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274.高陡构造蚂蚁追踪方法(四)

蚂蚁追踪的工作流程(见图1)主要分为四步:①地震资料预处理;②边界探测;③边界增强;④断层提取。通过前面几期的探讨我们真实感受到每一步都有很多的参数可选,每一步不同的参数对蚂蚁追踪结果都有不同程度的影响,而且各个步骤的参数及其结果都是互相关联的,那么到底该如何选择参数?如何进行质量控制呢?本期我们就来探讨一下蚂蚁追踪的质量控制。

图1 蚂蚁追踪工作流程

• 首先选择最佳的地震数据体作为蚂蚁追踪的输入,地震处理成果一般有纯波和增益两种,蚂蚁追踪之前需要对比一下哪个数据体反应的断层和天然裂缝信息更加可靠。

• 然后选择录井、钻井复杂、成像测井等资料比较全的井周进行小范围的参数测试,这个范围最好能够包含部分断裂比较清楚的位置,便于质控。

• 第三,每一步最好都要观察平面、剖面是否合理,比如属性异常的位置是否对应断裂裂缝的位置,对于高倾角地层边界探测属性是否包含地层信息。

• 第四,蚂蚁追踪结果的质控,包括剖面质控、平面属性对比、手工解释对比、钻完井复杂对比及成像测井对比等。下面主要讨论蚂蚁追踪结果的质控。

图2 蚂蚁追踪质控

1) 蚂蚁追踪结果的剖面质控: 通过剖面观察①断层位置蚂蚁追踪的表现,②是否存在高倾角地层信息,③蚂蚁追踪的连续性。图3为不同构造平滑方式蚂蚁追踪结果与地震振幅叠合显示,从图中可以看出Plain方式构造平滑在断层位置蚂蚁异常较弱,甚至没有异常,Dip guided w/edge enhancement方式构造平滑对目的层断层的表达最好,虽然在上下非目的层段蚂蚁异常比较杂乱,但是并不影响目的层的断层和天然裂缝的预测。

图3 不同构造平滑方式蚂蚁追踪结果对比

2) 沿层平面属性质控:Petrel项目中无论在地震解释层位上还是在层面上鼠标右击,你都可以发现“Structure Analysis”和“fx Operations”这里有很多层面的构造属性供你选择,用于了解你所研究目的层的构造特征,这些属性一般都可用于蚂蚁追踪结果的质控。

图4 层属性与蚂蚁追踪结果对比

3) 地震解释质控:实际上是双向质控的,一方面看蚂蚁追踪的结果与手工解释是否吻合,另一方面也可以检查手工解释的合理性,图5显示手工解释的结果与蚂蚁追踪的结果对应较好,但是显然手工解释没有蚂蚁追踪精细,很多的小微断层并没有解释出来。

图5 手工断层解释与蚂蚁追踪结果对比

4) 成像测井天然裂缝解释与蚂蚁追踪结果进行对比:成像测井分辨较高,观察到多个方向的天然裂缝。蚂蚁追踪和成像测井分辨率相差较大,有些成像测井显示的天然裂缝在蚂蚁追踪体上并没有体现,在井点处蚂蚁追踪识别到北西、北东和近东西方向的裂缝。但是由于成像测井只是“一孔之见”有时蚂蚁体上的异常在成像测井上也不一定能够观察到。

图6 成像测井解释与蚂蚁追踪结果对比

5) 钻井复杂质控:钻井过程中经常会遇到一些复杂事件,比如遇卡、遇阻、泥浆漏失等,影响钻井复杂的因素很多,比如井身结构、钻井液性能、钻井工艺、地层岩石强度、地应力等等,特别是对一些复杂构造钻井复杂事件频发,严重影响钻井的进程,延长钻井工期。结合地层特征仔细分析钻井复杂,比如通过分析钻井泥浆漏失量与漏速的关系,判断是否是裂缝性漏失,裂缝性泥浆漏失可用于标定质控蚂蚁追踪结果,另一方面蚂蚁追踪结果可用于对钻井复杂进行预测,做到提前预防甚至在井位部署的时候进行规避,可以大大提高钻井的时效。

6) 压裂施工过程质控:砂堵情况是一种经常发生的现象,造成砂堵出现的原因有很多,主要包括地层因素、设计因素、压裂液因素、施工因素等。天然裂缝/断层渗透性强常会造成压裂液滤失,尤其是在受压后,裂缝迅速张开,加剧滤失现象,造成砂比增大,高砂比混砂液无法进入裂缝,容易导致加砂初期砂堵。蚂蚁追踪裂缝预测与砂堵现象综合分析,即可用蚂蚁追踪对砂堵进行预判,采取暂堵转向等措施达到充分改造的目的,也可以验证质控蚂蚁追踪裂缝预测的可靠性。

7) 微地震事件质控:水平井压裂时,在射孔位置,当迅速升高的井筒压力超过岩石的抗压强度时,岩石破裂并形成裂缝扩展,产生一系列向四周传播的微震波,通过布置在邻井、地面等附近位置的检波器对水力压裂产生的微震波进行接收、处理和解释,继而确定微震源位置,分析出裂缝的分布方位、长度、高度、类型及地应力方向等地层参数。但是如果地层中存在断层或天然裂缝,在压裂过程中有可能被激活并与水力裂缝发生作用,产生的微震波也会被记录下来。不过人们通过研究发现水力裂缝的微地震与天然裂缝激活产生的微地震有很大的不同(见图7),由天然裂缝或断层激活产生的微地震事件较强,其震级一般大于 -1,通过统计计算得到的b值(不同震级事件的频率分布变化)约为1,压裂产生的人工缝震级较小b值约为2。因此分析微地震事件的分布特征、震级大小和b值也可以判断天然裂缝和断层的存在。

图7 微地震事件震级与其发生频率的关系

蚂蚁追踪对断层和天然裂缝的预测,既有直接的定量质控方法,也有间接的定性质控方法,由于不同数据尺度的不同及精度的差异,标定的效果也有所不同,但是所使用的数据越多,结果的可信度越高,预测性也就越强。

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