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利用地震属性进行无井条件下的储层及含油气预测

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物探 地震资料解释 地震处理 反演
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    文 章 编 号 : 1000 - 2634 (2006) 04 - 0022 - 04利 用 地 震 属 性 进 行 无 井 条 件 下 的 储 层 及 含 油 气 预 测 3刘 伟 方 1, 2 ,于 兴 河 1 ,黄 兴 文 1 ,滕 团 余 2 ,张 广 权 1(1. 中 国 地 质 大 学 能 源 学 院 ,北 京 100083; 2. 中 国 勘 探 开 发 研 究 院 西 北 分 院 ,兰 州 730020)摘 要 : 以 为 例 ,探 讨 了 在 缺 乏 钻 井 资 料 的 条 件 下 ,如 何 充 分 利 用 现 有 地 震 资 料 ,进 行 储 层 预 测 及烃 类 检 测 。 结 果 表 明 ,在 做 好 地 震 资 料 “ 保 真 ” 处 理 的 前 提 下 ,才 能 使 提 取 的 叠 前 、 叠 后 地 震 属 性 更 真 实 、 可 信 ;并 综 合利 用 叠 后 属 性 中 的 振 幅 、 弧 长 、 道 积 分 等 属 性 可 以 很 清 楚 地 刻 画 储 层 展 布 特 征 ;利 用 频 率 、 吸 收 系 数 及 叠 前 、泊 松 比 变 化 等 属 性 可 以 更 好 地 预 测 油 气 异 常 ,为 钻 探 提 供 可 靠 依 据 。关 键 词 : “ 保 真 ” 地 震 资 料 处 理 ; 地 震 属 性 ; ; 储 层 及 含 油 气 预 测 ; 中 图 分 类 号 : 44                  文 献 标 识 码 : 言北 黄 海 盆 地 处 于 勘 探 初 期 ,弄 清 该 区 域 的 储 层分 布 规 律 及 含 油 气 特 征 ,是 上 钻 的 必 需 前 提 。 目 前 ,该 研 究 区 只 布 有 二 维 地 震 测 网 ,国 内 缺 乏 钻 、 测 井 资料 。 因 此 ,在 无 井 条 件 下 只 能 在 地 质 理 论 的 指 导 下 ,充 分 利 用 现 有 地 震 资 料 ,进 行 储 层 预 测 及 烃 类 检 测 。利 用 叠 前 及 叠 后 地 震 资 料 进 行 构 造 解 释 、 储 层 预 测 、含 油 气 预 测 ,为 该 区 勘 探 部 署 提 供 较 可 靠 的 依 据 。1  研 究 方 法无 井 地 区 进 行 储 层 预 测 ,首 先 要 分 析 包 括 构 造 、沉 积 等 在 内 的 区 域 地 质 背 景 ,预 测 研 究 区 的 沉 积 相等 基 本 地 下 地 质 情 况 。 具 体 是 根 据 层 序 地 层 学 理论 ,分 析 可 能 的 砂 体 发 育 部 位 有 :构 造 高 点 、 断 层 附近 、 斜 坡 带 等 。 在 这 些 部 位 ,寻 找 属 性 异 常 ;其 次 ,在利 用 地 震 资 料 的 同 时 ,要 与 邻 区 地 震 资 料 进 行 对 比 ,并 尽 可 能 的 利 用 邻 区 地 质 、 钻 井 、 测 井 等 资 料 ,从 已知 推 测 未 知 ,确 定 储 层 分 布 的 有 利 区 带 及 油 气 可 能聚 集 区 带 的 地 震 特 征 ;最 后 ,总 结 研 究 区 有 利 储 层 的分 布 规 律 。 储 层 横 向 预 测 ,要 充 分 利 用 地 震 资 料 ,无论 是 叠 前 还 是 叠 后 资 料 ,最 重 要 的 是 将 这 些 资 料 与石 油 地 质 理 论 及 区 域 地 质 认 识 紧 密 结 合 ,多 参 数 综合 预 测 储 层 的 分 布 ,甚 至 是 油 气 聚 集 带 。 