提高地震资料解释薄层能力的途径

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勘探地球物理进展
第 *0 卷
高速、 高波阻抗的特征， 可截取准确的速度或阻抗 门槛值将砂泥岩层分离， 但有些沉积环境下 （如潮 坪相、 泻湖相等） ， 泥岩中夹杂着膏盐等特殊的岩石 成分， 或者是砂岩疏松 （风化层） 等， 可导致砂岩速 度与泥岩速度无明显的界限， 如图 ! 中显示了工区 内 "! 井石炭系 #$%& 组目的层段的自然电位 ’( 与 声波速度的交会分析结果。两个能量团分别代表 了砂岩和泥岩的散点分布， 纵向上速度值有重叠区 域， 反映砂泥岩层的速度无明显的差异。在这种情 况下， 仅利用地震资料预测砂岩储层会有较大的风 险。
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数重要的是速度和密度， 其他参数视勘探程度而 ［!］ 定 。 例如， 塔河工区石炭系顶部被认为具辫状三角 洲河流相的沉积特征， 顶部砂层已获得良好的油气 显示， 是该区油气勘探重点目标之一。模型分析结 果随该砂层厚度的增加地震反射具有 “亮点” 响应 特征。 但我们知道， 理想化的模型分析毕竟不能完全 模拟出复杂的地层结构和波场特征， 因此， 在模型 分析的基础上， 对实际资料进行统计分析研究， 并 与模型分析结果对比， 以加深认识， 保证储层预测
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区， 对下一步储层识别具有指导性的意义。
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有效信息提取技术
当基础的标定解释过后， 如何从地震记录中提 取振幅、 频率等与储层变化有关的属性信息， 利用 现有的地震资料实现储层与圈闭的预测是薄层研 究的又一个重要内容。近年来， 与之相关的解释性 技术 （或称解释阶段的补充处理技术） 发展迅猛， 如 地震反演技术、 地震属性提取技术、 相干分析、 "/ 可视化技术等， 这些技术能从复合地震波场中快速 准确地识别、 提取隐藏着的有效信息， 强调出波场 的某种特性， 预测储层的展布， 增强地震资料分辨 储层甚至含气性的能力， 在各油田勘探成熟期、 开 发期都发挥了重要的作用。 !0) 地震反演技术 目前常用的是基于模型的反演技术， 主要包括 提取子波 （直接用井旁地震资料与测井资料求取 法、 地震资料振幅谱求取法、 目标函数修正法） 、 建 立初始模型 （建立井中波阻抗模型、 沿地震层位内 插为初始波阻抗模型） 、 约束反演 （定义目标函数， 直到目标函数合乎要求） 、 加低频形成绝对波阻抗 等过程； 然后通过应用大量的岩心资料及交会分析 得到的波阻抗和孔隙度函数方程， 进行速度、 孔隙 度等二级、 三级反演， 获得多种属性参数体， 直接识
收稿日期： !##! 8 #" 8 #-。 作者简介： 关达 （",($ 8 ） ， 女， 高级工程师， ",2( 年毕业 于长春地质学院， 现从事地震解释工作。
的振幅、 波形宽窄的变化被定义为薄层厚度的函 数， 这正是利用地震资料解决薄层问题的理论基 础。 但实际上， 在极其复杂的反射波场中， 很难找 到一种函数关系式来准确描述振幅与薄层厚度之 间的相关性。一方面， 陆相砂泥岩沉积结构复杂、 横向变化大且为不等厚互层； 另一方面， 影响反射 波振幅的因素很多且复杂， 势必导致利用薄层的振 万方数据
［"］ 谷的振幅并从而确定出地层厚度的估计值 。 ” 波
地震资料解释是十分必要的。 近年来， 地震资料解释受到了极大的重视。解 释思路拓展， 研究领域扩大， 以及解释技术的提高， 使薄储层的识别、 追踪、 评价的有效性增强。本文 结合塔里木盆地塔河油田石炭系 3456 组储层预测 工作实例， 说明了在沉积环境变化复杂， 单层厚度 仅为几 7 至十几 7 砂泥岩薄互层的情况下， 通过 加强储层特征与地震响应、 有效信息提取技术以及 沉积相和层序等综合性研究， 提高了地震资料解释 薄层的能力。
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关达等 ) 提高地震资料解释薄层能力的途径
提高地震资料解释薄层能力的途径
关 达， 张卫红
（中国石化石油勘探开发研究院南京石油物探研究所， 江苏 南京 !"##"$）
摘要： 随着油气勘探的不断深入， 薄储层、 隐蔽性较强的圈闭已成为油气勘探的主要领域。在地震资料的分辨率 达不到地质要求的情况下， 解释环节在目标储层预测中发挥了重要的作用。结合实例论述了在碎屑岩目标储层 预测阶段地震资料解释的主要内容和技术手段， 说明通过加强储层特征与地震响应、 有效信息提取技术、 沉积相 和层序等综合性研究， 开拓解释思路， 提高解释技术并合理地加以运用， 将有效地提高地震资料解决薄层问题的 能力。 关 键 词： 薄层； 地震资料解释； 分辨率； 地震属性； 反演； 相干分析 %& 可视化； 文献标识码： + 中图分类号： ’(%")$ * $"
