地震解释技术现状及发展趋势

第21卷 第2期地 球 物 理 学 进 展V ol.21 N o.22006年6月(页码:578~587)

P ROG RESS IN G EOP HY SICS

June. 2006

地震解释技术现状及发展趋势

张进铎

(东方地球物理公司研究院,涿州072751)

摘 要 本文以我国塔里木油田石油地球物理勘探实例为基础,概述了石油勘探过程中地震解释技术类型、特征、现状和发展趋势.本文认为,在地震勘探技术飞速发展的今天,地球物理学家及地质学家希望获得的地震信息,应当是能够直接反应地下岩石物理特性或油气水的分布,而利用常规的地震解释技术是很难做到这些;随着石油勘探的进一步深化,一些新的地震解释技术涌现出来,并在油气勘探与开发过程中发挥着巨大作用.未来的石油勘探将会面临前所未有的困难,新情况、新问题将层出不穷,地震解释技术也同样面临着考验,因此,只有立足在现有的成熟解释技术之上,并不断探索新的技术与思路,才能与未来的石油勘探步伐相一致.

关键词 塔里木盆地,地震相干技术,地震相分析技术,波阻抗反演技术,三维可视化技术中图分类号 P631 文献标识码 A 文章编号 1004-2903(2006)02-0578-10

Present status and future trend of seismic

data interpretation techniques

ZH ANG Jin -duo

(Geoph ysical R esearc h Institute ,BGP ,CN PC,Zh uoz hou 072751,China)

Abstract Dur ing the o il and gas explorat ion techniques develo ping ,g eophysicists and g eolo gists ho pe to use the seis -mic data to recog nize the ro ck features and o il and water dist ributions,it is difficult to do these by using the o rdinary seism ic data inter pr etatio n techniques.A few new techniques have been used with the oil and gas ex plor ation dev elop -ments,and t hese techniques have a lot of adv ant ages in practical a pplies.O il and g as ex plo ratio n w ill be faced w ith many difficulties in t he future,new co nditions and new pr oblems w ill be generated,the seismic dat a interpretation techniques w ill be also faced w ith new tests,so,w e must use mature techniques now ,and at the same time,dev elo ping new techniques and methods to match the steps in the future o il and gas ex plor ation.

Keywords T ar im basin,seismic co her ent technique,seismic face technique,seismic inv ersion t echnique,3D v isualiza -t ion technique

收稿日期 2005-04-10; 修回日期 2005-08-20.

作者简介 张进铎(1966-),男,河北徐水人,硕士学位,高级工程师,从事三维地震解释与地震解释新技术应用工作.地址:河北省涿州市

贾秀路东方地球物理公司研究院总工办.(E -mail:peter_zhang@)

0 引 言

近年来,随着科学技术的迅速发展,在石油、天然气勘探领域中,地震资料解释和地质综合研究技

术有了飞速发展,新技术新方法层出不穷,以地震相干解释技术[1~5]、地震相分析技术[6~8]、波阻抗反演

技术[9,10]、三维可视化解释技术[11]

等为代表的一系

列新的地震解释技术[12]

在实际工作中得到了全面推广应用和发展.

现今的地震资料解释已不仅仅满足于常规的构造解释,它更倾向于以地震信息为主,借助先进的解

释技术,开展储层特征综合分析、油气藏分布规律等

更深层次的研究.

1 目前主要地震解释技术类型和现状

1.1 地震相干解释技术

地震相干解释技术[13]就是利用地震波形相干原理,计算中心地震道和指定相邻道的相干系数,将普通地震资料转换成相干系数资料,以突出地震资料中的异常现象.

该技术能快速建立起断裂系统、特殊岩性体的空间展布形态,指导岩性体和断层的剖面解释及平

2期张进铎:地震解释技术现状及其未来发展趋势

面组合.在地震资料解释过程中,采用迭代处理、迭代解释的方法不断完善和修改解释方案,相干处理、解释始终贯穿其中;其次引入/相干相0概念,结合具体的地质目标对相干数据体进行解释,不同的相干相代表不同的地质含义,一般将相干相分为四类:

(1)团块状高相干相:该相干异常总体表现为黑色斑点、零星分布的白色团块,呈明显的方向性.