由 于 叠 前地 震 资 料 所 含 信 息 量 大 ,数 据 量 大 ,运 算 量 大 ,因 此在 叠 后 资 料 储 层 预 测 的 基 础 上 ,针 对 异 常 区 利 用 叠前 资 料 进 一 步 进 行 储 层 展 布 规 律 的 刻 画 及 烃 类 检测 ,最 终 制 定 了 一 套 无 井 条 件 下 的 储 层 识 别 及 油 气预 测 的 具 体 思 路 和 方 法 (图 1)。2  地 震 资 料 的 “ 保 真 ” 目 标 处 理按 储 层 及 含 油 气 预 测 的 要 求 ,在 地 震 资 料 处 理的 过 程 中 必 须 做 到 : ① 优 选 去 噪 技 术 ,改 进 去 噪 效果 ,努 力 提 高 资 料 信 噪 比 ; ② 强 调 “ 保 真 ” 处 理 ,处 理中 尽 可 能 采 用 保 幅 处 理 模 块 ;加 强 处 理 过 程 中 的 质量 监 控 措 施 ,确 保 处 理 成 果 质 量 。依 据 以 上 处 理 要 求 并 结 合 海 上 资 料 特 点 ,在 目标 处 理 过 程 中 ,要 对 能 量 补 偿 、 去 噪 、 反 褶 积 、 速 度 及偏 移 等 参 数 进 行 大 量 试 验 ,以 确 保 资 料 品 质 的 可 靠 。(1) 能 量 补 偿第 28卷   第 4期                   西 南 石 油 学 院 学 报                   28  42006年   8月                                 2006  3 收 稿 日 期 : 2005 - 12 - 21作 者 简 介 : 刘 伟 方 (1969) ,男 (汉 族 ) ,黑 龙 江 省 人 ,高 级 工 程 师 ,从 事 沉 积 学 研 究 及 地 震 解 释 工 作 。© 1994 ,第 一 步 :时 间 方 向 上的 几 何 扩 散 补 偿 技 术 来 补 偿 沿 时 间 方 向 的 能 量 衰 减 ,使深 浅 层 能 量 均 衡 ;第 二 步 :偏 移 距 方 向 上 振 幅 补 偿 技 术来 消 除 道 间 、 炮 间 横 向 能 量 不 均 匀 现 象 ,从 而 避 免 由 于能 量 差 异 对 后 续 处 理 如 去 噪 、 叠 加 、 偏 移 等 的 影 响 。(2) 叠 前 去 噪首 先 要 对 原 始 资 料 目 的 层 段 进 行 分 析 ,确 定 噪音 来 源 ,针 对 干 扰 波 的 类 型 和 特 点 ,采 取 相 应 的 去 噪措 施 。 研 究 区 主 要 存 在 低 频 干 扰 、 线 性 干 扰 及 发 育多 次 波 。 ① 强 振 幅 的 低 频 干 扰 ,可 用 滤 波 的 办 法 消除 ; ② 线 性 干 扰 ,通 常 的 波 往 往 容 易 伤 害有 效 波 ,产 生 “ 炕 席 ” 现 象 ,通 过 叠 前 炮 域 分 时 窗 做 噪 ,同 时 去 除 了 线 性 干 扰 ,提 高 了 资 料 信 噪比 ; ③ 在 叠 前 对 线 性 干 扰 进 行 了 有 效 压 制 ,但 在 叠 后部 分 剖 面 段 仍 残 存 有 一 定 量 的 线 性 干 扰 ,特 别 是 构造 的 关 键 部 位 ,如 不 去 除 ,势 必 影 响 后 续 的 解 释 和 反演 工 作 。 因 此 ,在 有 线 性 干 扰 部 分 的 剖 面 段 ,根 据 相邻 两 道 间 斜 干 扰 的 时 差 ,用 滤 波 的 办 法 消 除 斜 干 扰 ;④ 多 次 波 的 存 在 使 得 中 深 层 一 次 反 射 波 非 常 紊 乱 ,而 且 有 效 波 被 多 次 波 能 量 淹 没 和 重 叠 覆 盖 ,给 资 料解 释 带 来 较 大 的 困 难 ,本 次 处 理 采 用 的 做 法 是 :根 据多 次 波 和 一 次 波 的 时 间 差 异 ,用 介 于 多 次 波 和 一 次波 之 间 的 速 度 去 进 行 ,一 次 波 校 正 过 头 ,其 同 相 轴 上 翘 ;多 次 波 校 正 不 足 ,其 同 相 轴 下 弯 。 