一种定量表征逆断层断裂破碎带宽度的评价方法

本发明涉及油气勘探，尤其涉及一种定量表征逆断层断裂破碎带宽度的评价方法。

背景技术：

1、断层破碎带的研究不仅是构造地质学、天然地震学等基础学科长期关注的领域，也一直是常规、非常规油气藏勘探开发领域关注的重点和难点，对地质灾害防治与预测也至关重要。在油气领域，断层破碎带边界的刻画和准确界定对于钻探部署具有重大的现实意义：针对常规油气藏，地下断层破碎带通常既可作为有效的油气运移通道，又可直接提供油气储集空间，因此，油气勘探开发过程中尽可能准确地圈定出破碎带范围，井轨迹靶体设计尽可能落在断裂破碎带的储集体最优发育区；而对于页岩气、致密气、煤层气等非常规油气藏而言，断层破碎带往往破坏了油气的储集空间和原有的附集状态，为油气二次运移提供了通道，油气因断裂破碎带的发育而逸散，从而对油气藏具有破坏作用，钻井应避开断层破碎带部署。因此，不管是勘探阶段，还是开发阶段，断裂破碎带宽都是影响钻井部署最核心的指标之一，断层破碎带宽度的准确表征是油气从业者长期追求的目标。

2、当前，在油气勘探开发领域，断层破碎带的研究主要通过三种途径实现，分别为野外露头观测、钻井井孔揭示和地球物理解译。野外露头观测受控于地表出露有限、地表植被和第四系沉积物覆盖等因素，难以准确刻画断层破碎带特征，更无法通过相似露头观测明确深埋地下几千米处断裂破碎发育状况。井孔虽可揭示井孔周围厘米级精度的裂缝发育情况，但受限于油气勘探开发阶段、井网密度、取芯段有限、地质非均质强等因素，一孔或多孔之见通常难于准确刻画具有三维特征的断层破碎带。地球物理描述则是可以对深埋藏地层进行探测，尤其是随着高精度三维地震探测技术的发展，采集和检测精度的显著提高，该手段逐渐成为雕刻地下断层及其破碎带最为有效的手段。

3、目前，在专利号为cn202010277876.6的专利文献中提供了一种碳酸盐岩走滑断裂破碎带内部结构划分方法与装置，该划分方法包括获取碳酸盐岩走滑断裂破碎带的特征；特征包括裂缝、孔洞和洞穴；根据特征将碳酸盐岩走滑断裂破碎带划分为第一类型、第二类型和第三类型；在该专利的方法技术中，并未涉及到如何在空间上判识断裂破碎带，更没有提及采用地震手段评价断裂发育宽度，需要进行改进。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种定量表征逆断层断裂破碎带宽度的评价方法，旨在利用地震资料，通过优选断裂破碎带敏感属性属性，实现由常规的断层破碎带宽度定性描述推进、升级为定量表征，为油气勘探开发，尤其是近年来的非常规油气勘探开发钻井部署提供最直接的科学依据，从而大幅降低钻探风险，提高勘探开发效益，同时，也可为大型工程选址、地质灾害防治与预测决策提供重要支撑。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种定量表征逆断层断裂破碎带宽度的评价方法，包括：

3、优选保幅保真地震数据，建立地震研究工区；

4、采用标定技术，标定目标地震地质层位界面；

5、利用地震地层界面标定结果，追踪对比三维数据地震地层；

6、根据地质规律，统计分析优选断裂破碎带敏感属性；

7、利用已解释的地震界面和敏感属性，编制敏感属性平面图；

8、沿断层走向，在敏感属性平面分布图中将断层划分若干个采样解释点；

9、依据断层控制点，编制离断点距离-断裂发育概率曲线图；

10、利用离断点距离-断裂发育概率曲线图，获取逆断层断裂破碎带发育曲线；

11、获取无断层发育影响区域属性值；

12、通过断裂缝发育概率二阶导数曲线，获取断层断裂破碎带宽度值。

13、其中，所述优选保幅保真地震数据，建立地震研究工区的具体步骤包括：

14、加载常规三维地震数据，快速切取浏览剖面，粗略观察地震剖面断层地震响应特征存在范围，初步确立待解析断层的空间延展范围，地震响应特征主要包括同相位反转、同相轴波组错段或同相轴挠曲等；

