井旁断层深横波反射成像识别方法

摘要

本发明公开了一种井旁断层深横波反射成像识别方法，包括：对深横波反射成像处理成果进行解释评价，识别出反射体，并判别反射体是否为断层，并确定过井断层的方位、倾角及倾向，再与地震资料对比，确定井旁断层的发育情况。本发明解决了如何利用深横波反射成像准确识别反射体的难题；解决了如何结合多种测井资料或地震资料综合识别断层的难题；解决了如何确定断层产状的难题。

说明书

技术领域

本发明涉及一种井旁断层深横波反射成像识别方法，适用于井旁断层的识别，属于测井解释技术领域。

背景技术

反射声波远探测成像技术是近年来声波测井研究的热点之一，主要方法有纵波反射成像和深横波反射成像两种，该技术通过井中声源向井外辐射的纵波或横波，对经过井外地质体反射回来的声场进行成像，将测井径向探测深度从井壁附近扩展至井旁数十米范围。纵波反射成像利用阵列声波全波测井资料提取出的纵波反射波及其转换波进行成像，声源频率高，探测深度浅，不能确定反射体的方位。深横波反射成像利用正交偶极横波测井资料的四分量数据，提取出的水平方向横波信号，并进行成像，因横波频率低，衰减慢，反射信号更强，探测更深，成像效果更好；通过四分量数据旋转，可以确定反射体的方位信息。需要注意的是，根据深横波反射成像远探测的原理，深横波反射成像只能探测倾角为40°～90°的反射体。

由于反射波信号属于弱信号，容易受井眼环境、地层噪声的干扰，反射声波成像断层的解释一直是难点。现有技术缺点：①深横波反射成像反射体解释存在多解性；②纵波反射成像没有方位指向性；③没有形成一套完整的深横波反射成像断层识别方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的上述问题，提供一种井旁断层深横波反射成像识别方法。本发明解决了如何利用深横波反射成像准确识别反射体的难题；解决了如何结合多种测井资料或地震资料综合识别断层的难题；解决了如何确定断层产状的难题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种井旁断层深横波反射成像识别方法，其特征在于：对深横波反射成像处理成果进行解释评价，识别出反射体，并判别反射体是否为断层，并确定过井断层的方位、倾角及倾向，再与地震资料对比，确定井旁断层的发育情况。

识别出反射体包括如下步骤：

a1、对深横波反射成像图进行分析，寻找弱噪音背景下的强反射能量，判断剖面上强能量是否为真实反射体；

a2、以设定角度间隔进行方位成像，得到不同方位上的深横波反射成像图，成像图上如果反射体的反射信号仅在一定方位范围内可见，则判断为真实的反射体；如果在所有方位成像图上都能见到反射体的反射信号，则为噪声引起；

a3、深横波反射成像图上显示反射体的倾角在40°～90°之间，则为有效反射体。

所述步骤a1中，判断依据是真实反射体的反射特征必须同时存在于反射波成像剖面及与之对应的上、下行波成像剖面上。

判别反射体是否为断层包括过井断层的识别，过井断层的识别为结合常规测井识别断层：通过常规测井曲线变化特征识别出可疑的断层，如果与深横波反射成像图识别的反射体通过井眼的深度一致，则判别为断层。

所述过井断层的识别为结合电成像识别断层：通过电成像识别出可疑断层，同时确定该可疑断层的深度、倾角、倾向，如果与深横波反射成像图识别的反射体通过井眼的深度、倾角、倾向一致，则判别为断层。

所述过井断层的识别为结合超声波成像测井识别断层：通过超声波成像识别出可疑断层，同时确定可疑断层的深度、倾角，倾向，如果与深横波反射成像图识别的反射体通过井眼的深度、倾角、倾向一致，则判别为断层。

所述过井断层的识别为结合地震资料识别断层：通过地震资料识别出可疑断层，同时确定可疑断层的深度、倾角、倾向，如果与深横波反射成像图识别的反射体通过井眼的深度、倾角、倾向一致，则判别为断层。

判别反射体是否为断层还包括不过井断层的识别，不过井断层的识别为结合地震资料识别断层：通过地震资料识别出可疑断层，同时确定可疑断层的深度、倾角、倾向，如果与深横波反射成像图识别的反射体通过井眼的深度、倾角、倾向一致，则判别为断层。

确定井旁断层的发育情况包括如下步骤：

b1、断层延伸长度和距离井眼位置的确定：通过深横波反射成像剖面图，确定出断层延伸长度和距离井眼的位置；

b2、断层方位的确定：通过深横波反射成像剖面图，断层走向方位为反射体能量最强的方位，同时其垂直剖面反射体能量最弱；

b3、倾角的确定：通过深横波反射成像剖面图，确定断层面法线方向与井眼的夹角；若该井为直井，则断层的倾角即为该夹角；若该井为斜井或水平井，则需要做井斜校正。

所述步骤b1中，若断层过井，则通过常规测井或电成像、超声波成像测井标定断层通过井眼的深度；若深横波反射成像识别的断层与地震资料识别的断层是同一条，通过地震资料标定断层的发育规模。

