塔里木盆地顺北油田多期构造活动形成的大量断裂控制了奥陶系碳酸盐岩缝洞储层形成和油气聚集成藏,地震资料上准确识别断裂是开展奥陶系断溶体油藏评价的基础。研究区二叠系广泛发育的火成岩影响了深层奥陶系断裂的准确识别。火成岩对地震波的强屏蔽和吸收造成地震资料品质差,导致中小尺度断裂不易准确识别,制约了断溶体油藏的勘探开发。火成岩岩性和厚度纵横向变化影响了地震资料速度场的精度,造成地震资料中可能出现大量地下并不存在的假性断裂,加大了断溶体油藏勘探风险。论文从断裂精细解释技术研究和假性断裂定量判别技术研究入手展开顺北油田奥陶系断裂的识别,基于奥陶系断裂准确识别深入分析断裂分级分段对油气富集的影响。本文主要研究内容及成果有:(1)受火成岩对地震波的屏蔽及衰减,原始地震数据体的中、小尺度断裂剖面特征模糊且不易准确识别。本文通过断裂地震剖面识别模式研究,正演模拟不同尺度断裂带在地震剖面的响应特征,为断裂的剖面解释提供依据。通过不同尺度断裂的平面识别方法研究,对原始地震资料进行信号增强处理,并结合断裂敏感属性优选,清晰刻画不同尺度断裂的平面展布特征,为断裂的平面解释提供组合方案。通过断裂的平剖联合解释完成顺8北区块地震数据体奥陶系断裂精细解释。(2)二叠系火山岩影响了偏移速度场的准确性,造成地震资料中产生假性断裂。准确的描述二叠系火山岩的岩相展布并建立火成岩地质分布模型是开展工区假性断裂精确识别的基础。顺8北缺少二叠系火山岩段录井及测井资料,以相邻顺北1三维工区的录井及测井资料类比研究顺8北火成岩。首先,通过测井曲线交会分析不同岩性火成岩的电性特征,结合岩屑录井资料标定对应的火成岩地震相。其次,以岩屑录井中的正常沉积岩,地震及测井资料中不整合波阻抗界面划分火成岩喷发期次。最后,对火成岩分期提取层间均方根振幅属性,并结合各类火成岩的地震相特征精细刻画顺8北三维工区二叠系火山岩的分期岩相展布特征。(3)假性断裂成因及主控因素研究是假性断裂精确识别的基础。从建立顺8北三维工区火成岩地质分布模型入手,利用正演模拟高速火成岩偏移速度误差、厚度变化及断裂空间位置三种情况对下伏地层断裂成像的影响,分析假性断裂与高速火成岩空间位置关系。经研究得出地震数据体中的假性断裂常形成于英安岩岩体边界正下方地层中及英安岩纵向叠加厚度等值线急剧变化处对应的下伏地层中。(4)以顺北1三维工区高速英安岩测井平均速度替换顺8北三维工区背景速度场中英安岩速度,并通过正演模拟研究高速英安岩厚度、偏移速度误差对目的层假性断距的影响,建立假性断裂垂直断距定量计算关系式,判断英安岩边界及纵向叠加厚度等值线急剧变化下方地层断裂真假,剔除经定量计算后为假性的断裂,完成顺8北三维工区奥陶系真实断裂的识别。(5)在奥陶系真实断裂识别的基础上,根据断裂带发育规模分级和断裂带力学特征分段,提出断裂带分级、分段的标准。分析顺北1井区不同级别断裂及断裂不同应力段导致的储层发育及油气富集的差异。通过断裂特征、地震缝洞响应类比,实现顺8北工区断裂带油气富集评价,为勘探评价井部署提供依据。本文主要的创新点体现在:(1)提出了基于高速火成岩叠加厚度判断假性断裂分布位置的技术。从建立研究区火成岩分布地质模型入手,通过正演模拟分析奥陶系假性断裂形成原因。研究可知假性断裂平面展布形态与二叠系英安岩叠加厚度的边界及等值线密集分布区域具有相似的形态。本技术可以在奥陶系目的层众多断裂中快速判断假性断裂位置并且筛选出不受火成岩影响的真实断裂。(2)提出了基于波动方程断距定量分析的假性断裂识别技术(发明专利)。首先定量建立不同偏移速度误差下的断裂假性断距值与上覆二叠系英安岩厚度的拟合关系式,其次引入邻区溢流相高速火成岩速度计算研究工区地震资料处理时二叠系火山岩段偏移速度误差范围,并带入高速英安岩边界厚度计算地震资料处理时奥陶系断裂的最大假性断距值。当目标断裂在原始地震资料断距值大于假性断距最大值即可该判断是真实断裂。论文建立了一套适用于提高火成岩岩下地震资料成像品质及检测多尺度断裂的地球物理技术组合,并提出了一套即使在缺少测井资料无法获得准确的地震速度情况下,仍能有效判别火成岩下伏地层中假性断裂的技术方法,以此为基础开展顺8北工区奥陶系断裂精细解释及断控油气富集评价研究。本研究形成的技术可为顺北油田奥陶系断溶体油气勘探目标的选定提供地质及地球物理依据。