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三维地震能反映储层应力吗(地震作用下的层间位移)

hacker2022-11-15 11:30:31足球新闻103
本文目录一览:1、地震属性分析技术2、三维地震勘探与二维地震勘探的差别及特点

本文目录一览:

地震属性分析技术

地震属性是指由迭前或迭后地震数据,经数学变换而导出的有关地震波的几何形态、运动学特征、动力学特征和统计学特征。地震信号的特征是由岩石物理特性及其变化引起的,地震数据中蕴藏着丰富的有关岩性、物性及储层含油气性的特征参数,如振幅、频率、相位、能量、波形和比率等。地震属性分析方法就是利用多种数学方法从地震数据体中提取各种地震属性,结合地质、钻井、测井资料对目的层的特征进行综合分析研究的方法。华北油田在二连盆地地层岩性油藏勘探实践中,在地震属性的提取、分析和解释上取得了成功的应用经验。

(一)地震属性的分类

所用的地震属性越多,地球物理学家在选择合适的地震性时就越难以确定,因此,对数量众多的地震属性进行合理分类,有利于理解和正确使用地震属性。前人在这方面已经做了大量工作。

地震波形的变化与地震波传播的物理机制、岩石物理特征和地层结构等因素密切相关。地震属性反应了地震波形的几何学、运动学、动力学和统计学特征,地震波形特征包含着地下储层的综合地质特征信息。地震属性的分类方法有很多,主要有以下四种:一是在我国学术界较为流行的分类方法,即从运动学与动力学的角度,将地震属性分为振幅、频率、相位、能量、波形和比率等几大类;二是按属性拾取的方法将地震属性分为层位属性和时窗属性两类的分类方法;三是由A.R.Brown于1996年提出“属性必须为基本的地震测量结果,所有可用的层位和地层信息属性不是互相独立的,而是表征和研究有限信息的方式不同,这些基本信息是时间、振幅、频率以及衰减特性”,将地震属性分为时间、振幅、频率和衰减4类的分类方法;四是由Q.Chen等人1997年以运动学与动力学为基础把地震属性分成振幅、频率、相位、能量、波形、衰减、相关、比值等几类。此外他还提出了按地震属性功能的分类方案,即把地震属性分为与亮点和暗点、不整合圈闭和断块隆起、油气方位异常、薄储层、地层不连续性、石灰岩储层和碎屑岩、构造不连续性、岩性尖灭有关的属性。

根据Q.Chen等人提出的基于储层特征的地震属性分类对于我国陆相油气藏储层预测来说并不一定全面,在实际工作中应注意在此基础之上,根据研究区地质情况的不同,增加其他一些有效的属性参数。

(二)地震属性分析基本原理

地下任何地质体及其性质的变化均反映在地震信息的相应变化上,这些变化主要体现在两方面:一类是常规属性,即我们常说的地震多参数的变化;第二类是地震波形,即地震相的变化。

(1)非线性多参数提取及综合分析:三维地震资料中蕴含着丰实的地震信息,这些地震信息是地下构造、地层结构、储层发育程度及物性、含油性等参数的综合反映。分析的难点在于任一地下地质参数与地震参数间并不存在简单的一一对应关系,采用单一地震参数分析的结果往往存在多解性。如何消除这种多解性:一是凭借解释人员对地下地质情况的认识程度,二是通过多参数综合分析,消除单参数分析的多解性。多参数综合预测成功的关键在于提取并优选与地质特性有关的地震属性。

(2)模式识别研究储层地震相:模式识别分析方法着眼于地震反射波形,目的是要确定地下储层的横向岩性变化,它的假设条件是:当沉积相单元发生变化时其地震反射特征(包括振幅、频率、相位、积分能谱、时频能量等)也必定有所变化,也就是我们所常说的地震相变化。地震相是一种比较特殊的地震属性,其类别划分主要利用地震道形状及波形特征对某一时窗内的地震道数据进行逐道对比,细致刻画地震信号的横向变化,运用自组织神经网络方法对地震道进行分类,得到地震波形异常即地震相图。由于地震道分类过程中波形信息包括了相位、频率、振幅等特征,因而更能反映出目的层属性的变化。

(三)地震属性分析的流程

随着地震属性提取能力的增加以及地层岩性油气藏重要性的不断增加,利用地震属性分析技术进行油气藏特征预测得到了广泛应用。地震属性分析的一般流程如下所示:

(1)确定钻井资料和地震资料的时深关系,即所谓的层位标定;

(2)层序界面追踪解释,确定时窗,并进行地震属性提取;

(3)地震属性优选,优选出用于预测的数量最少的属性组合;

(4)地震属性分析,建立地震属性与地质特征之间的统计关系,从而在密集的地震数据指导下对井间油藏特性进行预测。

(四)地震属性的提取

地下地质体及其性质的变化都将引起地震响应发生相应的变化,因此,利用各种地震属性可以获得地下地质体的岩性、物性、储集性能等信息。但由于每一种属性对地下地质信息变化反映的灵敏度不同,因此,必须对提取出的各种地震属性参数进行分析,优选出能够较好反映储层厚度、物性及含油气性的有效参数。

(1)剖面属性的提取:剖面属性提取就是在地震剖面上沿目的层拾取各种地震信息。通常采用三瞬处理、时频分析和波阻抗反演等方法。

(2)层面属性提取:沿着目的层的层面提取各种地震信息,是三维体属性提取的一种特殊方式(时窗长度为0),获得的是各类属性沿层面横向变化的信息。

(3)三维体属性提取:三维体属性提取就是在三维数据体中某一时窗内(时窗长度大于0)提取各种地震信息。常用的方式有两种,一种是以同一时间界面为起点、固定时窗长度的等时扫描;另一种为沿目的层的变时窗拾取方式。等时扫描方式一般用于对地震地质及油气情况认识相对较低的工作区;沿层拾取方式应用于井较多且对与油气有关的多种地震信息有所认识的地区。

(4)地震属性提取的时窗选取:地震属性分析首先要选择合理的时窗。时窗开得过大,包含不必要的信息;开得过小,则会出现截断现象,丢失有效成分。时窗选取应遵循的准则:①当目的层段厚度较大时,如果能够准确追踪顶底界面,则用顶底界面限定时窗,提取层间各种地震信息,如果只能追踪顶界面,则以顶界面限定时窗上限(作为时窗的起点),以目的层时间厚度作为时窗长度,以各道均包含目的层又尽可能少包含非目的层信息为准则;②当目的层为薄层时,因目的层的各种地质信息基本上集中反映在目的层顶界面的地震响应中,因此,时窗的选取应以目的层顶界面限定时窗上限,时窗长度尽可能小。

