复杂断块构造精细描述技术(孙淑燕)
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胜利油田A3复杂断块构造精细描述
武小杰
【期刊名称】《油气地球物理》
【年(卷),期】2014(012)003
【摘要】胜利油田东辛油区A3断块低序级断层多,断裂系统复杂,代表东部油区复杂断块的地质特点。
多轮次的油藏描述和开发效果表明,精细的构造系统描述是挖掘剩余油潜力的主要方向,如何利用现有地震资料进行断块构造精细描述是目前迫切需要解决的开发难题。
本文在井控前提下,通过谱兰化处理提高叠合地震资料分辨率,利用倾角导向体中值滤波技术对地震资料进行去噪处理以达到对断层边缘进行强化,提高断层识别能力,在此基础上进行地震—地质联合层位解释,同时,综合动—静态数据,完成复杂断块构造精细描述,为后续开发方案提供科学依据。
【总页数】5页(P34-38)
【作者】武小杰
【作者单位】胜利油田分公司物探研究院,山东东营257022
【正文语种】中文
【中图分类】TE321
【相关文献】
1.复杂断块油藏精细描述技术研究与应用——以大港油田第三系地层为例
2.复杂断块油藏地震精细描述技术研究——以胜利油田永3工区为例
3.潜江凹陷复杂断
块油藏构造精细描述技术4.复杂断块构造精细描述技术在油藏开发中的应用5.复杂断块油田单成因砂体精细描述与水驱特征
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科技成果——复杂断块油藏立体开发技术
技术开发单位
中石化胜利油田分公司
适用范围
特高含水期复杂断块油藏,特别是针对厚层断块、多油层断块以及复杂小断块三类中高渗断块油藏
成果简介
针对断裂系统复杂、断块小、油层多、井段长、非均质强、油水关系复杂的地质体,在精细地质研究、三维地质建模及剩余油分布、水驱油规律研究的基础上,精细划分油藏类型,分析不同类型油藏的地质、开发、剩余油特点与差异,集成地质、油藏、钻井、采油多学科技术,综合应用层系、井网和先进的复杂结构井技术立体组合,优化投资,最大程度地提高水驱控制和动用程度,达到均匀水驱和大幅度提高采收率的目的,是多种开发方式和开发方法的综合应用及优化过程。
工艺技术及装备
1、五级以下低序级断层描述组合技术;
2、断块油藏剩余油描述关键技术;
3、断棱精细刻画技术;
4、人工边水驱技术;
5、三级细分开发技术;
6、矢量化井网优化技术;
7、复杂结构井优化设计技术;
8、复杂结构井轨迹跟踪控制技术;
9、复杂结构井钻完井配套技术。
市场前景
该技术已先后在胜利油区等油田进行了推广应用,资源和经济效益十分突出,可在复杂断块油田推广应用。
浙江理工大学学报,2021,45(3):390-399J o u r n a l o f Z h e jia n g S c i-T e c h U n iv e r s ityD O I:10. 3969/j.i s s n.l673-3851(n).2021. 03.013基于U-Dense-n e t网络的D S A图像冠状动脉血管分割王卓英1,童基均1,蒋路茸1,潘哲毅2(1.浙江理工大学信息学院,杭州310018;2.武警海警总队医院信息科,浙江嘉兴314000)摘要:冠状动脉血管是研究心血管疾病的重要基础.为准确分割D S A(D ig ita l subtraction angiography)图像 冠状动脉血管,提高训练过程中血管特征的有效利用率,提出了一种基于U-D e n s e n e t网络的分割方法。
该方法首先对数据集进行限制对比度直方图均衡化预处理;然后对预处理结果进行图像粗分割,基于U-D e n se n e t网络,在解码器部分融合密集残差块和注意力机制实现深度神经网络模型,加强特征映射,充分提取局部特征,实现血管与背景的分类;最后利用形态学处理、阈值分割、基于多点区域生长的连通域分析进行图像细分割,实现血管的提取。
将 测试结果和3位专家手工标注的标准图进行对比分析,结果表明:该数据集的分割结果精确率、召回率、F,分数分别为83. 22%、89. 81%、86. 04%,3种特性曲线下的平均面积为0.9923。