由于 它 们 的 视 速 度 符 号 不 同 ,在 位 于 零 波 数轴 的 两 侧 ,得 到 了 分 离 ,用 滤 波 的 办 法 达 到 压 制 多 次波 的 目 的 。(3) 反 褶 积反 褶 积 的 目 的 主 要 是 整 形 和 压 缩 子 波 。 用 多 道 预测 褶 积 ,在 保 证 信 噪 比 的 条 件 下 ,适 当 提 高 分 辨 率 。(4) 精 细 速 度 分 析 技 术优 选 信 噪 比 较 高 的 测 线 分 析 全 区 速 度 变 化 规律 ,研 究 速 度 变 化 趋 势 ;利 用 速 度 谱 强 化 去 噪 、 能 量补 偿 ,有 效 频 带 滤 波 等 措 施 ,提 高 速 度 谱 的 质 量 ;速度 分 析 时 采 用 较 密 集 的 速 度 谱 ,提 高 速 度 分 析 精 度 ;在 构 造 复 杂 多 变 地 段 首 先 采 用 常 速 扫 描 的 方 法 确 定比 较 准 确 的 叠 加 速 度 ,然 后 加 密 速 度 分 析 控 制 点 ;加强 速 度 分 析 质 量 监 控 手 段 ,包 括 大 道 集 、 叠 加 段 、 水平 叠 加 剖 面 等 。(5) 偏 移影 响 偏 移 效 果 的 主 要 因 素 是 偏 移 方 法 和 偏 移 速 度场 。 由 于 各 种 偏 移 方 法 都 有 一 定 的 资 料 适 应 条 件 ,包 括 有 限 差 分 偏 移 、 、 相 移 法 偏 移 。 通 过 对比 效 果 ,最 终 选 用 了 有 限 差 分 偏 移 方 法 ,它 的 偏 移 成像 质 量 好 、 归 位 准 确 可 靠 、 断 面 清 晰 ,资 料 背 景 好 。3  地 震 资 料 的 多 属 性 研 究3. 1  叠 后 地 震 属 性 的 原 理 及 提 取 方 法地 震 属 性 分 析 就 是 利 用 属 性 提 取 手 段 ,从 地 震资 料 中 提 取 隐 藏 的 信 息 ,并 将 其 转 换 成 与 岩 性 、 物 性相 关 的 参 数 ,可 以 为 地 质 解 释 或 油 藏 工 程 直 接 服 务 ,从 而 达 到 充 分 发 挥 地 震 资 料 潜 力 ,提 高 地 震 资 料 进行 储 层 预 测 和 表 征 的 能 力 。 地 震 属 性 包 括 叠 前 和 叠后 两 大 类 。 在 实 际 研 究 过 程 中 ,采 用 多 属 性 技 术 研究 的 目 的 就 是 要 通 过 对 不 同 属 性 对 不 同 的 地 质 现 象有 不 同 程 度 的 响 应 特 征 ,可 以 大 致 描 述 出 油 气 储 集体 的 几 何 形 态 与 构 造 特 征 ,并 描 述 出 储 集 体 的 内 幕特 征 如 物 性 展 布 、 旋 回 关 系 、 含 流 体 性 等 。 针 对 该 区砂 泥 岩 地 层 ,认 为 平 均 瞬 时 相 位 、 绝 对 振 幅 、 弧 长 等属 性 对 地 层 接 触 关 系 及 储 层 反 映 较 好 。(1) 平 均 瞬 时 相 位 ( 过 希 尔 伯 特 变 换 计 算 得 出 瞬 时 相 位 ,然 后 在分 析 时 窗 内 计 算 其 平 均 值 得 到 平 均 瞬 时 相 位 。 平 均瞬 时 相 位 所 反 映 的 地 质 现 象 是 岩 性 尖 灭 ,构 造 不 连续 性 。(2) 均 方 根 振 幅 ( 过 计 算 地 震 道 分 析 时 窗 内 各 采 样 点 振 幅 的 均方 根 值 得 到 均 方 根 振 幅 ,即 = 1N ∑11)式 中 , N — 采 样 点 个 数 。