(五)地震属性优选

地震属性信息反映储层或含油性特征的灵敏度不同,对油气或储层特征敏感的地震属性组合也存在较大差别,一些属性对预测分类还起着干扰作用,由此需要在众多的地震属性中优选那些有用的信息。利用先进的数学方法,从大量的属性中选择有用的信息已成为解决问题的主要途径,但这些数学方法必须以地震模型分析和实践经验为指导。在地震属性优选过程中要求优选后地震属性集整体与研究对象具有某种相关性,能够对样本进行有效分类,要达到地震属性结构的最优化,以尽可能相互独立的变量组成尽可能低维的变量空间,使有用地震信息损失为最小,剔除起干扰作用的属性。

图7-22 太43井区砾岩体均方根振幅平面

图7-23 巴音都兰凹陷南洼槽阿四段Ⅱ砂组均方根振幅图

地震属性优选的基本程序可以概括以下三步:①根据研究区地质特征,建立地震地质模型,结合模型理论分析与实际经验对地震属性进行初选;②井旁道或连井剖面地震属性计算,并利用交绘图等方法,了解所提取属性的总体异常特征分布规律,对与储层特征或含油气性有明显对应关系的属性进行必要的预处理,形成地震属性集;③运用先进的数学方法,结合实钻资料,进一步分析地震属性与储层特征或含油气性的对应关系,对地震属性集进行优选,达到最优特征组合。

(六)地震属性分析的应用效果

二连盆地,在乌里雅斯太凹陷太参1井区的地震振幅属性的提取,清晰地刻画了具有长源供给水道湖底扇的平面展布形态(图7-22)。针对二连盆地巴音都兰凹陷巴19岩性油气藏含油层段集中、厚度大的特点,应用沿层地震属性提取技术,圈定了砂岩异常体的平面分布范围(图7-23)。

三维地震勘探与二维地震勘探的差别及特点

20世纪70年代中期,著名三维地震能反映储层应力吗的W.S.French三维模型问世,它充分地说明三维地震能反映储层应力吗了三维地震对解决复杂地质问题的能力和二维地震技术不可克服的缺陷与局限性。

图7-5-1(a)是W.S.French地质模型,一个平台被一条断层切割成两部分,断层下降盘“4”有两个紧靠在一起的穹窿构造“1”和“2”,断面“3”是一个斜坡,整个平台布置了13条测线。

图7-5-1(b)、图7-5-1(c)、图7-5-1(d)是图7-5-1(a)中的第六条测线用不同的处理方法所得到的结果,这条测线从断层下降盘开始,穿过穹窿“1”的顶部,经过穹窿“2”右翼最低点的平坦部位与断层陡坡呈45°交角进入上升盘高台。

图7-5-1(b)是未经偏移校正的常规水平叠加剖面,可以明显地看出绕射波和侧面波,穹窿“1”被夸大并掩盖了平坦界面,且断面反射右移,同时还出现了来自穹窿“2”的侧面反射波。

图7-5-1(c)是二维偏移剖面,剖面右半部的穹窿“1”被显示出来,但来自穹窿“2”的侧面反射仍然存在,它干扰了平界面的反射,同时其三维地震能反映储层应力吗他各种侧面波均未能归位,也不能得到正确解释。

图7-5-1(d)是经过三维偏移后得到的剖面,剖面上穹窿“2”的侧反射及各种侧面干扰消失了,断面波、绕射波分别得到归位和收敛,剖面正确地反映了地下构造的真实形态。

图7-5-2(a)是图7-5-1(a)的平面图,并附有二维测线位置。图752(b)是根据二维偏移剖面所做的构造图,断层与构造都有失真,两个穹窿合为一个北东向的大背斜。图7-5-3(a)也是对应于图7-5-1(a)的平面图,附有三维剖面位置,图7-5-3(b)是根据三维成果编制的构造图,它真实地反映了模型顶面的构造形态。

图7-5-1 W.S.French三维模型试验

(a)三维地震模型;(b)原始记录;(c)二维偏移剖面;(d)三维偏移剖面

上述试验充分地说明了三维地震技术对于解决复杂地质构造的能力和二维地震技术本身所不可克服的缺陷。

图7-5-2 W.S.French模型的二维构造图

(a)二维剖面位置图;(b)二维构造图

图7-5-3 W.S.French模型的三维构造图

(a)三维剖面位置图;(b)三维构造图

由上分析可见,三维勘探相对于二维勘探具有如下的差别和特点三维地震能反映储层应力吗

(1)在野外资料采集时,把线性观测系统变成了高密度的面积观测系统,且形式多样灵活,可适用于各种地形、地物条件。

(2)在进行资料处理时,进行了三维速度分析。三维偏移归位处理,把偏移的反射点真正归位到它原来真实的位置处,从而克服了二维只能解决界面沿测线方向因倾角变化而引起的偏移,使得在二维偏移剖面上的构造形态和空间位置都还存在着畸变的现象。

(3)在资料显示方面可正确地显示地下构造的立体(三维)图像。一般是将经三维偏移处理的三维数据体存储于计算机内,解释人员可根据自己的需要进行多种方式的显示。常用的显示方式有二维的等时切片、层位切片和二维垂直剖面和三维的立体显示。这些剖面形式上与二维的时间剖面相同,但它已无绕射和侧面的干扰了。

三维地震勘探的内容十分丰富,限于篇幅这里只对其在采集、处理、解释等方面的某些基本内容做一简要介绍。

三维地震技术在韩城地区的应用

李雪峰 温声明 文桂华 李树新

( 中石油煤层气有限责任公司,北京 100028)

摘 要: 煤层气开发需要走低成本的道路,为了规模高效的进行井网部署,在鄂尔多斯盆地探索“黄土塬山地地区复杂地表煤层气”三维地震勘探方法非常有必要。针对韩城地区地震地质条件,围绕经济技术一体化,文章指出了三维地震需着重解决的五个问题,从观测系统设计到资料采集、处理、解释、储层预测等方面采用了八项针对性技术。然后讨论了面元对地震资料的影响,进行了三维地震资料应用效果的分析。最后总结了此次三维地震应用的经验。

关键词: 煤层气 三维地震 韩城 应用

The application of three-dimensional seismic technologies in Hancheng district

LI Xuefeng WEN Shengming WEN Guihua LI Shuxin

( Petrochina Coalbed Methane Company Limited,Beijing 100028,China)

Abstract: As development of CBM needs to be low-cost oriented,it is quite necessary to conduct exploration on " ,Loess tableland Mountain region's complex surface CBM" in Ordos Basin via three-dimensional seismic ex- ploration method,to efficiently facilitate scale well network deployment. With regard to Hancheng seismic geolog- ical conditions,the article firstly points out five key issues that needs to be resolved via three-dimensional seis- mic,focusing on the theme of economic and technological integration. Eight specific technologies were applied in terms of observe system designing, data collection, processing and interpretation, reservoir prediction, etc. Secondly,the impact of surface element on seismic data was discussed and application analysis performed on three-dimensional seismic data. Lastly,the article concludes with a summary of experience for three-dimensional seismic application.