与其他方法比较,该方法提取到的血管信息较为完整,为精确分割冠状动脉血管提供了一种解决方案。
关键词:冠状动脉血管;图像分割;U-Dense~ne t;密集残差块;注意力机制;深度神经网络;DSA中图分类号:TS391.4 文献标志码:A 文章编号:1673-3851 (2021) O5-O39(M0Coronary artery segmentation of DSA images basedon U-Dense-net networkWANG Zhuoyi?jg], TONG Jiju n1 •,JIA N G Lurong], PA N Zheyi2(1. S c h o o l o f In fo r m a tio n S c ie n c e an d T e c h n o lo g y, Z h e jia n g S c i-T e c h U n iv e r s ity,H a n g z h o u310018, C h in a;2. In fo rm a tio n O ffic e, H o s p ita l o f C o a s t G u a r d C o rp s o fC h in e se P e o p le’s A r m e d P o lic e F o r c e s, J ia x in g314000,C h in a)Abstract:C o r o n a r y a r te r y is an im p o rta n t b a s is fo r th e s tu d y o f c a r d io v a sc u la r d ise a se s. In o rd e r to s e g m e n t c o ro n a ry a r te r ie s a c c u r a te ly in D S A(d ig ita l s u b tr a c tio n a n g io g r a p h y)im a g e an d im p ro v e th e e ffe c tiv e u tiliz a tio n o f vavscular fe a tu r e s in th e tra in in g p r o c e s s, th is p a p e r p r o p o s e s a se g m e n ta tio n m e th o d b a se d on U-D e n se-n e t. F i r s t l y, th e d a ta s e t is p r e p ro c e sse d b y lim itin g c o n tr a s t an d e q u alizin g h is to g r a m s. S e c o n d ly, th e p r e p r o c e s s e d r e s u lt s a re r o u g h ly se g m e n te d. B a se d o n U-D e n s e-n e t, o u r stu d y im p le m e n ts a d e e p n e u ra l n e tw o rk m o d e l b y fu s in g th e d e n se re sid u a l b lo c k an d a tte n tio n m e c h a n ism in th e d e c o d e r to s tr e n g th e n fe a tu r e m a p p in g, fu lly e x tr a c t lo c al fe a tu r e s an d re aliz e th e c la s s ific a tio n o f b lo o d v e s s e ls an d b a c k g r o u n d s. In th e e n d, m o r p h o lo g ic a l p r o c e s s in g, th re sh o ld s e g m e n ta tio n an d co n n e