由 于 均 方 根 振 幅 是 在 平 均 之 前 先 平 方 , 所 以 它对 振 幅 的 变 化 是 非 常 敏 感 的 。 均 方 根 振 幅 对 于 油 气流 体 的 聚 集 、 岩 性 、 孔 隙 度 、 三 角 洲 与 河 道 砂 的 展 布 ;不 整 合 、 调 谐 效 应 以 及 层 序 变 迁 等 地 质 现 象 的 识 别都 有 利 。 在 研 究 区 的 砂 、 泥 岩 环 境 ,砂 岩 反 应 为 高 振幅 ,泥 页 岩 反 应 为 低 振 幅 。(3) 弧 长 (A 长 是 指 计 算 时 窗 内 地 震 波 形 的 总 长 度 。 其 计算 公 式 为 :s = 1N T ∑1 a ( i + 1) - a ( i) ]2 + 2)其 中 : a ( i) — 第 样 点 的 振 幅 ; T— 采 样 区 间 ;N — 总 采 样 点 数 。弧 长 通 常 用 于 区 分 强 振 幅 、 高 频 率 与 弱 振 幅 、 低32第 4期                     刘 伟 方 等 :   利 用 地 震 属 性 进 行 无 井 条 件 下 的 储 层 及 含 油 气 预 测© 1994 、 高 频 率 与 弱 振 幅 、 低 频 率 的 反 射 同相 轴 。 由 于 工 区 内 是 砂 岩 泥 岩 互 层 ,可 用 弧 长 来 区分 砂 泥 岩 。 综 合 振 幅 及 频 率 来 分 析 ,弧 长 的 值 小 ,振幅 小 ,高 频 率 就 可 以 认 为 是 泥 岩 环 境 ;弧 长 值 大 ,振幅 值 大 ,频 率 偏 低 则 认 为 是 砂 岩 环 境 。3. 2  道 积 分 技 术 的 应 用道 积 分 是 利 用 叠 后 地 震 资 料 计 算 地 层 相 对 波 阻抗 (速 度 )的 直 接 反 演 方 法 ,这 种 反 演 不 需 要 钻 井 控制 ,在 研 究 区 缺 少 井 资 料 的 情 况 下 适 用 性 很 强 。 该技 术 受 其 计 算 方 法 限 制 ,存 在 着 一 些 缺 点 : ① 受 地震 固 有 频 率 的 限 制 ,分 辨 率 低 ,不 能 进 行 薄 层 解 释 :② 无 法 求 得 地 层 的 绝 对 波 阻 抗 ,不 能 用 于 定 量 计 算储 层 参 数 。 尽 管 道 积 分 技 术 存 在 着 缺 点 ,但 其 计 算简 单 、 递 推 累 计 误 差 小 ,计 算 结 果 直 接 反 映 岩 层 的 速度 变 化 ,能 够 进 行 储 层 预 测 及 地 质 解 释 。3. 3  叠 前 地 震 属 性 的 原 理 及 提 取 方 法叠 前 地 震 属 性 的 应 用 主 要 是 指 利 用 象 进 行 岩 性 识 别 和 烃 类 检测 。 进 行 一 般 是 要 经 过 精 细 的 叠 前 保 幅处 理 — 通 过 振 幅 补 偿 、 去 噪 、 速 度 分 析 、 剩 余 静 校 正等 处 理 手 段 得 到 高 保 真 的 叠 前 地 震 数 据 ,并 在 此 基础 上 ,利 用 叠 前 道 集 记 录 、 叠 前 地 震 属 性 、 交 汇 图 、 指 示 因 子 等 对 岩 性 和 油 气 进 行 定性 及 定 量 描 述 。 由 于 研 究 区 缺 少 钻 测 井 资 料 ,因 此主 要 是 利 用 叠 前 地 震 属 性 参 数 剖 面 进 行 油 气 的 定 性预 测 。 在 研 究 区 内 ,经 过 属 性 优 选 ,认 为 能 够 反 映 油气 信 息 的 几 种 属 性 的 意 义 描 述 于 下 :(1) 叠 前 道 集 记 录直 接 利 用 显 示 由 近 道 至 远 道 振 幅 变化 的 ,指 示 烃 类 异 常 。(2) 泊 松 比 变 化 剖 面泊 松 比 变 化 的 算 法 为Δ δ = A I + B G (3)其 中 : 距 ( t)剖 面 ; 度 ( 面 。 