开发地震学

一、石油开发地震学

石油开发地震学用人工地震方法开发油田的科学理论和技术。石油开发地震通常称开发地震，是在油田开发过程中应用的一整套地震技术。

开发地震的任务主要包括3个方面:

①油藏圈定。精查油田开发区的储层构造，查明油藏的圈闭形态和主力油气层的分布。

②油藏描述。确定油气储集层的岩性岩相变化，估算储层的孔隙度、饱和度和渗透率等参数的分布。

③油藏监测。监测油藏动态，例如监测热力采油过程中热蒸气推进前缘以及在有利条件下监测水驱油田中水的推进和油气水的变化。

开发地震的常用技术主要是三维地震技术和储层横向预测技术。正在发展的还有地震模式识别和储层参数内插技术等。①三维地震。与勘探阶段常用的二维地震不同，二维地震沿测线观测和处理解释，测网较稀，三维地震进行面积预测和全方位处理解释，具有测点密，精度高以及反射层正确归位等优点。

②储层横向预测。是一种地震转换技术，它把地震数据转换成合成声波测井数据。由于地震数据广泛分布，经过转换以后，可以用来预测储层的横向变化。

③地震模式识别。从地震资料中提取多种信息，并通过多元统计分析和神经网络等方法识别储层的岩性和含油气性。

④储层参数内插技术。利用地质统计方法把井下资料和地震资料结合起来，计算井孔以外储层的孔隙度，饱和度和渗透率等参数以推测储层的含油气状况

二、地震地层压力预测方法普遍存在的缺陷

（1）地震地层压力预测的理论依据不完善。由于形成超压层的原因除了压实成因外，还有水热增压作

用、构造作用、蒙脱石脱水作用等。现有的各种压力预测方法都建立在压实成因基础上的，显然不适用于

非压实成因的压力异常预测方法。

（2）导致低速异常的成因不唯一。这主要由影响速度因素的多样性所致。

（3）压力预测方法本身具有经验局限性和近似性。建立在一定经验假设条件下的各种预测方法具有明显

的区域局限性。

（4）地震速度估算精度的有限性。速度分析方法具有一定的误差，尤其是深层；薄层受地震勘探垂向分

辨率的限制。

三、 1.2.1直接反演

两种基本做法：递推反演和道积分反演。

1）递推反演：递推反演是一种基于反射系数递推计算地层波阻抗的直接地震反演方法。它完全依赖于地震资料本身的品质，地震资料噪音对反演结果敏感，影响大，地震带宽窄会导致分辨率相对较低，难以满足储层描述的要求。

优点：计算简单，递推列累计误差小。其结果直接反映岩层的速度变化，可以以岩层为单元进行地质解释。

缺点：由于受地震固有频率的限制，分辨率低，无法适应薄层解释的需要；其次，无法求得地层的绝对波阻抗和绝对速度，不能用于定量计算储层参数。这种方法在处理过程中不能用地质或测井资料对其进行约束控制，因而其结果比较粗略。

2）道积分反演：是以反褶积为基础的地震直接反演法。道积分是利用叠后地震资料计算相对波阻抗的直接反演方法，它无需测井资料控制，计算简单，其结果直接反映了岩层的速度变化，但受地震资料固有频宽的限制，分辨率低，无法适应薄层解释的需要，无法求得地层的绝对波阻抗和绝对速度，不能用于定量计算储层参数。

优点：能比较完整地保留地震反射的基本特征（断层、产状），不存在基于模型方法的多解性问题，能够明显地反映岩相、岩性的空间变化，在岩性相对稳定的条件下，能较好地反映储层的物性变化。

缺点：由于受地震频带宽度的限制，递推反演资料的分辨率相对较低，不能满足薄储层的研究需要。

1.2.2基于模型的反演

1）基于模型的反演：就是从地质模型出发，采用模型优选迭代扰动算法（广义线性或非线性最优化算法），通过不断修改更新模型，使模型正演合成地震资料与实际地震数据最佳吻合，最终的模型数据便是反演结果。