cte d c o m p o n e n t a n a ly s is b a s e d on m u lti-p o in t r e g io n g ro w th a re u se d to se g m e n t th e im a g e s fin e ly an d e x tr a c t v e s s e ls. T h e te s t r e s u lt s a re c o m p a re d w ith th e sta n d a r d d ra w in g s a n n o ta te d b y th re e e x p e r ts m a n u a lly, a n d it is fo u n d th a t th e a c c u ra c y r a t e, re c all r a te an d F i sc o r e o f the se g m e n ta tio n r e s u lt o f th is d a ta s e t a re83. 22%, 89. 81%an d86. 04%r e s p e c tiv e ly, an d th e m e an are a u n d er th re e R O C c u r v e s is 0. 9923. T h e c o m p a riso n收稿日期:2020 — 09—02 网络出版日期:2021—02 — 04基金项目:国家自然科学基金项目(61602417);浙江理工大学基础研究项目(2019Q042);浙江理工大学“521人才培养计划”作者简介:王卓英(1996 —),女,山西吕梁人,硕士研究生,主要从事智能医学图像处理方面的研究。
196地震勘探作业属于能源开发过程中了解地质构造的重要基础,地震勘探作业开展将会得到充足的地震资料,地震资料全三维精细构造解释技术的研究对于理解地球内部复杂结构至关重要,地球的内部不仅包含不同类型的岩石和矿物,还存在着各种地质构造,如断裂带、隆升带等[1]。
通过精细的三维解释,能够深入了解这些地质构造的几何形态、空间分布以及相互关系。
地球深部结构的详细解释可以帮助工作人员准确预测地下资源的分布,包括石油、天然气等,这对于有效开发和管理地球资源具有战略性意义,有助于提高勘探的成功率和资源的利用效率[2]。
研究主要是对相干数据体解释断层、全三维自动追踪解释层位以及变速做图等技术进行研究,为推动我国地质勘探领域的进一步发展奠定基础。
1 相干数据体解释断层1.1 相干数据体的技术原理在进行油气资源勘探作业时,相干数据体解释断层是一项关键的技术任务,断层是地球内部结构中的重要构造,它对油气运移和聚集具有重要影响。
相干数据体解释断层主要是通过地震勘探仪器获取地下反射波数据,这些数据记录了地下结构的变化,对采集到的地震数据进行预处理,包括去噪、校正、剖面叠加等步骤,以确保数据的质量[3]。
将地震数据从时间域转换到深度域,以获取地下结构的深度信息,通过速度分析,建立地下的速度模型,这对于后续的图像重建和解释非常关键。
利用地震道集数据,计算相干体来衡量不同深度层之间的相干性,相干体表示在多个地震剖面上,同一位置的地下结构信息的一致性程度,对相干体进行阈值处理,提取出地震资料全三维精细构造解释技术研究李潇中石化石油物探技术研究院有限公司 江苏 南京 211100摘要:针对地震资料全三维精细构造解释问题,首先对相干数据体解释断层进行分析,在此基础上,对全三维自动追踪解释断层问题进行探讨,最后,对变速做图技术进行深入研究,为推动我国地震资料全三维精细结构解释技术的进一步发展奠定基础。
研究表明:通过分析相干数据体以此实现断层的自动和半自动解释,可以理清目标区域中的断层系统,在引入全三维追踪层位技术以后,可以对目标层进行全面解释,对于地震波的传播速度而言,其将会随着岩性横向或者纵向的变化而变化,因此,在将T0图转化为深度构造图的过程中,可以引入变速做图技术,进而可以得到准确的地质构造信息,为井位的合理部署奠定基础。
复杂断块构造精细解释技术研究与应用在复杂的断块型油田勘探中,精细构造解释是解决地质问题的关键,能否正确认识和准确落实断层,是油田取得较好开发效果的关键因素,是油田开发的基础。