Keywords: CBM; three-dimensional seismic; Hancheng; apply

基金项目: 国家科技重大专项项目 33 课题 001 ( 2011ZX05033 -001) 资助。

作者简介: 李雪峰,男,硕士,从事石油及煤层气地震地质综合研究。通讯地址: 中石油煤层气有限责任公司。Email: lixf2010@ petrochina. com. cn

1 概况

1.1 煤层气三维地震实施必要性

韩城地区是煤层气公司勘探开发的主战场之一。从构造区划上讲,韩城位于鄂尔多斯地块东南缘渭北隆起东部。主要含煤地层为二叠系太原组(11#煤)和山西组(5#煤)。煤层气公司在韩城地区累计完成二维地震超过1000km,为煤层气商业开发做出贡献。但是由于二维地震测网控制密度有限,加上煤层非均质性强,纵横向变化快,导致二维地震不能高效准确的部署井网、选择井型,从而规模高效开发煤层气(常锁亮,2008)。而三维地震则是解决该难题的有效手段。三维体数据可提供更丰富的叠前信息;三维可采用更多的解释手段(例如三维可视化、层切片、相干体、属性分析、分频、地质统计学反演、烃类检测等),解决更多的地质问题。

三维地震技术在石油系统已经十分成熟,主要用于解决非均质性强的地质体刻画及预测问题(赵政璋,2005;李明,2005;A.R.布朗,1998;钱荣钧,2006;程建远,2001;陈军,2001;熊冉,2008;陈启元,2001),而且石油系统当前的主流软件系统和先进的解释手段也多是针对三维开展的。国内的煤炭行业也进行了三维勘探的尝试,某煤矿近几年实施了多块小面积的小面元三维地震,取得了成功,但是其成本极高,不具有借鉴意义。

与页岩气类似,煤层气也是一种大面积、低丰度、连续型气藏。煤层为低孔低渗储层,且易受伤害,通常需要经过后期改造才能产气。这些决定了煤层气开发需要走“多井、低产、长期、缓慢”的低成本道路。

因此,为了高效规模开发,实现低成本的三维地震技术系列,进行煤层气三维地震试验很有必要。煤层气公司2010年在韩城地区部署了国内首个三维地震项目,面积为100km2。从实际应用来看,三维地震效果明显,顺利实现了部署目的。

1.2 韩城地区地震地质条件

韩城地区属典型黄土山地地貌,海拔总体在500~1300m之间。地表结构复杂,经长期的侵蚀切割成塬、梁、峁,沟壑纵横,起伏剧烈;地下低降速带厚度、速度变化大,这导致该区地震施工困难,同时静校正问题突出。

作为主要目的层的煤层,埋藏较浅,厚度薄且横向变化大,煤层分叉及尖灭情况突出。因此煤层与上下围岩的地震反射界面清晰,易分辨,但是地震识别多套煤层,尤其是煤层展布有困难;同时针对较浅目的层的观测系统,需要足够的覆盖次数。

2 韩城三维地震采用的技术

围绕经济技术一体化,作为国内第一块煤层气三维,韩城三维地震项目需要重点解决五个问题:

(1)科学设计经济技术一体化的观测系统;

(2)采集技术优化,提高资料品质;

(3)资料精细处理,解决静校正问题;

(4)地震资料解释,查明构造形态及断裂展布;

(5)储层预测,刻画煤层展布,指导开发井位部署。

针对以上问题,采用了一系列针对性技术。限于篇幅,在此列出部分有特色、对韩城项目意义重大的技术。

2.1 观测系统优化设计技术

设计观测系统时,考虑了以下因素:

(1)针对地质任务要求:以解决煤层气构造,纵横向储层、厚度变化为主,兼顾裂缝预测和含气性预测。

(2)针对主要目的层埋深:采用炮检距分布均匀,利于精确速度分析及准确成像;考虑AVO分析及应用。

(3)考虑表层结构和激发因素,资料信噪比与有效覆盖次数关系:采用较宽方位和适中覆盖次数,确保剖面信噪比;

(4)采用价值工程理念:综合分析不同地震采集观测系统的采集成本构成及变动。

综合比较多个观测系统,最终选定的观测系统覆盖次数适中,面元30m×60m满足技术要求,方位角和炮检距分布合理,炮道密度处于合理区间,项目成本符合煤层气勘探特点。同时,结合科研需要,部署15km2的30m×30m面元的试验,以比较不同面元对资料品质的影响。

2.2 多信息高精度选线选点技术

通过该技术,可以在野外施工前,在室内选好炮点及检波点,更合理地安排施工进度,提高效率;同时加大激发点选取力度,尽可能在岩石区激发,获取高信噪比单炮;提前避开施工难点及危险区,最大程度的优化激发和接收条件。

2.3 表层结构反演调查技术

对三维区内原有的18条二维测线进行近地表结构反演,结合反演结果及地表高程、障碍物分布情况进行表层调查点位布设及优化,也为做好静校正提供基础资料。

2.4 野外层析静校正技术

由于野外表层地质条件复杂,高程和低降速带校正量横向变化大引起的长波长问题,其在地震剖面上的反映是地层从上到下呈同一趋势变化,形成构造假象。针对此问题,充分利用表层调查结果、大炮初至信息、VSP测井数据,选准替换速度,应用层析静校正技术,解决静校正问题[9]。

2.5 高精度成像处理技术

保证小断层、低幅度构造及薄目的层的高精度成像,是处理工作成败的关键。主要措施为:做好精细切除;建立高精度的偏移速度场;运用叠前时间偏移技术提高成像精度。

2.6 三维可视化解释技术

三维可视化解释是通过对来自于地下界面的地震反射率数据体,采用不同的透明度参数,在三维空间内直接解释地层的构造、岩性及沉积特征。这种三维立体扫描和追踪技术可以自动追踪,快速高效准确解释,能多角度、直观展示地质现象,为定向井、水平井部署提供可靠资料。

2.7 曲率体技术

根据曲率属性连续性的展布来客观的解释地质体的空间展布规律,在曲率体时间切片上,可清楚地识别断裂的平面展布形态和延伸方向,验证断层平面组合是否合理,提高断层解释的准确度。