目前，以模型为基础的反演方法一般都是依据测井及地质资料建立初始模型，通过广义线性反演方法进行迭代求取岩性参数。由于该问题的非线性，所以除了要求较精确的子波外，还要求初始模型接近真实模型，才能达到可靠的结果，即反演结果强烈依赖于初始模型的选择。全局最优化算法如遗传算法（GA）和模拟退火算法（SA），克服了广义线性反演方法（GLI）依赖初始模型选择的缺陷，可以得到全局最优的反演结果。地震波阻反演本身属于多参数的非线性最优化问题。

1.2.4 AVO反演

叠前反演主要是A VO反演。它是一项直接利用地震反射振幅与炮间距的关系来寻找油气的一项地震反演技术。根据A VO效应，可以对岩石骨架性质和孔隙流体性质做出判断，还有助于研究地下介质的各向异性，特别是识别裂隙的发育方向和裂隙性油气藏等。国内外不乏A VO技术预测油气成功的例子（尤其是在墨西哥湾），但也有相当数量失败的例子。其主要的问题是出在影响反射振幅的各种因素的校正、正演模型研究及综合分析上。叠前高保真的目标处理及正演模型分析是A VO及叠后反演的基础和保证。经过近十年的分析总结，人们充分认识到，A VO只是地震反演属性

的一种，它需要综合测井、地质和其它属性进行综合分析，才能提高可信度及精度。

四、陆相湖盆主要砂岩沉积体地震相特征

陆相湖盆由于湖岸至深湖中心距离短，物源充足，水系发育，使本区沉积发育了大量的砂砾岩扇体。同时不同时期地质条件不同，即使同一时期由于沉积部位不同沉积的砂砾岩扇体，也会因物源的距离、水体深度、湖底坡度、水动力条件和形成机制等各方面的差异而导致其形态、规模、岩性和物性都有所不同。根据沉积相、测井相、地震相标志特征，将陡坡带划分为6种不同类型的砂砾岩扇体:冲积扇、近岸水下扇、扇三角洲、辫状河三角洲、陡坡深水浊积扇、近岸砂体前缘滑塌浊积扇。

1.冲积扇体

这类扇体主要发育于陆相湖盆边缘，处于湖盆近物源区的峡谷出口处，由于古地形高差大，古气候干燥炎热，在湖盆边缘由季节性洪水搬运和堆积了一套粗碎屑物质，在平面上可分为扇根、扇中和扇端3个亚相。其最大特征为突发性强，以剥蚀充填为主，沉积厚度和面积相对较大。在顺延物源方向的地震剖面上，其反射外形呈宽缓的丘状反射，内部反射结构在扇体的不同亚相特征又有所不同，其中扇根和扇端亚相为空白和杂乱反射，而扇中亚相为低频的亚平行或发散结构（图2.水下扇体

近岸水下扇体是在滨浅湖、半深湖区水下形成的扇形砾岩体。它主要形成于陆相断陷湖盆的扩张期，随着湖水范围的扩大，扇体也不断后退，并始终沿湖盆边缘紧邻山麓部位分布，平面上也分为扇根、扇中和扇端3个亚相，自下而上表现为扇根一扇中一扇端一浅湖一深湖沉积，构成向上变细变薄的垂向层序。近岸水下扇由于它整体没于水下，地震反射成层性和连续性好，但在陡坡带的不同部位所发育的扇体其地震相特点有所不同，通常在顺延物源方向的剖面上，由于与上覆地层岩性差异较大，扇体包络面反射振幅较强，其反射外形一般呈逐渐收敛的楔状体，内部反射呈小角度的发散结构（图7）；在垂直物源方向的地震剖面上，扇体大都为丘状反射，内部反射为亚平行结构，同相轴为中等连续的中强振幅。

3.扇三角洲

扇三角洲是从邻近高地推进到稳定水体（海、湖）中去的冲积扇，其发育的基本条件是源区地势高、坡降陡，具有丰富的物源条件。其形成的动力机制比较复杂，陆上部分也可看作为洪积扇体，而水下部分与三角洲具有很大的相同性，平面上扇三角洲可分为3个亚相，即扇三角洲平原、扇二角洲前缘和前扇三角洲。具有典型的前积特征，一般呈斜交型前积结构，代表着水动力较强、物源供应充足的沉积环境（图8）。在垂直物源方向上，一般为宽缓的丘状反射，内部为低频的平行或亚平行结构，同相轴为连续性较好的强振幅反射。

4.辫状河三角洲