本文以一个稠油区块为例详细描述了构造精细解释的全部工作流程,对同类断块研究具有极大的借鉴作用。
标签:速度分析断层构造解释一、概述锦92块构造上位于辽河坳陷西部凹陷西斜坡欢喜岭单斜构造第二断阶带。
开发目的层为下第三系沙河街组于楼油层和兴隆台油层。
含油面积 2.2km2,石油地质储量1619×104t。
目前开发29年,断块边部一级断层断距较大,内部二级断层发育较多,都需重新落实,为下一步寻找断层附近潜力区做好基础工作。
二、构造精细解释1. 资料概况。
西斜坡勘探程度很高,历年来都是局部构造解释和综合地质研究,没有整体的三维地震资料及整体的构造编图、油气成藏等综合地质研究工作。
2006年油田公司为了解决这个问题对研究区进行了三维地震资料的迭前连片处理。
就整体资料分析来看:浅层好于深层。
具体而言,浅层0-1000ms,地震资料的主频为25Hz;1000-2000ms,地震资料的主频为20 Hz;而深层2000-3000 ms地震资料的主频仅为18 Hz。
2. 速度分析。
本次研究在断块内不同地点选择了20余口符合下列条件的探井声波时差资料,经过井径及其它因素校正之后,制做成合成地震记录。
然后分别将这些合成记录与相应的地震剖面进行反射同相轴对比,确定不同深度所对应的地震波t0值,同时给出每个合成地震记录的时深曲線,并沿不同方向做出过这些井点的连井剖面,从而将这些不同点的合成地震记录、钻井情况与不同方向的地震信息紧密联系起来,准确地反应了地震波沿不同方向的速度变化情况。
并将单井合成记录时深关系进行数据分析,然后求出平均值作为本次编图时深转换尺的基础数据。
经实践验证与西部凹陷时深尺基本吻合。
3.层位标定。
为了准确地标定好层位,在良好的速度分析基础上,通过合成地震记录连井剖面,将地质层位与地震反射层一一对应起来,准确地划分出个组段底界:其各组段在地震剖面上主要有如下几个特点:馆陶组底界(相当于新近系底界)。
复杂断块构造精细描述技术孙淑艳,魏瑞香摘要:胜利东部探区经过四十多年的勘探,经历了由构造油气藏-复式油气藏-隐蔽性油气藏勘探阶段,复杂断块油藏作为一种特殊的隐蔽油气藏,在油气勘探中占有相当大的比例。
目前,复杂断块构造描述存在以下难点:1、复杂断裂带断层解释、断裂组合存在多解性,如何有效消除解释中的多解性,提高复杂断块构造描述的精度;2、如何精确识别由小断层形成的小断块圈闭。
文章针对上述问题,采用综合标定、相干分析、地层倾角检测、方差体解释、断层封闭性分析等多种地球物理勘探技术,研究了断层识别与描述、断块划分与描述方法,形成了复杂断块构造精细描述的技术系列,在油气勘探中取得了较好的效果。
关键词:复杂断块构造;综合标定;相干体分析;正演模拟;地层倾角;方差体;层拉平切片;水平切片;断层封堵济阳坳陷断裂发育,构造复杂,素有“地质大观园”之称,构造油气藏作为一种重要的油藏类型,为胜利东部探区勘探油气勘探做出了重要贡献。
随着勘探开发工作的深入,各油区已进入高程度勘探开发阶段,形态清楚、规模较大的构造油气藏越来越少,而岩性、地层等复杂隐蔽油气藏所占比例逐年增加,复杂断块油藏作为一种特殊的隐蔽油气藏,在油气勘探中仍然占有相当大的比例,复杂断块构造油藏现阶段的勘探目标主要以断裂系统较复杂的断块及以由小断层形成的小幅度、小断块为主,在断层识别及描述、断裂组合、断块圈闭描述等方面存在一系列的难点,因此,对该类油藏精细描述提出了更高的要求,复杂断块构造精细描述技术是解决此类问题行之有效的方法。
1 断层的识别与描述通常将由多条断层相互交织切割地层形成的断块构造称为复杂断块构造,利用地震方法勘探复杂断块的难度随断裂的发育及断裂关系的复杂而增大[1]。
断层识别与描述[2]是复杂断块构造精细研究的关键,在对断层进行识别与描述之前,首先要了解研究区的区域构造特征及主断裂的展布规律,认识主要断裂的剖面样式。
目前,应用于断层识别与描述的技术主要有综合标定技术、水平切片识别技术、正演模拟技术、相干分析技术及地层倾角检测技术等。
1.1 综合标定技术层位标定就是利用井资料所揭示的地质意义(如储层埋深、岩性、厚度、含油气性、孔、渗、饱等)与其地震响应特征(如地震旅行时、波形、振幅、频率、相位、层速度等)之间的对应关系来判别或预测远离井、缺少井控制区域内地震信息的地质含义,它是一种定性或半定量的分析方法。