2.8 地质统计学反演技术

地质统计学反演以地震反演为初始模型,从井点出发,井间遵从原始地震数据即以地震数据为硬数据(hard data),建立定量的波阻抗三维地质模型,进行储层横向预测。其综合了地震反演与储层随机建模的优势,储层空间展布预测准确率高。

3 三维地震应用效果分析

3.1 面元对地震资料品质的影响

煤层气开发能接受30m×60m的面元,而30m×30m的面元比30m×60m的面元在成本上要翻一番。此次三维进行了两种面元的比较试验。经比较认为,二者在主测线的CDP间距均为30m,相比之下小面元剖面信噪比稍高一些,连续性强一些,但差异不大;联络线的CDP间距不同,相比之下小面元剖面信噪比高一些,连续性强一些,差异较为明显(图1)。但经过偏移插值后的时间切片构造形态基本一致,细节上稍有差异。因此,从经济技术一体化和最优性价比方面综合考虑,30m×60m面元的处理成果能够解决问题。

图1 不同面元的资料对比(左为30m×30m,右为30m×60m)

3.2 静校正处理效果

由于三维区地表条件复杂,微测井的数量不足以控制全区,因此,更多的应用了大炮初至信息。在处理过程中,利用层析静校正方法,通过野外初至波层析静校正和室内反射波剩余静校正的多次迭代处理,由地表高程及低降速带变化所产生的长、中、短波长问题均得到较好的解决,构造假象消失(图2),为后续处理打下了坚实基础。

图2 长波长静校正处理效果对比

3.3 地震资料品质分析

三维地震比二维地震有着更高的品质。从主要目的层段的频谱图上可以看到(图3),二维地震剖面主频为25Hz,有效频带宽度达到55Hz;而三维地震剖面主频为40Hz,有效频带宽度达到75Hz。

图3 二维(左)与三维(右)地震资料频谱对比

与二维资料相比,三维资料信噪比明显提高,消除了长波长的静校正问题,波组特征清楚,断点易于识别,反射内幕清晰,地质现象更丰富,奥陶系顶界反射不整合特征更明显(图4),为地震资料解释及储层研究提供了良好的资料基础,有助于了解主要目的层的地质结构、断裂展布和精细构造形态。叠前时间偏移剖面与叠后相比,波组特征更明显,断层更清晰。

图4 二维测线(上)与三维测线(下)资料处理效果对比

3.4 精细解释与储层预测

进行了精细的构造解释,解释结果经变速成图后得到的构造图件,与二维相比有明显的优点:断层组合更合理,断点位置更可靠,细节刻画更清楚,解释精度更高。三维资料数据量大,将解释结果立体成图,可以更清晰的反映地下特征(图5、图6)。为了检验最终构造成图的精度,针对各目的层的构造图做了成图误差分析。将井的地质分层与解释的构造深度做比较,从统计结果上看大部分井构造成图深度与测井地质分层的绝对误差在03m之间,大部分井小于构造成图误差标准(3‰),说明成图的方法是可行的,成图的精度符合标准的要求,成图的结果是可信的。

图5 韩城三维5#煤层顶面构造图

图6 韩城三维5#煤层顶面埋深图

图7 韩城三维11#煤层厚度分布图

运用稀疏脉冲反演和地质统计学反演,对煤层厚度及空间分布进行了刻画。从反演结果看,3#煤层仅在局部区域发育,东部WLC03井和WLC04井附近最厚,分别是3.4m和2.1m,3#煤层向西至WLC06井逐渐变薄,向南至WLC05井煤层消失。5#煤层全区比较发育,仅在北部的WLC01井、WLC02井和南部的WLC07井附近较薄,向西逐渐加厚,韩试3井和韩试4井之间最厚。11#煤层东厚西薄,在东部WLC01井、WLC03井、WLC05井和WLC06井附近最厚,向西至韩试3井逐渐尖灭,韩试4井附近较发育(图7)。

运用多种地震属性,对开发井的部署进行了优化。经研究认为,振幅属性与煤层厚度具有一定的联系,泊松比属性则与裂缝密度呈正相关。最后综合利用三维地震成果,调整了离断层较近的28口低效井,提高了经济效益。

4 结论

通过韩城三维项目的开展,得出以下结论:

(1)通过韩城三维实践,找到了适合“黄土塬山地地区复杂地表煤层气”特征的低成本三维勘探方法。

(2)用三维地震来解决煤层气的构造、储层预测及井位部署等地质问题是可行的,高效的。

(3)三维地震在煤层气勘探开发领域应用前景广阔,可在开发区大面积实施,以指导定向井、水平井井位部署。

参考文献

布朗AR著,张孚善译.1998.三维地震资料解释[M].北京:石油工业出版社

常锁亮,刘大锰,王明寿.2008.煤层气勘探开发中地震勘探技术的作用及应用方法探讨[J].中国煤层气,52):23~27

陈军,陈岩.2001.地震属性分析在储层预测中的应用[J].石油物探,40(3)

陈启元,王彦春,段云卿等.2001.复杂地区的静校正方法探讨[J].石油物探,40(11):73~81

程建远,何文欣等.2001.三维地震资料的精细解释技术[J].煤田地质与勘探,29(6)

李明,侯连华等.2005.岩性地层油气藏地球物理勘探技术与应用[M].北京:石油工业出版社

钱荣钧,王尚旭主编.2006.石油地球物理勘探技术进展[M].北京:石油工业出版社

熊冉等.2008.地震属性分析在轮南地区储层预测中的应用[J].特种油气藏,15(2)

赵政璋等著.2005.储层地震预测理论与实践[M].北京:科学出版社

 地震多属性反演储层参量技术

随着油气勘探开发对象复杂程度的增加和地震技术的日趋成熟,地震资料解释技术正朝着利用地震、钻井、测井等多种资料,综合、精细和实用的解释方向发展。因此,地震资料解释除要完成构造解释外,还要完成地层、岩性、储层物性(孔隙度、渗透率、含烃饱和度等)、含烃性和流体流动情况等解释,以适应预测储层、建立油气藏模型、对油气藏开采实行监测的需要。

