地震形态学在复杂断块油藏中的应用

地震形态学在复杂断块油藏中的应用

靳敏

中原油田濮东采油厂地质研究所 河南濮阳 457001

摘要：庆祖集油田位于长垣断裂和石家集断裂两大断裂系统交汇处，断层发育，断块小，构造极其复杂。利用传统的地震资料，小断层识别难度很大。本文引入地震形态学处理技术，通过数学形态学的滤波优势，用地震形态学运算提高地震资料的分辨率，增强地震属性的相干性，在实际操作中能准确识别小断层的延伸方向及展布规律。

关键词：形态滤波；地震形态学；小断层识别

1 地质背景

东濮凹陷西部斜坡带是由五星集断层、石家集断层和长垣断层等断层形成的东倾断阶带，庆祖集油田就位于二断阶上，目前已探明含油面积9.85km²，探明石油地质储量595.19×10⁴t，小断层发育，断块破碎，构造极其复杂。区域内共发育断层40余条，平均单井钻遇断层4条，区块内微小断层常常伴随着主控断裂，对局部应力起着调节作用，断距一般小于20m，延伸距离小于1km，常规地震解释手段难以识别，与不同级别断层纵横交错、相互切割，形成不同规模的复杂断块群，在构造有利部位形成小碎、贫、散的断鼻断块构造油藏。内部构造的复杂性严重影响区块注采完善程度、储量动用程度和采收率的进一步提高。因此，在地震剖面上准确识别小断层，对区块的开发起着至关重要的作用。

2 地震形态学的研究

（1） 形态学运算的目的在于抽取图像的相关结构 ,这些结构可通过其子图表示为集合 ,可利用称之为结构元素 ( SE) 的已知形状的另一集合对图像进行探测。形态学的基本运算如膨胀、腐蚀、开、闭等都需要结构元素的参与才能实现。

形态学的基本运算：

（ a）二值图像的腐蚀：利用结构元素 B 对集合X 的腐蚀表示为εB ( X) ,其定义为当 B 的原点在 x ,B 包含于 X 内的 x 的所有轨迹点。

（ b）二值图像的膨胀：利用结构元素 B 对集合X 进行膨胀表示为δB ( X) ,其定义为当结构元素原点在 x ,结构元素 B 击中集合 X 的 x 的轨迹点。

（ c）开闭运算：

对地震资料进行开运算，可以滤除与结构元素相比尺寸较小的峰值噪声，而保持整体信号基本不受影响。对地震资料进行闭运算，可以消除与结构元素相比较小的低谷噪声，而保持整体信号值基本不受影响。

（2）实际地震记录形态滤波

选取真实地震记录进行处理，滤波器选择开、闭贯续组合运算，得到如下处理效果（图1），剖面断裂更加清晰。

（3）相干效果比较

上图（图2）为形态滤波器处理前后的地震体的相干时间切片，从断层、河道显示效果来看，经过形态滤波器处理后的地震体相干时间片要比没有处理的地震相干时间切片中表现的清晰。

3、应用效果分析

庆祖集区块地震资料部分小块利用地震形态学技术重新处理后，地震成果剖面较老的剖面断裂更加清晰，地震体的相干时间切片比没有经过滤波处理的表现的更加清晰，钻井吻合度更高，为该区油气藏开发及井位部署提供了有力支持(图3)。

图3 庆祖集区块三维地震资料处理前(a)、后（b）剖面对比

利用该技术，在庆19块发现难识别的小断层一条，结合剩余油研究，部署一口油井庆19-侧2（图4），于2018年7月投产，投产S3中，2780.1-2853.4m，16.4m/9n，投产初期日产油10.3吨，含水6.3%，截止目前累计产油1098吨。

图4 庆85块构造井位图

4、结论与认识

弄清构造的微构造分布位置及小（微）断层几何形态以及其走向、倾向、断距等各种构造要素，是油气田开发的重要依据之一。运用数学形态运算处理地震资料能提高地震相干属性的相干性，地震相干数据体清楚反映了断裂交切关系，可以高效率的建立更为精确的断裂空间格架。进而在地震解释中提高小断层的识别能力。

参考文献

朱煜华，微小断层识别技术在南阳凹陷马店地区的应用，石油地质与工程，2016年5月

许海涛等.数学形态学在地震相干属性提取中的应用，石油地球物理勘探，2010,45（4）：482-484

王小鹏.形态学图像分析原理与应用（第二版）.北京：清华大学出版社，2008

王润秋.郑桂娟等.地震资料处理中的形态滤波去噪方法.石油地球物理勘探，2005,40（3）：277-282

苑书金.地震相干体技术的研究综述.勘探地球物理进展，2007,30（1）：7-16