层位标定是复杂断块区地震解释、断层识别的关键环节。
目前,用于层位标定的方法主要有:合成地震记录标定、VSP标定、邻区引层、时深转换尺标定及综合标定。
随着勘探开发程度提高,单一的合成记录标定存在一定的局限性,综合标定以钻井的地质分层和区域标志层作为约束条件,利用精细的合成记录和VSPLOG剖面与井旁地震道进行反射波组、能量等反射信息的相关对比,通过反复调试,使之相关性达到最好,从而得到精确的时深关系,利用该时深关系,将有关信息(如钻井地质分层,测井解释及试油成果,反映波阻抗界面的速度曲线或声波曲线,反映储层物性的自然电位曲线等)由深度域转换为时间域,并与合成记录一起放于井旁地震道上,进行层位的二次标定,从而提高了标定的准确程度,并且赋予地震剖面丰富的地质含义。
子波的选取是综合标定的一个关键,制作合成记录的子波若是人为给定的,其振幅和相位谱不可能模拟实际介质中子波随深度的变化[3],因此,制作高精度的合成记录,必须选用合理的子波,由于自浅至深,井旁地震道子波主频不同,因此,采用提取时变子波方法,从浅至深提取多个子波,组合成一个时变子波,用于制作合成记录。
具体标定过程中 遵守以下几个原则:(1)充分利用已有的钻井分层。
(2)测井曲线的标准化处理。
(3)测井曲线的合理利用(包括:声波测井、密度测井)。
(4)速度的参考:1)单井VSP 速度的参考;2)本地区平均速度的参考。
即以钻井的地质分层和区域性的标志层作为约束,进行初次标定;利用VSP 资料、测井解释、GR 、ILD 等曲线在初次标定的基础上进行二次标定,进行修改时深关系,再标定,直到井旁道和合成记录达到最佳匹配,有较高的相关系数,大大提高了标定的精度(图1)。
1.2 水平切片识别断层技术断层在水平切片上的反映主要表现在:(1)同相轴中断、错开是断层最明显的标志;(2)振幅发生突变,即在水平切片上同相轴的宽度发生突变;(3)同相轴突然拐弯;(4)相邻两组同相轴走向不一致,根据上述特征,在水平切片上分析小断裂和断层的细微变化(图2)。
1.3 相干体分析技术1.3.1 技术原理[4]相干体技术现已成为常规解释中的一项普及性技术[5]。
地震相干是指对相邻地震道数据计算其相干属性而形成的反映地震道相似性的新数据体,它对断层和特殊岩性体的分辨能力大大高于常规振幅数据体。
同相轴错断振幅变宽振辐突变图2 盘河高精度三维2030ms 水平切片沿层计算地震数据的相关性主要是突出那些不相干的地震数据,在出现断层、地层岩性突变、特殊地质体的小范围内,地震道之间的波形特征可以发生变化,进而导致局部道与道之间的相关性发生突变。
相干数据体通过突出不连续数据,是利用地震信息进行断层或特殊岩性体解释与检测的新途径。
相干体分析技术可用于断层识别、断点位置确定及指导断层进行合理组合。
1.3.2 相干体分析工作流程(1)对研究区内每一口井进行综合标定,确定出各标准层、非标准层、断点准确位置等,以确定进行地震相干计算的数据体的有效时窗。
(2)以钻井密度较大、断裂系统较清楚的区块为基准,在目的层段开相应的时窗,对时窗内的记录作相干系数的统计特征分析,经过不断修改、验证,找出相关性较好的时窗及相干参数。
(3)利用优选出的相干参数,对所选时窗范围内的地震数据体进行地震相干计算,产生相干数据体,进行断层的识别,了解断裂的展布及断层的组合。
1.3.3 应用实例惠民中央隆起带田家构造田5-9块发育了一条近南北走向的西倾小断层,从地震剖面上,由南向北,断层断距变小(图3),与北界断层未搭接,通过运用相干体分析,发现该断层确实与北界断层是搭接(图4),只是由于相交处断距太小,无法反映到地震剖面上。
后经钻井证实也确实不是一个块。
图3-1 横364剖面图3-2 横396剖面1.4地震正演模拟技术1.4.1 原理地震正演模拟技术是假设地下地质情况为已知,应用地震波的运动学和动力学基本原理计算出所给地质模型的地震响应与实际地震剖面进行比较的过程[6],其研究方法主要分射线理论、波动理论两类。