利 用 泊 松 比 变 化 异 常 对 烃 类 进 行 预 测 ,以 便满 足 油 气 预 测 的 需 要 。4  储 层 预 测主 要 应 用 地 震 属 性 及 反 演 技 术 进 行 圈 定 储 集层 。 考 虑 到 研 究 区 上 侏 罗 统 及 下 白 垩 统 以 发 育 滨 、浅 湖 、 三 角 洲 为 主 ,选 用 均 方 根 振 幅 、 弧 长 和 道 积 分等 属 性 为 划 分 依 据 进 行 储 层 砂 体 的 刻 画 (图 2)。 碎屑 岩 中 一 般 砂 岩 的 振 幅 值 高 、 频 率 较 低 ,弧 长 值 大 ,泥 岩 的 频 率 偏 高 ,弧 长 值 小 ;而 道 积 分 剖 面 中 高 值 一般 代 表 砂 岩 ,低 值 代 表 泥 岩 。 储 集 砂 体 以 三 角 洲 砂体 和 滨 、 浅 湖 砂 体 为 主 。上 侏 罗 统 可 以 划 分 为 两 个 层 序 ,下 部 层 序 较 薄 ,上 部 层 序 较 厚 (图 2)。 储 集 砂 体 呈 席 状 ,平 面 上 主要 分 布 在 构 造 高 部 位 、 构 造 西 侧 及 构 造 向 北 的 斜 坡部 位 ;垂 向 上 上 部 层 序 砂 体 较 下 部 层 序 砂 体 发 育 。砂 体 类 型 以 滨 、 浅 湖 砂 体 为 主 。 在 道 积 分 和 弧 长 剖面 上 高 值 呈 条 带 状 ,呈 退 积 叠 加 样 式 。下 白 垩 统 可 以 划 分 为 2个 层 序 ,上 、 下 层 序 近 似等 厚 。 储 集 砂 体 为 三 角 洲 砂 体 和 滨 、 浅 湖 砂 体 。 储集 层 呈 席 状 ,垂 向 上 主 要 发 育 在 上 部 层 序 ,靠 近 层 序界 面 附 近 砂 体 平 面 展 布 较 大 ;平 面 上 砂 体 主 要 分 布在 构 造 的 高 部 位 和 构 造 西 侧 ,表 现 出 较 强 的 继 承 性 。5  烃 类 预 测由 于 叠 前 地 震 资 料 的 数 据 量 大 ,首 先 采 用 叠 后地 震 属 性 提 取 分 析 的 方 法 进 行 储 层 预 测 和 烃 类 检测 ;其 次 ,利 用 叠 前 进 一 步 进 行 含 油 气 性预 测 ,使 钻 前 预 测 更 加 可 靠 。5. 1  叠 后 地 震 属 性 研 究利 用 叠 后 地 震 资 料 ,采 取 多 种 属 性 提 取 技 术 ,进行 烃 类 检 测 。(1) 波 形 特 征波 形 特 征 的 变 化 不 但 是 岩 性 变 化 的 反 映 ,更 是含 油 气 后 的 响 应 ,平 点 、 同 相 轴 下 拉 现 象 ,这 说 明 该地 层 含 有 流 体 ,速 度 明 显 降 低 所 造 成 的 。 图 3上 是 剖 面 ,在 构 造 高 部 位 可 以 见 到 明 显 的 同 相轴 下 拉 现 象 ,速 度 谱 分 析 中 可 以 明 显 的 观 察 到 低 速能 量 团 ,如 图 3下 所 示 。42 西 南 石 油 学 院 学 报                                       2006年© 1994  (2) 频 率 及 吸 收 系 数利 用 瞬 时 频 率 进 行 油 气 检 测 ,在 瞬 时 频 率 剖 面存 在 低 频 阴 影 区 ,存 在 形 成 油 气 藏 的 可 能 ;吸 收 系 数对 油 气 有 着 很 好 的 反 映 ,利 用 该 属 性 对 目 的 层 进 行含 油 气 预 测 ,存 在 低 频 、 高 吸 收 的 特 征 ,说 明 是 极 其有 利 的 钻 探 位 置 (图 4)。5. 3  叠 前 地 震 属 性 研 究利 用 叠 前 地 震 资 料 ,根 据 及 提 取 叠 前 地震 属 性 进 行 烃 类 检 测 。 