ⅰ号断层断缺目的层形成的宽断面认识相矛盾，局部无井控制且已钻井断缺地层较多，造成恢复的主力油层构造图上存在较大范围的宽断面断缺情况。为满足精细滚动勘探开发的需要，利用原始地震资料开展25 m×25 m 构造解释重新认识井控程度低区真实构造［5］。地震剖面上的魏岗Ⅰ号断层上盘存在一组反向平行排列的次级断层形成的复杂半地堑构造［6］，地堑内部目的层段被低序级断层分割形成多个反向翘倾断块，根据已钻井目的层标定位置明确断块内部目的层未断缺。证实单一钻井恢复的构造图上宽断面与地震认识存在矛盾，魏岗Ⅰ号断层上盘复杂断块具备形成构造圈闭条件，通过地震资料精细解释，在以往认为的油层断缺区宽断面内部落实一批有利构造目标。

图2 垂直魏岗地区Ⅰ号断层过井地震剖面解释成果

2.2 地震资料多解性区域已钻井控制下构造解释

魏岗Ⅰ号断层上盘断层切割关系复杂，单个含油断块面积小于0.3 km2的占69%，小于0.1 km2的占31%，构造破碎，地震反射杂乱，导致地震资料解释时断层真实位置难以确定,构造多解性强。为此通过已知井在地震剖面上准确描述复杂断裂系统，提高井震断点吻合率及井间低序级断层识别能力，达到落实有利的复杂构造目标、挖掘复杂断块内部局部构造高点剩余油目的［7］。

地震资料反射杂乱、多解性强、区域单一地震解释难度较大，除采用多方向测线控制解释外，利用已钻井断点信息在地震剖面上标定作为约束将断点解释到正确位置，确保断点精确归位；同时地震剖面上断层反射特征不明显而实钻断层通过准确标定后在地震资料上对标定位置进行断层解释，达到井震结果吻合，提高了构造解释精度［8］（图3a、3b）。例如，W2030 井目的层段地震剖面上断层反射特征不明显（图3d剖面红色虚线位置），但实钻结果H2Ⅱ14-15 油层断缺，利用合成记录时深转换将W2030 井区钻遇断点信息准确标定在地震剖面上，通过W212、W2030、W270、W4 井多井多方向地震剖面（图3c、3d、3e、3f）开展精细构造解释落实断点真实位置，最终识别一条垂向断距40 m 左右、倾角50°～70°、延伸长度2.3 km 的断层，确定断缺W2030 新井油层断层的真实位置和组合结果（图3b红色虚线位置，红色虚线标记为识别出的低序级断层），井间构造细节逐步完善，对后期断块内部优化开发井网部署具有重要意义，也为复杂断块油气田开发积累技术［9］。

图3 魏岗地区H2Ⅱ14小层顶面井震一体前后构造图与过井地震剖面

2.3 构造导向滤波技术

构造导向滤波是对原始地震资料的倾角、方位角估算，采用“各向异性扩散”平滑算法，针对地震同相轴进一步平滑处理，使原始数据中地震同相轴的断续杂乱反射变得稳定，突出断层引起的不连续反射效果，提高同相轴终止处（断层）的侧向分辨率，保存或改善断点信息。同时在构造导向滤波处理后的地震数据体上进行地震体构造属性计算（如滤波优化相干计算），可突显小断层，提高构造解释精度（图4），提高构造解释的准确性及可靠性［10-11］。

2.4 沿层断层属性刻画技术

针对复杂断裂系统，利用原始地震资料提取构造属性提高对小断层的识别能力，为复杂构造圈闭落实奠定基础。最大似然属性（Likelihood）是Hale在2012 年研究断面提取和断距估算时提出的一种属性，主要用于增强断裂的地震成像效果［12］。Likelihood属性值的计算公式为:

最大似然属性值为Semblance（相似性）属性值的指数幂与1的差值，数值范围限定为0～1，相较于Semblance（相似性）属性，Likelihood 属性对相邻样点间相似性的对比关系有放大效应，更有助于凸显断裂的成像［13］。图5 利用沿层最大似然体属性有效识别复杂断裂引起的构造变化信息，沿目的层平面上W502 西近东西向控圈断层展布形态及交切关系刻画清楚，达到检测断层落实构造目标的目的。

图4 同一测线在构造导向滤波前后地震剖面对比

图5 魏岗地区沿层最大似然体属性断层刻画技术应用效果

3 基于钻井认识下的薄储层岩性边界精细刻画

3.1 潜力区优选

储层的储集能力是由储集层的岩石物理性质决定的，通常包括孔隙性、渗透性，优质储层既为储集空间，也是油气运移的优势通道。魏岗地区储层主要受控于东北方向张店—金华三角洲前缘砂体，由于三角洲前缘砂体向构造高部位推进过程中末端储层有效厚度逐渐减薄至尖灭，储层孔、渗性也逐渐变差，对油气形成局部隔挡，与构造配置对油气形成封堵成藏，是寻找断层-岩性油藏的潜力区［15］。魏岗东翼W9、W24、W202 等井均已钻遇良好油气显示并获得工业油流，筛选H2Ⅲ203、H2Ⅲ21、H2Ⅲ22 出油小层开展研究，利用已钻井纵向对比剖面及小层砂体厚度叠合图，逐层精细刻画储层展布形态（图6），结合已钻井小层砂体厚度叠合图重点刻画W202、W9高部位储层尖灭位置。

图6 魏岗东翼核二段H2Ⅲ203（蓝色）、H2Ⅲ21（黑色）、H2Ⅲ22（红色）小层砂体厚度叠合

3.2 井震结合精细刻画断层-岩性目标

由于潜力层有效厚度小于4 m，现有地震资料垂向无法分辨，已钻井电测曲线虽然垂向能够分辨单砂体，但井间砂体横向变化无法精确刻画。通过已钻井对比结果精细标定确定潜力小层在地震剖面上位置，提取沿层振幅属性与已钻井井点岩性统计数据对比确定潜力层的砂体展布规律［16］。根据魏岗东翼H2Ⅲ203小层已钻井在地震剖面上标定结果，精细追踪后沿层上下20 ms 时窗提取均方根振幅属性，清晰刻画出一支由北东向南西方向展布的强振幅能量变化区域，与已知井潜力层展布范围及岩性边界基本吻合。地震属性预测结果从横向上进一步证实魏岗东翼潜力砂体展布范围（图7），在构造高部位岩性变化干带与断层配置是寻找断层-岩性油藏的潜力区。

图7 魏岗地区H2Ⅲ203小层均方根属性与砂体等值线叠合（暖色强能量区代表砂体发育区）

4 结论

（1）构造复杂区依靠单一钻井资料或地震资料难以有效落实构造细节，充分发挥井震一体化优势实施构造重构研究，确保井震信息吻合率提高，构造认识逐步完善，井间油水关系合理，对富油老区内部复杂断块油藏挖潜具有重要意义。

（2）针对研究区有效储层薄、井间物性变化快、潜力层空间展布难以有效落实问题，通过已知井测井资料横向对比确定潜力层储层厚度、深度、物性数据，利用井震一体在地震资料上精确标定潜力层时间位置，在准确的时窗控制下，对追踪后的潜力层沿层提取振幅属性能有效刻画目的层的空间展布范围，落实断层-岩性目标潜力区。