目前,应用较广泛的是采用射线理论(波动学理论)计算波的旅行时,得出各种时距曲线;同时也考虑波的动力学特点,注意界面的反射系数、透射系数、各种多次波、吸收损失、波前扩散等的影响,这样,计算出的地震响应中既反映波的传播时间又反映波的振幅。
地震正演模拟建模方法主要有构造建模和测井建模两种,在应用中根据研究区的实际情况选用相应的建模方法。
图4 田5-9块相干图1.4.2 应用在地质构造复杂,断层多、断块小的地区,如何准确识别小断层,是进行精细构造解释的关键,小断层有两方面的含义:一是在常规勘探的地震资料解释中,利用通常的断层识别标准难以发现其存在;二是断层的断距和延伸长度上规模都比较小。
小断层就是一些经过严格常规处理后的地震剖面上,表现为微小错开或是同相轴扭曲、振幅突然变弱等形式的一类断层,其在横向上的延伸长度为500m,断距在30m左右。
断距在10~30m之间的断层为微断层。
应用正演模拟技术,通过建立不同断距、不同频率的地质模型,分析其地震响应,研究地震资料识别断层的分辨率。
当主频为25Hz,不同断距断层得到的地震响应是:(1)断距5m,断层两盘同相轴仅有轻微扭动,下降盘振幅不变;(2)断距10m,断层两盘同相轴错动1/3相位,下降盘振幅变弱;(3)断距15m,断层两盘同相轴错动1/2相位,下降盘振幅变弱。
当断距一定时,频率越高,断层越容易识别。
因此,应用正演模拟技术可以初步确定不同频率、不同断距断层的分辨率。
1.5断层解释断层解释是依据地震剖面上的反射波组的特征,对时间切片上振幅的变化以及相干体切片非相关系数的变化来追踪解释断层。
传统的断层解释流程是:(1进行井标定,确定断点位置;(2)沿抽稀的纵、横测线进行主干断裂解释,形成粗网格,对主干断层初步闭合;(3)通过加密解释,进一步进行断层闭合;(4)断层平面组合;(5)多层迭合,确定断层组合是否合理。
而方差体技术改变了复杂断块构造的解释流程:(1)选择目的层段,生成工区短时窗的方差数据体;(2)沿一定步长显示方差数据体时间切片;(3)分析方差数据切片,确定断层并沿断层走向解释,断点位置将会在地震剖面上显示出来(图5),帮助识别地震剖面上的断点位置;(4)断点连结形成断面,将断层解释网格与方差体异常比较,在三维空间上进行断面解释质量控制。
应用方差体时间切片、方差体剖面及地震剖面等多属性体进行断层解释,并实施三维空间断层断面解释质量控制,提高了断层解释的精度。
1.6断裂组合断层解释完成后,接下来要进行的是断裂组合,在断裂发育的复杂地区,各断层之间交接关系往往存在多解性,同时还要避免自浅至深,不同层段发育的同一条断层不能相交,一方面可借助方差体解释技术进行断面解释质量的控制,保证断层解释、组合关系的合理性;另一方面,可借助层拉平技术,进行断裂系统的组合方式验证。
所谓层拉平就是沿解释的某一标准层首先将地震数据体拉平,将该标准层置于零基准面上,同时,可在该基准面上下取一定时窗,形成层拉平数据体,发育断层的位置地震波的波形就会发生变化,沿零基准面产生水平切片,就会反映出该标准层断层平面展布情况。
图5-1 方差体切片解释图5-2 断点在地震剖面上显示2 断块描述与划分2.1 构造成图及断块描述断层、标准层解释及断层组合完成后,进行构造成图,然后对断块进行描述与划分。
在地层、、Bita,进行时深转换成速度横向变化不大的地区,通过综合标定,产生精确的时深关系,拟合v图。
而在地层、速度横向变化较大地区,时深转换误差较大,可通过建立平均速度场,进行变速时深转换成图来解决。
通过在惠民凹陷火成岩发育区应用该方法进行构造成图,有效地消除了火成岩速度陷阱,提高了构造图的精度。
2.2 复杂断块的分类标准由多条断层交织切割地层,形成复杂断块,可以按含油面积界限划分为五个级别,划分级别及标准如下:大断块:含油面积>1.0km2;较大断块油藏:0.4km2〈含油面积≤1.0km2;中断块油藏:0.2km2〈含油面积≤0.4km2;小断块油藏:0.1km2〈含油面积≤0.2km2;碎块油藏:含油面积≤0.1km2。
2.3 断块圈闭评价复杂断块构造能否成藏的关键是否具有良好的油源、储层条件和断层能否形成良好的封堵,断层封堵是形成断层油气藏的必要条件,实践证明忽视断层封闭性研究将会增大油气勘探开发的风险及成本,因此研究断层的封闭性对断层圈闭评价和井位部署有着重大意义。