图6-105 三维可视化雕刻各砂体的空间展布特征图

地震属性技术的发展,经历了从20世纪60年代的直接烃类检测、亮点、平点和暗点,到70年代的瞬时属性(瞬时频率、振幅和相位),80年代的多属性分析和多维属性(如倾角、方位角和相干等)分析,90年代的三维连续属性,发展了方位角函数AVO(AVAZ)和3DVCM,即三维体元相干产生的模型等。实践证明,VCM地震属性分析技术提供了一种重要的地震解释和油气勘探的新方法。它在经历了几起几落,在成功中找经验,在失败中寻教训的研究、实践中,已走向较成熟的发展阶段。随着数学、信息科学等新知识的引入,从地震数据中提取的地震属性则越来越丰富,有关反射时间、振幅、频率、相位、吸收衰减等方面的地震属性多达60多种,且新的属性还在不断涌现。除了从频谱中、自相关函数中、复数道分析中和线性预测等方法中提取属性外,近年来还采用分形、小波变换等方法从数据时窗中提取属性。大量地震新属性的出现,引起了多属性联合反演分析技术的流行,例如聚类分析、神经网络和协方差等技术。三维地震勘探的迅速发展和应用普及,为地震属性技术发展提供了优越条件。地震地层学和层序地层学的广泛应用,丰富了地震属性技术的内涵,使地震属性技术用于地震相的识别。现在,储层预测、油藏描述、油藏监测等方面广泛的需求,又给地震属性技术展现了新的发展前景。

三维地震已经使地震数据量增加了多个量级。当代强大的计算机能力、人机交互解释工作站,以及先进的三维可视化解释技术,为提取和分析三维地震属性并进行储层描述提供了条件。人们对三维地震属性技术的评价是:三维地震的一大进步就在于它能用不同的空间模式生成三维地震属性体,进而将其转换为逼近地质模型的地震相体,从而解释难以识别的构造、地层及岩性问题,将三维地震解释向构造、储层、岩性、物性、含烃性、地震、钻井、测井等资料的综合、定量精细、实用化方向推进了一步。虽然地震属性技术是预测储层和描述油气藏特征的重要手段,但是在使用中必须对其潜在的风险有充分的认识。因此,在利用三维地震属性体预测储层特征时,应采用多种方法(如地质统计、神经网络、多次回归、模型验证等),使测井与地震数据相关起来,然后,将井周围较确切的储层特征分布到整个测区中。

地震属性分类有两种方法:一种是Taner等人20世纪90年代中期提出的“几何属性和物理属性”。几何属性是指地震层位的几何形态(如倾角、方位和曲率等);物理属性是指地震波的运动学和动力学属性,主要指振幅、频率、相位、波形、速度和衰减等。另一种是Brown1996年提出的“叠前和叠后属性”。叠前属性是指用叠前地震数据所提取的地震信息,随着数据处理技术的发展和解释性处理比重的加大,从叠前数据中提取属性的研究越来越受到关注,如振幅与炮检距的关系AVO、正常时差、纵波与横波层速度、包络及其导数、瞬时信息(振幅、频率、相位加速度、Q因子、带宽)、主频、归一化振幅、波阻抗、密度和视极性等。这些属性分别与地质构造、地层的结构、断裂带地层的岩性、物性、含烃性和吸收衰减等有一定的相关性。而对储层横向预测和油气藏描述来说,最主要、最基础的属性是振幅、速度和波阻抗。1997年SEG年会在上述分类的基础上又提出了统计学属性,它是多种地震属性在与同一地质属性相关的条件下用统计方法所推导出的一种综合的新属性。

总之,所谓地震属性就是根据地震数据测量或计算出的一些地震信息或特征参数,其计算分析方法有聚类分析、多元统计分析、神经网络反演、模式识别和井资料约束反演等近代新技术。所以,当今地震属性的提取和分析技术已有很大发展。

中国海油20世纪80年代对外合作以来,在引进、消化、吸收国外三瞬、波阻抗等反演处理技术的基础上,结合储层和油气藏描述的需要,先后研制了多地震信息油气检测;模糊数学聚类、评判和识别油气检测信息定量分析;交互地震速度模拟,层速度扫描时距曲线拟合反演;薄储层厚度计算(主振幅、主频率联合反演薄层厚度);微地震相自动化解释(模糊动态聚类与模式识别结合解释微地震相);储层厚度约束反演;波动方程正反演迭代地震速度模拟;地震信号的自相关、自回归和功率谱等多种地震特征参数模式识别等烃类检测;根据Biot双相介质理论计算地震应力应变,并建立其与地层物性参数的函数关系“地震资料提取储层物性参数处理”等技术。上述地震属性反演技术虽在海上油气勘探开发,储层横向预测和油气藏描述中取得一定的效果,发挥了较大的作用,但因反演结果的多解性和可约束验证性还难于解决。因此,岩性、物性、含烃性预测结果与实钻不符是不足为奇的。

随着海上油气勘探与开发不断发展的需要,要求地震储层预测和油气描述更为精确可靠,以提高钻井成功率、降低风险、有效地提高勘探与开发的社会经济效益。为此,从2000年至今,在引进、消化、吸收和创新的基础上,实践了在钻井资料约束下,直接根据地震多属性反演储层物性(孔隙度、渗透率、饱和度)和含烃性等地质属性,并用钻井资料的交互验证,检验并迭代修改反演成果,以确保当今先进的、地震多属性反演储层参量技术的可靠性。

一、技术原理

该技术是在全三维地震资料处理成果(地震数据体)和钻井录井、测井等资料解释成果的基础上,所实施的井约束,是由多路地质统计技术、神经网络回归分析与优选技术、神经网络建模与模式识别反演技术和井资料交互验证反演成果技术所构成的系列配套技术。其中,神经网络技术是核心,它包括以下3种神经网络。

(一)一般神经网络

它是假定地震属性与其相应的井资料地质属性之间的交汇点的分布规律为线性的。其交汇点回归模拟直线的数学模型有以下几种。

1.地震单属性数学模型

地质目标属性与其井旁相应的单一地震属性,如振幅间为线性相关关系,其直线的回归拟合数学模型为:

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式中:y为某一测井曲线的地质属性;x为某一地震属性;a、b为未知的系数。

用最小平方差公式:

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令最小平方差E=O,即可由(6-46)4式解出a,b系数值。

代入(6-45)式即可拟合出井旁某一地震属性与测井属性散点分布的地质统计最佳的直线相关关系。由图6-106可见其散点相对于回归拟合直线的上下跳动不均且较大,表明该法地质统计回归拟合结果并不理想。

2.地震多属性交汇点直线回归数学模型

图6-106 测井曲线目标与地震属性交汇图

图6-107 地震多属性与测井曲线在同一时间采样值的组合

由图6-107可见,假设有3种地震属性函数S1(t)、S2(t)、S3(t),某一地质目标属性G(t)和4个未知的加权系数W0、W1、W2、W3,则可建立如下的直线方程:

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其最小平方差公式:

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令E=O,可求出如下4个未知数系数值。

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3.地震多属性褶积算子回归计算直线方程

由图6-108可见,测井记录(地质属性)与地震记录相比其频率要高得多,因此,两者相关处理成果并不理想,为此,采用多个地震属性样点,对应一个井记录地质属性点,如图6-109所示。