15、根据需要研究的逆断层纵横向延展规模，选取包含断层的地震数据体，数据体要求为偏移叠加纯波数据。

16、其中，所述采用标定技术，标定目标地震地质层位界面的具体步骤包括：

17、选取合适钻井开展井震标定，标定研究目标层地震位置；

18、当目标层所在区域有钻井揭示时则直接利用钻井标定井点地震目标层纵向位置；

19、当目标层所在区域无井钻遇时则采用专利zl202210140082.4或者采用波组特征分析法标定目标层层位界面。

20、其中，所述当目标层所在区域有钻井揭示时则直接利用钻井标定井点地震目标层纵向位置的具体步骤包括：

21、在目标断层上下盘两侧的空间范围选取已钻井为后期井震对比、裂缝分析奠定基础，所选的井需要满足包含完整目的层的声波时差曲线、密度曲线、井筒成像测井资料；

22、利用声波时差、密度曲线模拟生成合成记录，固定地震剖面，在宏观地质结构、钻井分层约束下，通过上下移动合成记录，选取1～2个周期时窗范围，计算地震反射波与合成记录的相关值，取相关值最大处，即为波组相似性最高，该点井震匹配，实现钻井分层和地震分层纵向匹配；

23、通过单井地质分层位置，标定井点地震目标层纵向位置。

24、其中，所述利用地震地层界面标定结果，追踪对比三维数据地震地层的具体步骤包括：

25、针对井震结合目标层标定井点地震地层结果，总结目标层地震反射同相轴波组反射特征，所述目标层地震反射同相轴波组反射特征包括极性、振幅、连续性；

26、利用地震地层地震波组反射特征追踪对比解释。

27、其中，所述利用已解释的地震界面和敏感属性，编制敏感属性平面图的具体步骤包括：

28、利用地震界面，提取给定时窗内的敏感属性值，并对限定时窗内属性值求取平均值，作为坐标点处的敏感属性值aij，i和j分别为地震网格纵横网格计数点；

29、利用该属性值离散点aij，结合该点处的大地坐标和属性值aij，网格化形成敏感属性平面分布图。

30、其中，所述依据断层控制点，编制离断点距离-断裂发育概率曲线图的具体步骤包括：

31、在敏感属性平面分布图上，分别以pi为中心点作线段垂直于断层面，断层控制点两侧，即上下盘端分别取lmax/2长度，以断层断点中心为原点，断层下盘端为负，上盘端为正，向上盘以一个面元间隔取m个点，其中m为lmax/2取整加1，记作dij(i∈[1,n]，j∈[1,m])；

32、分别读取上下盘层面敏感属性值，每道重复点取其最大值，作为断裂破碎带敏感属性值离散点dij；

33、分别利用n个pi处垂直于断层面线段离散点数据，以离断层原点距离为横轴，断裂破碎带敏感属性值离散点dij为纵轴，编制离断点距离-断裂发育概率曲线图ci(i∈[1,n])。

34、其中，所述利用离断点距离-断裂发育概率曲线图，获取逆断层断裂破碎带发育曲线的具体步骤包括：

35、将n个离断点距离-断裂发育概率曲线ci按照坐标进行迭合；

36、分析n个曲线ci的波动趋势，如果存在与整体趋势不一致的曲线，作为异常曲线舍弃；

37、求取剩余离断点距离-断裂发育概率曲线ci的均线cavg；

38、对cavg进行中值滤波，消除异常尖值干扰，滤波后的曲线即为该逆断层的断裂破碎带发育曲线c。

39、其中，所述获取无断层发育影响区域属性值的具体步骤包括：

40、针对有钻井区，可以通过目标层无断裂发育处敏感属性作为无裂缝基值d0，针对无钻井区，利用逆断层的断裂破碎带发育曲线求二阶导数c”，表征断裂破碎发育集中程度变化拐点；

41、编制二阶导数c”曲线图，该曲线通常上下盘两侧呈协对称状态；

42、分别在c”尖锋拐点处标定c曲线点交点d0，该点代表断层发育带的边界，靠近中心为断裂破碎带。

43、其中，所述通过断裂缝发育概率二阶导数曲线，获取断层断裂破碎带宽度值的具体步骤包括：通过分别读取逆断层的上下两盘d0至原点0的距离，为断层上下盘的断裂破碎带宽度值，上下盘的破碎带宽度之和为断层断裂破碎带总宽度值。

44、本发明的一种定量表征逆断层断裂破碎带宽度的评价方法，针对逆断层断层上下盘地震地质层位重复出现重复的情况，选用求取最大值，增大了断裂破碎带核心区的地震敏感属性值，避免了由于地层重复遗漏掉断层核心特征，进一步明确了破碎带的断层核心；分别针对有钻井区和无钻井两种可能情况，分别提供了获取无裂缝敏感属性基值，实现了定量的确立了断裂裂缝范围，避免了人工设置用意识设置断裂破碎带敏感属性阔值主观性的缺陷，计算断裂发育带敏感属性发育带最大值到基值的距离为断层断裂破碎带发育宽度，为油气勘探开发中井位部署提供了更严谨依据。