异 常 带 认 为 可 能 存 在 有 油 气 藏 。(1) 叠 前 道 集 记 录 显 示 1 500~ 1 700 m 内 ,振 幅 随炮 检 距 的 增 加 而 增 加 , 明 显 。(2) 泊 松 比 变 化 剖 面在 几 种 资 料 中 ,截 距 与 梯 度 乘 积 、 泊松 比 剖 面 对 油 气 异 常 有 着 很 好 显 示 ,而 泊 松 比 剖 面最 能 反 映 含 油 气 的 范 围 。 图 5是 的 泊松 比 变 化 剖 面 ,由 图 可 见 的 范 围 (强 异 常 ,红 黄 色 及 浅 兰 色 条 带 区 ) ,该 异 常 的 范 围 与 集 解 释 的 范 围 基 本 一 致 。 含 油 气 异 常 范 围 具 有 受 构造 控 制 ,位 于 构 造 高 部 位 。6  结   论经 过 研 究 得 到 以 下 结 论 :(1) 在 地 震 资 料 的 常 规 处 理 过 程 中 ,尽 量 提 高地 震 振 幅 的 保 真 度 ,并 拓 宽 频 带 ,使 地 震 资 料 信 息 丰富 、 可 信 ;(2) 以 保 幅 处 理 的 地 震 资 料 为 基 础 ,从 多 种 叠后 地 震 属 性 中 优 选 出 特 征 属 性 。 综 合 利 用 振 幅 、 弧长 、 道 积 分 等 特 征 属 性 可 以 很 清 楚 的 刻 画 储 层 展 布规 律 ;(3) 利 用 频 率 、 吸 收 系 数 及 叠 前 、 泊松 比 变 化 等 属 性 可 以 更 好 地 预 测 油 气 异 常 。总 之 ,在 无 井 地 区 ,要 充 分 利 用 地 震 数 据 所 携 带的 储 层 地 质 和 含 油 气 信 息 ,进 行 多 信 息 综 合 判 识 ,可以 预 测 储 层 展 布 规 律 及 含 油 气 有 利 区 带 ,为 钻 探 提供 有 利 证 据 。参 考 文 献 :[ 1 ]  伊 尔 马 兹 [美 ]. 地 震 数 据 处 理 [M ]. 北 京 :石 油 工 业 出版 社 , 1994.[ 2 ]  殷 八 斤 . 的 理 论 与 实 践 [M ]. 北 京 :石 油 工 业出 版 社 , 1995.[ 3 ]  ic J ]. 1997, 16 (5) : 445 - 456.(编 辑   朱 和 平 )52第 4期                     刘 伟 方 等 :   利 用 地 震 属 性 进 行 无 井 条 件 下 的 储 层 及 含 油 气 预 测© 1994 ; p is p on of as p p p T O F N W O N o. L 73132, ,Q IL et F E, 28, 4, 17 - 21, 2006( 000 - 2634, H is a is on It is an of to of ic of is in in of W is in is p is in in of is as in in F E C O 2R U W 00083 , , et F N 2E, 28, 4, 22 - 25, 2006 ( 000 - 2634, N n HA HH as an to ly ic to p in is It p ic on p p ic to ic VO of to p p ic p N F O O F O il il 10500, , L I et E, 28, 4, 26 2006 ( 000 - 2634, H n s of It is is by is on p R is of is of of is × 10 - 6 of t be p of in is of is p p of in p p N O N M F P W P ab xp U, 10500, ,et F ET
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