图6-108 测井曲线与地震属性曲线频率对比

图6-109 地震多属性多样点构成的算子与测井曲线单样点值的褶积组合

由图可见,每个地震属性的5个采样点所构成的算子恰好接近于地震子波,所以,其褶〓算子线性回归方程为:

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其最小均方差为E,并令E=0,可从以下方程:

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求出未知加权系数W0、W1、W2、W3的值,代入(6-49)式后即可完成G与Si交汇散点直线的〓归模拟。

总之,由上述数学模型可见,地震多属性反演储层参量技术从数学上看,就是多路地质〓计技术,它包括了使用多个变量去预测与储层的岩性、物性和含烃性有关变量的所有方法。

(二)多层神经网络

图6-110 多层神经网络的构成

由图6-110可见,多层神经网络由一个输入层、一〓输出层和一个或多个中间结果层构成,而每个层又由不〓数目的节点组成,每个节点都有一个权,这个权决定了〓出层的输出结果。输入层输入的是地震属性,因此,其〓点数决定于地质属性与地震属性线性相关回归方程式〓的加权系数的个数,如果使用褶积算子,其有效属性的〓点数将依算子长度增加而增加,如算子长度为3,则每个〓性要采样3次,其相应的采样时间为-1、0、+1。

由于预测的地质属性是单一的,如孔隙度或密度等,所以输出层只有一个节点,按照经验使用了由3个节点组成的一个中间层。

节点的最佳权系数由试处理确定,例如某一单次样品数据序列{S1、S2、S3、G},其中S 52、S3为不同的地震属性,如振幅、频率和波阻抗;G为某一井记录的地质属性,如孔隙度或〓度等。由于在现有井记录所用的时窗内有很多地震记录与它对应,所以测试的样品很多。

数据运算选用非线性算法,其常规作法是在实测目标测井记录与地震属性预测目标测〓记录之间进行最小平方差算法运算,使实测目标测井曲线与地震属性预测相应目标的测井I线相似,误差最小,通常采用反向传播方式,即梯度下降法解决。而现代则采用共轭下降法〓模拟退火法,以加速运算收敛,避免出现不收敛的现象。

图6-111显示的是单一地震属性与测井曲线地质属性的相应交汇散点的分布图,因它〓有一种地震属性,所以,其输入层仅有一个节点。它与图6-106的散点分布完全一样,不一样的是它的回归曲线为非线性回归拟合,使回归曲线更接近散点集中部位。提高了其精确度,但在低地震属性处,由于其交汇点分散跳跃,使拟合曲线出现不稳定的大跳异常,因神经网络总是要把曲线拟合得更接近所有的属性交汇点。

图6-111 非线性回归曲线

(三)概率统计神经网络

它使用的数据(包括试验处理数据)与多层神经网络所用的数据相同,如设所有井记录的分析时窗内的地震记录样品数据序列为:

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序列中n为所处理的样本数;S1、S2、S3为3个地震属性;G为地震属性所对应的测井等地质属性。

对于给定的培训神经网络的数据,神经网络假定每个新的输出测井曲线值,可以被写成在培训资料中测井曲线值的线性组合。对于某一新的数据样本x与地震属性值S1j、S2j、S3j关系式为:

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新测井曲线值G(x)的计算公式为:

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式中:

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D(x,xi)是输入点与每个培训点xi之间的距离;它在多维空间域为地震属性与σj比所测量,而每个地震属性的σj可以是不同的。

方程(6-52)和(6-53)描述了概率统计神经网络的应用。网络的培训,由所确定的最佳的成套(σj)平滑参数所构成,而确定这些参数的准则是网络应具有最低的有效误差。

再用下式定义培训(处理)数据的预测误差:

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由(6-54)式可见,预测误差E取决于σj的值,用非线性的共轭梯度算法可使E最小化,求出σj的值。

用上述概率统计神经网络所计算出的拟合曲线如图6-112所示。

图6-112 概率统计神经网络回归曲线

由图6-112可见,它克服了图6-111中拟合曲线出现异常点大跳的不稳定现象,是拟合曲线中最优秀的一种,但由于所用数据多、数学模型先进复杂,运算工作量大,需大型计算机配套设备。因此概率统计神经网络又叫数学神经网络。

总之,地震多属性综合预测储层特性的技术关键,是利用神经网络经培训已具有的多路地质统计,回归分析与优选、模式认别、井约束交互验证、加速运算收敛、交汇散点最佳相关曲线拟合等先进技术,提取地震数据所携带的大量储层地质特性,并优选与储层地质特性有关的地震属性。

二、技术的实施方法

(一)技术的实施思路

用已知预测未知之后,再用已知验证预测未知的可靠性。即由井点出发,建立井旁地震记录道地震多种属性(如振幅、频率、相位、道积分、时间等)与井记录地质属性(如密度、孔隙度、阻抗、渗透率等)的相关关系,培训神经网络,由神经网络将优选的井间多地震属性反演为预测储层参量,之后,用未参入地质统计井的储层参量验证预测储层参量的可靠性。对达不到误差要求的,要经过对预测储层参量的迭代修正,使其达到误差要求。

(二)技术处理流程和步骤

处理流程见图6-113。

由图6-113可见其实施的具体方法步骤如下。

a.输入经校正和深时转换的测井目标曲线(如密度和孔隙度曲线等);

b.输入纯波、保真地震数据体(如叠加和偏移纯波数据体);

c.选取井旁地震道,计算所需井的有关地震属性,并用合成地震记录将计算地震属性的层段位置与测井目标曲线的层、段位置正确对应起来后,由神经网络的多路地质统计技术、两者交汇点分布规律的回归拟合曲线的分析,确定测井目标曲线与多地震属性间的相关性;

图6-113 地震多属性反演储层参量技术处理流程

d.通过逐步回归分析确定与测井目标曲线相关值最大或最优化地震属性的顺序和个数;

e.用依据多井的多路地质统计和概率统计神经网络技术所建立的测井目标曲线与多地震属性之间的各种相关模型曲线,培训神经网络,为井间地震多属性反演预测测井目标曲线奠定基础;

f.将井间地震数据体输入神经网络,用所选的最优地震属性的个数和顺序组合对地震数据体进行模式识别,反演出预测储层参量;

g.用不参入模型计算的测井目标曲线交互验证最优化地震属性个数和顺序组合及地需数据体反演出的预测储层参量即最终处理成果的可靠性;