采用本发明的优点在于：

一、本发明的特点在于：①波频率低，衰减慢，横向探测深度大；②深横波反射能量强，信噪比高，成像效果更好；③利用井周360°方位不同方位的成像，根据深横波反射能量的强弱确定出反射体的走向；结合多种测井资料或地震资料综合识别断层，消除了反射体的多解性；结合多种测井资料或地震资料，标定断层的深度、倾角、倾向等，提高了断层识别的精确性。

二、本发明的适用范围：碳酸盐岩地层、砂泥岩地层、页岩地层；可准确识别出断层（井旁数十米范围内），确定断层的产状。

三、应用前景：1、应用于单井深横波反射成像测井解释与评价，为井旁地质体识别提供依据，进而为试油方案选取提供支撑；2、应用于存在多解性的反射体解释，准确识别出断层，形成一套统一的完整的井旁断层解释评价方法，可推广应用到其他井旁地质体识别。

四、通过此方法对四川盆地13口井进行解释评价，识别出反射体的有6口井，准确识别出了2口井的断层。

附图说明

图1为南-北及东-西方位深横波反射成像图；

图2为 南-北向10度间隔扫描深横波反射成像剖面；

图3 为东-西向10度间隔扫描深横波反射成像剖面；

图4 为东偏南50°深横波反射成像剖面图。

具体实施方式

实施例1

一种井旁断层深横波反射成像识别方法，包括：对深横波反射成像处理成果进行解释评价，识别出反射体，并判别反射体是否为断层，并确定过井断层的方位、倾角及倾向，再与地震资料对比，确定井旁断层的发育情况。

识别出反射体包括如下步骤：

a1、对深横波反射成像图进行分析，寻找弱噪音背景下的强反射能量，判断剖面上强能量是否为真实反射体；

a2、以设定角度间隔进行方位成像，得到不同方位上的深横波反射成像图，成像图上如果反射体的反射信号仅在一定方位范围内可见，则判断为真实的反射体；如果在所有方位成像图上都能见到反射体的反射信号，则为噪声引起；

a3、深横波反射成像图上显示反射体的倾角在40°～90°之间，则为有效反射体。

所述步骤a1中，判断依据是真实反射体的反射特征必须同时存在于反射波成像剖面及与之对应的上、下行波成像剖面上。

判别反射体是否为断层包括过井断层的识别，过井断层的识别为结合常规测井识别断层：通过常规测井曲线变化特征识别出可疑的断层，如果与深横波反射成像图识别的反射体通过井眼的深度一致，则判别为断层。

所述过井断层的识别为结合电成像识别断层：通过电成像识别出可疑断层，同时确定该可疑断层的深度、倾角、倾向，如果与深横波反射成像图识别的反射体通过井眼的深度、倾角、倾向一致，则判别为断层。

所述过井断层的识别为结合超声波成像测井识别断层：通过超声波成像识别出可疑断层，同时确定可疑断层的深度、倾角，倾向，如果与深横波反射成像图识别的反射体通过井眼的深度、倾角、倾向一致，则判别为断层。

所述过井断层的识别为结合地震资料识别断层：通过地震资料识别出可疑断层，同时确定可疑断层的深度、倾角、倾向，如果与深横波反射成像图识别的反射体通过井眼的深度、倾角、倾向一致，则判别为断层。

判别反射体是否为断层还包括不过井断层的识别，不过井断层的识别为结合地震资料识别断层：通过地震资料识别出可疑断层，同时确定可疑断层的深度、倾角、倾向，如果与深横波反射成像图识别的反射体通过井眼的深度、倾角、倾向一致，则判别为断层。

确定井旁断层的发育情况包括如下步骤：

b1、断层延伸长度和距离井眼位置的确定：通过深横波反射成像剖面图，确定出断层延伸长度和距离井眼的位置；

b2、断层方位的确定：通过深横波反射成像剖面图，断层走向方位为反射体能量最强的方位，同时其垂直剖面反射体能量最弱；

b3、倾角的确定：通过深横波反射成像剖面图，确定断层面法线方向与井眼的夹角；若该井为直井，则断层的倾角即为该夹角；若该井为斜井或水平井，则需要做井斜校正。

所述步骤b1中，若断层过井，则通过常规测井或电成像、超声波成像测井标定断层通过井眼的深度；若深横波反射成像识别的断层与地震资料识别的断层是同一条，通过地震资料标定断层的发育规模。