通过设计厚度不等的砂泥层状模型， 正演其合 成记录， 通过对记录的振幅特征、 频率特征与薄互 层单层厚度、 层间结构等相互之间关系的分析， 半 定量、 定量地确定薄层的厚度及岩性变化情况。也 可依据地质模型和层序结构模型建立岩石物理模 型， 进一步进行地震模拟。模拟和验证地震反射特 征、 储集性能、 含油气特征之间的相关性。模型参
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储层特征与地震响应
根据钻、 测井资料分析储层岩性、 结构和沉积
微相特征， 并通过合成地震记录和实际剖面加强储 层的地震、 测井响应模式研究， 是目标储层预测中 一项必不可少的基础性研究内容。 ")" 储层特征研究 把地震记录看作是地震子波与地层反射系数 序列的褶积， 一直是地震资料处理和解释的基础。 波阻抗是地震反射波所包含的关键性参数， 也是唯 一的能直接将地层岩性—测井—地震记录紧密联 系起来的 “桥梁参数” ， 它与测井数据可直接对比， 如声波阻抗和泊松比等， 所以波阻抗特性研究是储 层特征研究的一个重要内容。 一般情况下， 砂岩储层相对于泥岩具有明显的
因此， 依据钻、 测井资料， 开展自然伽玛、 密度、 中子、 声波、 孔隙度等测井资料的统计和交会分析， 可以很好地了解储层段与上下围岩的速度差异， 确 定砂岩的速度或波阻抗的数值区间， 了解孔渗属性 变化或含气性对速度产生的影响， 并筛选出储层识 别的有效物性信息， 为储层预测提供依据。 对储层特征认识的程度影响着储层预测结果 的可靠性， 所以应同时注意了解碎屑岩的孔隙性 质、 致密程度、 胶结充填情况等岩性特征， 开展沉积 旋回分析和沉积微相分析， 判断可能形成的圈闭类 型、 含油气特征。这也是预测研究的基础工作。 !)* 精细的储层标定 准确的储层层位标定是预测研究的关键环节， 我们必须首先知道目标储层产生的反射能量到底影 响了哪个地震波峰或波谷。目前油气田中大部分钻 井都有全井段的声波、 密度测井资料， 部分钻井有 +’( 测井资料，+’( 测井资料能建立良好的时深关 系， 但由于其垂向分辨率较低， 一般应用于大套地层 标定， 而声波、 密度测井垂向分辨率很高， 所以合成 地震记录通常被用来解决目标储层的标定问题， 两 种手段的综合应用可以达到精细标定的目的。图 * 中合成地震记录准确地标定出了目标砂层的响应位 置， 那个波谷将成为我们研究的重点。
油气层
万方数据
!! 别并追踪储层。
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某种属性并进行剖面和平面的表征， 可以直接指示 出储层或含气性的发育情况。地震属性种类繁多， 千差万别， 目前已经能提取的地震属性达 #$ 余种， 但振幅、 速度、 波阻抗、 频率属性等仍是最常用的。 属性提取的计算方法一般有瞬时属性 （逐个样 点计算） ， 层位属性 （在一定的时窗内计算） 和平面 属性 （沿时间切片或层位切片计算） 。其中瞬时地 震属性和平面地震属性主要应用于构造解释， 有效 地识别层位、 断层、 裂隙发育带； 沿层地震属性主要 被应用于储层及流体性质预测等。 如为了了解石炭系顶部砂层的发育情况， 沿波 层提取了振幅属性平面表征图， 见图 ’ 中右 图， 深色区域代表了强振幅区， 易于进行地质解释。 %$ & 峰
钻井的振幅、 频率属性与砂体 及含气体之间的统计结果
层 位 频 中 低 中 低 高 低 高 低 高 低 率 振幅值 -)!+ ’! )!+ ’! )!+ ++ )!+ ". )!+ 含油气情况 油水层 气 油 气 水 气 干 气 干 层 层 层 层 层 层 层 层
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幅响应特征判断薄层厚度的有效性降低， 因此加强 在油气盆地的勘探早期， 人们首先发现的是与 大型的背斜有关的油气田， 地震解释的主要内容是 追踪标志反射层， 制作等深度图， 确定构造形态， 寻 找背斜圈闭。到盆地勘探的成熟期， 挖掘一个盆地 油气储量的主要途径是需要努力地去寻找那些隐 蔽性强、 非常薄、 延伸小又有经济价值的储集层， 相 应地， 地震资料解释的复杂程度也不断增加， 并逐 步由构造地质解释向结构解释、 物性解释方向发 展。但发展过程中产生了一个突出的问题： 地震采 集、 处理相关技术的发展 此地震勘探专家特别是地震资料解释人员必须面 对巨大的挑战。 多年来， 地球物理学家们针对利用地震资料解 决薄层问题开展了广泛的研究， 取得了显著的成 果。林赛、 纳斯和麦克尔早在 ",-. 年就利用简单 的 “等幅反极性模型” 针对该问题进行了讨论。 /0 “褶积模型” 一书中也进 1 0 奈德尔在 ",2( 年出版的 一步阐述了薄层的响应问题。他认为： “ 在调谐厚 度以上， 波峰到波谷的时间间隔是地层厚度估计值 的一个可靠的度量； 在调谐厚度以下可以校准峰到
图!
"! 井目的层段声波速度与自然电位参数交会分 析图
图*
（ ,） 及合成记录标定 （ -） 图 "! 井 +’( 标定
!). 储层地震响应特征研究 岩石物理特性的变化会影响地震波场， 接下来 要研究储层性能或含油气性的变化对该波峰或波 谷是如何影响的， 并用振幅、 频率、 波形等地震属性 定性、 半定量地加以定义， 确定和量化储层特征。 模型分析技术、 地质统计法是目前应用较多的技术 手段。 万方数据