h.对剩余误差达不到反演精度要求的,通过修改模型和地震属性参数进行迭代校正,直至达到精度要求后,输出显示处理成果,为储层岩性、物性、含烃性解释提供基础。

三、应用实例与效果

(一)工区概况及地质任务

南堡35-2油田位于渤海石臼坨凸起西部,属潜山被覆背斜构造,后期被断层复杂化。1996年钻探南堡35-2-1井在明化镇组下段发现了55m油层。1997年,在二维地震资料重新解释的基础上,先后钻探了3口井,除3井外其他井均钻遇Nm和Ng的油气层。为河流相储层,物性好,储盖组合佳。为多油水层组合系统,被断层切割的构造岩性稠油藏。在1997年采集、1998年处理的220km2高分辨率三维地震资料的基础上又钻了4口井,在储层描述解释中发现,三维地震波阻抗数据体不能可靠地预测储层厚度变化及分布范围,因声波测井曲线与砂泥岩剖面相关性不好,难于将砂泥岩分开,甚至出现错误。实钻证明,预测与实钻储层厚度相差较大,如7井零油组第10砂层预测厚度少于1.3m,而实钻为9m,相差7.7m。因此,为适应该油田开发需要,2001年用上述技术对高分辨率三维偏移纯波数据体进行了反演储层参量处理,以提高预测储层参量精度,为油田开发提供可靠依据。

(二)钻井的储层参数分析

利用上述神经网络多路地质统计、交汇图回归等技术,对工区的8口井分别进行了伽马与声波、波阻抗及伽马与密度交汇图的制作分析,以测定能分辨区分开工区主要储盖组合的砂岩和泥岩层。由图6-114可见,砂岩是低伽马、低阻抗,泥岩高伽马、高阻抗,但两者的波阻抗有不可区分的重叠区,这表明利用声波测井的层速度和阻抗作为预测目标是不能精确地预测储层参量的。

图6-114 南堡35-2-1,2,6,7井伽马与声阻抗交汇图

由图6-115可见,伽马与密度的交汇点呈直线分布,即低伽马对应低密度又对应砂岩储层。因此,把密度测井曲线作为储层预测目标是能有效精确地预测储层参量的。通过上述处理试验分析,确定了反演处理的地质目标是密度数据体,经过对它的解释与井约束标定,完成了工区的储层预测与砂体追踪。

图6-115 7井伽马与密度的交汇图

(三)地震数据体的多属性分析

利用上述处理技术,对输入井密度曲线和地震数据体进行地震多属性反演密度数据体处理,程序首先计算各井旁地震道的多属性,建立其与井密度曲线之间的目标函数,并用逐步递归法确定哪种地震属性最优;用概率统计神经网络计算井密度与地震有效属性交汇点的非线性关系;用交互验证法检验建立的井密度与地震属性相关模型的可靠性。由误差分析与地震属性列表和图6-116可见,使用振幅、时间、平均频率、道积分等4个地震属性,其所有井的平均误差(下线)与验证井验证误差(上线)对比符合随地震属性数增多其回归计算误差减小的原理。因此,用上述4种地震属性对地震数据体进行反演密度的数据体,取得较佳的砂岩储层预测效果。

图6-116 误差分析图

表6-10 地震属性列表

同样如输入的井的地质目标曲线为孔隙度、渗透率、饱和度等储层物性参数或其他,利用上述技术则可将地震数据体反演成孔隙度、渗透率等数据体。即反演成与实例地质目标相对应的预测地质目标。图6-116中的1、2、3、4……10,分别与表6-10中的1、1+2、1+2+3、1+2+3+4、1+2+……+10的数符相对应。

(四)效果分析

a.由图6-117南堡35-2-1和7井反演波阻抗与密度连井剖面的对比图可见,波阻抗剖面的高、低波阻抗层分布规律性差,难于可靠地对储层对比追踪解释,而相应的密度剖面的低密度层分布规律好,具有层状分布特征,易于对储层可靠地对比追踪解释。所以,本次所反演的密度数据体有效地解决了以前反演的波阻抗数据存在对储层预测精度不佳的问题,为南堡35-2油藏储层描述提供了可靠的依据。

图6-117 南堡35-2-1和7井地震属性反演波阻抗与相对密度连井剖面的对比

b.1井与7井的实钻结果证明多属性反演密度体的储层解释成果是精确的。如零油组第10砂层1井实钻厚1.3m、7井实钻厚9m,且两井资料对比分析表明两井的砂层是不连通的。而由图6-117相对密度剖面可见,零油组第10砂层,1井与7井的预测储层厚度和两井间砂层的不连通性与钻井结果是相符的。

图6-118 南堡35-2-6、10井的连井相对密度剖面

c.未参入井约束多属性反演数据体的10井,其实钻的相对密度曲线与在井位预测的相对密度剖面的相似性较好,如图6-118所示。由图可见,实测与预测的相对密度曲线的相关是显而易见的、令人满意的。

d.由图6-119可见,工区8口井的实测与预测密度曲线的相似性较好。这说明地震多属性反演密度数据体是在多井约束控制下完成的,又要受到井的验证。因此,该技术有效地解决了反演成果的多解性、可信性的问题,这是其独特的效果。

e.由从密度数据切出的Ⅱ油组沿层切片图6-120可见,Ⅱ油层砂层的分布形态清楚地反映了河流相的沉积特征,如网状分流河道、决口扇、沙坝等。这一成果展示了储层预测效果,显著地符合工区上第三系河流相区域沉积的特点,与实钻结果符合。

f.由多属性反演的孔隙度数据体所切取的过1井的孔隙度剖面图6-121可见,1井的孔隙度曲线与地震多属性反演的预测孔隙度剖面的相关性较好。这一实例说明地震多属性反演储层的物性的效果是以往所达不到的。

图6-119 多属性分析图

图6-120 储层分布预测

g.地震多属性反演储层参量技术,在海上东方1-1、文昌13、秦皇岛32-6、南堡B35-2等油气田ODP实施过程中的储层描述成果,在随钻调整中成绩辉煌,如秦皇岛32-6油田共调整井位23口,极大地减少了低效井,消灭了无效井。

总之,该技术在油气藏的精细储层描述中功不可没。随着油气勘探与开发发展的需要,该技术必将在实践中为油气藏精细储层描述做出更大的贡献。

图6-121 南堡35-2-1井亿隙度剖面

三维三分量地震勘探的特点及优势

在多波多分量地震勘探中,目前较为流行的是陆上二维三分量(2D3C)、三维三分量(3D3C)地震勘探和海上二维四分量(2D4C)、三维四分量(3D4C)地震勘探方法(图1.4.1)。

常用的陆上多波多分量地震勘探采用的主要是炸药震源或可控震源激发,三分量(Z,X,Y)数字检波器接收。常用的海上多波多分量地震勘探采用的是气枪震源激发,海底OBC四分量(Z,X,Y,P)数字检波器接收。海上增加了一个晶体压电检波器,记录海水压缩波,记为P分量,因而称为四分量(4C)。由于Z分量和P分量对于海底多次波而言,极性正好相反,因此处理时通过Z分量和P分量的合成,能够较好地压制海底多次波。Z分量和P分量合成后,后续的处理和研究仍然是三分量的。