实施例2

一种井旁断层深横波反射成像识别方法，包括：

一、利用深横波反射成像识别反射体

第一步：对深横波反射成像图进行分析，寻找弱噪音背景下的强反射能量，判断剖面上强能量是否为真实反射体。判断依据是真实反射体的反射特征必须同时存在于反射波成像剖面及与之对应的上、下行波成像剖面上。

第二步：以一定角度间隔进行方位成像，得到不同方位上的深横波反射成像图，成像图上如果反射体的反射信号仅在一定方位范围内可见，则判断为真实的反射体；如果在所有方位成像图上都能见到反射体的反射信号，则为噪声引起。

第三步：深横波反射成像图上显示反射体的倾角在40°～90°之间，则为有效反射体。

二、断层的综合识别

断层、裂缝、地层界面等反射体均可以引起深横波反射成像剖面上反射能量的变化，因此仅用深横波反射成像有时可能不足以判断反射体是否为断层，需要结合其他测井资料或地震资料，从断层的深度、大小、倾角、倾向等几个方面来综合识别。一般来说，断层与裂缝的区别是前者的规模尺度比后者大；断层与地层界面的区别是前者的倾角大，后者的地层倾角小。下面分别对过井和不过井两种情况的断层进行综合识别。

1、过井断层的识别

①结合常规测井识别断层。通过常规测井曲线变化特征识别出可疑的断层，如果与深横波反射成像图识别的反射体通过井眼的深度一致，则判别为断层。

②结合电成像识别断层。通过电成像识别出可疑断层，同时确定该可疑断层的深度、倾角、倾向，如果与深横波反射成像图识别的反射体通过井眼的深度、倾角、倾向一致，则判别为断层。

③结合超声波成像测井识别断层。通过超声波成像识别出可疑断层，同时确定可疑断层的深度、倾角，倾向，如果与深横波反射成像图识别的反射体通过井眼的深度、倾角、倾向一致，则判别为断层。

结合地震资料识别断层。通过地震资料识别出可疑断层，同时确定可疑断层的深度、倾角、倾向，如果与深横波反射成像图识别的反射体通过井眼的深度、倾角、倾向一致，则判别为断层。

以上各种方法可以单独或综合使用。

2、不过井断层的识别

断层的规模尺度比较大，断层与地层界面倾角不同，结合地震资料识别出断层，方法与上述过井断层的识别方法相同。

三、确定断层产状

第一步，断层延伸长度和距离井眼位置的确定。通过深横波反射成像剖面图，可直接确定出断层延伸长度和距离井眼的位置；若断层过井，则可通过常规测井或电成像、超声波成像测井标定断层通过井眼的深度；若深横波反射成像识别的断层与地震资料识别的断层是同一条，可通过地震资料标定断层的发育规模。

第二步，断层方位的确定。通过深横波反射成像剖面图，断层走向方位为反射体能量最强的方位，同时其垂直剖面反射体能量最弱。断层的方位可用电成像、超声波成像、地震资料等进行标定，方法同上“断层的综合识别”方法②、方法③、方法。

第三步，倾角的确定。通过深横波反射成像剖面图，先确定断层面法线方向与井眼的夹角。若该井为直井，则断层的倾角即为该夹角；若该井为斜井或水平井，则需要做井斜校正。断层的倾角可用电成像、超声波成像、地震资料等进行标定，方法同上“断层的综合识别”方法②、方法③、方法。

实施例3

图1为某井南-北与东-西方位上深横波反射成像图，图中第一、第二道为常规曲线道；第三、七道为深度值；第四、第六道为南-北方位上、下行反射波剖面图，以波形图显示；第五道为南-北方位深横波反射成像剖面图，以变密度显示；第八、第九、第十道分别为东-西方位深横波反射成像图和对应的上、下行波反射剖面。在X075m-X175m段，南-北与东-西方位深横波反射成像剖面上和上行波剖面上均存在有一处强反射能量，满足反射体特征。值得说明的是图中箭头方向向左指示的是此反射体的镜像，通常在高角度、强能量深横波反射成像剖面上可以看到，其产生原因为上、下行波分离的残余。

图2、图3分别为本井以南-北、东-西方位为起点，以10°为间隔顺时针旋转的深横波反射成像剖面图，从图中可以看出不同方位深横波反射能量变化明显，判别为有效反射体。

考虑到反射体规模较大，为层界面或断层可能性较大；本井为直井，地层界面倾角较小，排除为地层界面的可能，综合判断该反射体为断层。

从图2、图3可以看出东偏南50°深横波反射能量最强，同时，其垂直剖面北偏东50°上无任何反射能量，因此判断此断层的走向方位为东偏南50°。

图4为东偏南50°深横波反射成像剖面图，从图中第五道可以确定出断层的纵深长约125 m，断层下部和上部距离井轴距离分别为11.7 m和22.3m，倾角为85°。