(2)线状或条带状极低相干相:在相干数据体层切片上表现为黑色的线状或条带状,它与构造解释阶段确定的大型断层相吻合.事实上地震相干数据体最初的主要目的就是为了解释断层,由它解释出来的断层的精确度和分辨率都非常高,而且极大提高了解释效率.

(3)条带状的高相相:在相干数据体层切片上表现为白色条带状,具有明显的方向性,边界清晰,它反映了一种裂缝不发育的沉积体.

(4)团块状低相干相:在相干数据体层切片上表现为黑色团块,常被条带状高相干相切割分块,此类相干相通常表现为储集体,具有分形特征,或者叫自相似性,也就是说,前面提到的三种相干相在第四类相干区内以更小的尺度出现.

地震相干解释技术在塔里木盆地油气勘探中被广泛应用,除常规构造解释中的断层解释应用外,在储层研究中也发挥了很大作用,特别是在非均质性极强的碳酸盐岩油气藏研究中,地震相干解释技术具有举足轻重的作用,该技术在塔里木盆地LN地区潜山地貌刻画、古水系展布特征研究、碳酸盐岩表层储层预测等方面取得良好地质效果.

图1是塔里木盆地LN地区奥陶系潜山表层相干层切片图,它清晰反映出古水流分布特征,古水流从南向北流动,所形成的古岩溶呈树枝状分布,古岩溶的平面分布规律明确,为岩溶储层的研究提供了依据.相干信息与其它地震、地质信息相结合进行油气聚集规律研究,是目前常用的一种方法.

1.2地震相分析技术

地震信号的任何物理参数的变化总是反映在地震道形状的变化上,而地震道形状的变化则与地下地质信息的变化相对应.

地震相分析技术中的地震相分类处理就是建立在地震道形状的变化的基础上.在地震地层解释技术应用中,首先是在地震剖面的目的层附近选一定的时窗,即地震层段[14],使用神经网络算法在地震层段内对实际地震道的形状进行处理,经过多次迭代运算,形成合成地震道,也称为模型道,实际地震道与合成地震道进行比较,将实际地震道最终划分为不同的类别,即完成不同的地震相划分.

地震相分析技术所拥有的基于神经网络算法的地震相分析技术,可对全新概念的/地震层段0进行分析、比较,在波形形状识别的基础上实现全三维地震相提取,有利于沉积环境研究及沉积微相的划分;完善的沿/地震层段0的属性提取技术及基于波形的全三维自动追踪技术,实现了从剖面到地震数据体的快速浏览与分析,为油气模式的识别提供依据.

地震相分析技术的突出代表是近年来由法国CGG公司开发研制的Stratimagic地震地层解释软件,该软件专门为岩性解释、地震异常现象解释和油藏描述而开发,它运用人工智能网络分析、层位终断识别等先进的方法对地震的层属性进行地质分析解释,是在常规解释基础上进行更深层次的地质分析和解释.其技术特点表现为:

(1)地震相划分(Facies):利用神经网络对地震道形状进行分类,得出与地质结论相对应的地震相图,并与井曲线对比,从而更详细地对地震资料进行地质解释.

(2)层间属性(Inter val Attributes)及异常反射识别:运用与各种地震属性相结合的先进技术对礁体、河道等特殊地质现象进行识别追踪,可识别并提取沿层及层间15大类30多种地震属性.

(3)用专门的解释手段,如包络解释、反射终断解释等方法,将地震相转换为地质认识.

(4)岩性、物性参数标定和模拟:根据其中的物性参数及测井曲线进行岩性参数的实时标定和交互模拟,并将这种标定模拟结果带回地震相模型中,建立起地震相分析与岩性模拟间的关系,从而将地震相分析的定性结果转换为岩性参数的定量结果.

塔里木盆地YH油田三维工区面积1200平方公里,研究目的层为上第三系库车(N2K)、康村组(N1-2K)地层,目前该油田已进入高开发期阶段,探井、评价井及开发井已有数十口.通过近两年对该地区的不断研究发现:尽管所部署的开发井都位于构造的有利部位,然而不同的开发井在目的层处的产油情况却相差甚远.以前的研究成果认为目的层为河流相沉积,这提示了我们:由于开发井分别处于河流相沉积体系的不同位置,而不同位置的储层物性不同,可能导致各开发井的产量存在明显差异,即油气藏不仅受构造因素控制,更与储层分布规律有密切关系.

因此,研究YH油田储层物性横向变化规律问

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