目前,在三维三分量(3D3C)地震勘探中,主要采用P波激发,三分量检波器接收P-P、P-SV、P-SH三个分量的地震波。其中,垂直的Z分量记录的是P-P波,水平的X分量记录的是P-SV波,水平的Y分量记录的是P-SH波。在各向同性介质情况下,Y分量不应有明显可识别的能量。

图1.4.1 陆上3D3C(左)和海上3D4C(右)地震勘探示意图(引自美国ZOW公司采集设备介绍资料)

2000年,SEG/EAEG在美国Idaho州Boise召开了“The2000SEG/EAEGSummer Re-search Workshop”研讨会,到会的99位各国专家对多波多分量技术的用途进行了一次有趣的投票,结果见表1.4.1。从表中可见:在气云下成像、PP反射差地区的目标成像、碎屑岩岩性识别、提高浅层分辨率方面已证实有效;在裂缝特征描述方面有近一半人认为有效(已经证实有效);在区分流体、检测浅层气、断层成像方面至少有15%的人认为有效。除此之外,对诸如盐下成像、密度估计、孔隙压力预测、压力特征描述、储层检测、气层流体识别、碳酸盐岩或蒸发岩岩性识别、玄武岩下成像等认为采用多波多分量技术都有可能实现[19,60]。

多波多分量地震勘探能够获得六大类重要参数,主要包括:

表1.4.1多波多分量技术用途投票结果

(1)运动学参数

快横波(S1)速度、慢横波(S2)速度、快慢横波时差、快横波方位等。

(2)动力学参数

横波振幅、横波反射系数、横波AVO特征、横波亮点(或暗点)、纵横波振幅比、横波时频特征等。

(3)形态学参数

横波波形分类、横波相干体、横波曲率体、横波倾角及方位角体等。

(4)岩石物理参数

横波阻抗(Is)、弹性阻抗(Ie)、弹性阻抗系数(Ce)、纵横波速度比(γ0)、泊松比(σ)、拉梅常数(λ)、剪切模量(μ)等。

(5)黏滞性参数

横波吸收系数、横波黏滞系数、纵横波吸收系数比、频变特性等。

(6)储集物性参数

裂缝发育方位及发育密度、孔隙度(φ)、渗透率(κ)、密度(ρ)、流体因子、孔隙压力(ρ)及地层硬度等。

在利用三维三分量地震资料获取上述重要参数实现地质解释的过程中,主要涉及如下关键技术:

(1)纵横波联合标定技术

该技术是多波联合解释的基础。用于确定P波主要反射层的地质属性,确定转换波(PS)主要转换面的地质属性;对比分析P波反射面和PS波转换面的相关关系,确定各地层分界面的P、PS波波组和对比原则。采用的方法有两种,一是基于测井曲线的纵横波合成记录标定,二是基于正演模拟的标定,后者较前者更加可靠。

(2)纵横波匹配技术

纵横波匹配是纵横波联合解释的关键。在P波和PS波联合标定的基础上,对P波和PS波进行时间、振幅、频率及相位的匹配处理,使纵横波的PSTM道集及叠加体有很好的一致性,为后续的解释、属性分析、纵横波联合反演等奠定基础。

(3)纵横波联合反演技术

纵横波联合反演主要利用三维三分量地震资料,反演获取纵波声阻抗(Ia)、横波阻抗(Is)、弹性阻抗(Ie)、纵横波速度比(vP/vS)、泊松比(σ)、密度(ρ)、拉梅常数(λ)、剪切模量(μ)等储层、油气指示重要参数,以研究储层岩性、物性,预测有利储层分布,判别流体性质,描述油气藏富集圈闭。

(4)全波属性提取及分析技术

以传统的沿层属性和体属性分析技术为基础,在P波数据体、PS波数据体、纵横波联合反演数据体上,提取主要目的层的地震属性进行分析,也可采用数据体交汇和多数据体融合解释技术,在P波、PS波及纵横波联合反演成果中,同时提取具有某种特定规律的属性数据。通常,全波属性分析主要用于确定有利沉积相带、优质储层的展布、裂缝展布和流体性质等。

(5)裂缝检测技术

三维三分量地震勘探的最大贡献之一,就是可以同时利用P波、PS波的方位各向异性和PS波分裂现象,为更加可靠地研究和检测裂缝发育带提供了更多的信息。多波裂缝预测是一个综合的预测过程。通常,预测大尺度的断裂和破裂系统,最可靠的方法是采用P波和PS波的相干体、倾角、方位角或SVI像素处理等进行综合预测。预测小尺度裂缝网络系统的最有效方法,是采用P波方位各向异性、PS波分裂进行预测。对裂缝有效性的分析最好的方法,是采用基于地史成因的裂缝预测技术和曲率体技术。通过对构造演化史的恢复预测和研究不同期次构造运动所产生的裂缝及其连通性和有效性。通过裂缝建模建立主要目的层的裂缝网络模型,并计算裂缝渗透率和裂缝孔隙度。

总之,三维三分量地震勘探相对于纵波地震勘探而言,具有明显的优势。由于三维三分量地震勘探可以同时获得纵波和横波信息,因而有利于岩石物理参数的反演和计算,各向异性和横波分裂分析,能够联合纵横波信息解决岩性识别、储层预测、裂缝检测、含气性识别及流体性质判别等大量勘探问题。目前,三维三分量地震勘探公认的优势有:

1)成本稍高于纵波勘探,但远低于纯横波勘探,能够获得更丰富的地下信息,有利于复杂隐蔽油气藏的研究。

2)入射为纵波,反射与透射为纵波与横波(SV波),兼顾两种波的优势,可利用纵、横波信息研究构造和岩性变化,降低多解性,提高成功率。

3)信噪比较高,频带较纯横波宽,静校正值相对较小,有较大的勘探深度,有利于深部油气藏勘探,对薄储层、小断层、小构造及地层变化等细小的地质现象有较好的表现。

4)转换横波通过各向异性地层时,将分裂为快横波(S1)和慢横波(S2),即产生横波分裂现象,由此可以研究介质的方位各向异性、检测裂缝方位和发育密度。

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  • 礼忱拥欲(2022-11-15 15:50:23)回复取消回复

    储层厚度相差较大,如7井零油组第10砂层预测厚度少于1.3m,而实钻为9m,相差7.7m。因此,为适应该油田开发需要,2001年用上述技术对高分辨率三维偏移纯波数据体进行了反演储层参量处理,以提高预测储层参量精度,为油田