赵建坤
中国石化地球物理公司华北分公司,河南郑州 450000
摘要:在薄互层发育的地区,地震分辨率的大小受多种因素的影响。由于受原始地震数据频带的限制,难以直接从地震剖面上分辨厚度较低的薄层以及对薄层岩体边界的准确刻画。为此,本文从实际地质模型出发并结合钻井数据,分析了子波的类型、频带宽度以及视频率对地震分辨率的影响,并根据西部研究区的测井数据,计算地震视频率与可分辨厚度之间的关系。并通过对正演地震剖面以及实际地震剖面对比分析,提高资料解释的准确性,进一步验证新老资料解释的合理性。
关键词:分辨率;正演模拟;薄互层油气藏;效果评价
1 引言
薄互层油气藏、岩性与隐蔽油气藏逐渐成为勘探开发的重点领域。在砂泥岩薄互层发育地区,薄层的调谐现象和储层横向的多变性,导致地震波的振幅、频率及相位等发生变化。这种变化与薄互层组中的单层厚度、层速度、密度及层间组合关系等因素有关,使得地震波的波场特征复杂化,给资料处理解释带来困难。
研究区位于我国西部某油田的地区,该区砂体发育、多以薄互层的形式存在,横向变化较大。钻井和录井资料揭示,目的层附近以泥岩、砂砾岩、薄层粉砂岩、凝灰岩为主,单砂层厚度较薄。该区在纵向上发育有多层系复合油气藏,砂体尖灭或与断层配置形成复合的构造一岩性、断层岩性或岩性油气藏,是勘探开发的有利地区。
精细构造解释和薄层及岩性预测需要高分辨率地震资料,但地震数据本身的带限性决定了其分辨率是有一定限度的。因此,我们针对研究区地质情况,结合钻井资料,对薄互层的分辨率进行理论分析,采用模型正演技术,分析子波类型、频带宽度、薄互层厚度等对地震记录分辨率的影响,不仅为地震资料的分析以及处理参数的确定提供依据,而且可以帮助地质人员认识薄互储层地震响应特征
2技术方法
2.1薄层
早在年1956年苏联顾尔维奇、1961年Sengbush分别发现发现当地层厚度等于1/4子波波长λ时,反射波幅会出现异常,因此将λ/4称为地层的调谐厚度。1973年,widess用零相位子波作实验时,发现当层厚为λ/8时,反射波形正好是入射波形的导数,并可直观鉴别其顶、底反射,从而将厚度低于λ/8定义为薄层。但此结论只限于单频零相的理想情况。1982年Kallweit利用可控震源研究了薄层响应的频谱后,提出分辨地震波的实际极限,以双程旅行时表示等于1/1.4fmax(fmax为上子波上限频率),经主频换算后此值近似等于λ/4。因此,实用中薄层被定义为:厚度低于入射子波调谐厚度λ/4的地层[1]。
2.2分辨率
纵向分辨率是区分薄层的能力,而横向分辨率是区分横向波阻抗细节变化的能力,如分出断层、河道、岩性异体和断裂带等。分辨率的大小主要取决于信噪比值、子波频谱宽度与上限频率、相位谱和波谱形状等。
3 应用实例
3.1实际资料分辨能力
通过研究区MY1井测井曲线,可建立比较准确的地球物理模型见图1。
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利用实际测井数据,根据Rayleigh准则,计算出可分辨地层厚度。结论表明想要分辨出20m的岩层需要55Hz左右的地震子波。
使用不同频率的Ricker子波,建立零相位垂直入射模拟目标层位反射波形特征图。通过反射波形图可以看出,随着频率的增加目的层不同岩性砂体逐渐分辨清晰:55Hz子波可以分辨出中间夹有凝灰岩层,90Hz子波可以分辨出凝灰岩层厚度。
3.2正演模拟预测地震响应特征
本区实际资料地震主频为35Hz,设计零相位Ricker子波,建立p1f2储源比变化的地震响应正演模型;设计云质砂岩含量从10%-80%地质模型见图2。通过模拟结果可以看出:储源比增高,云质岩含量高,物性越好,地震振幅越强。
云质岩甜点模型 子波正演模拟结果
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3.3 正演模拟地震剖面特征
根据测井数据以及其他相关资料,建立地球物理模型见图3。
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利用不同频率的零相位Ricker子波来预测地震剖面响应见图4。随着子波频率的提高,风二段中间砂体逐渐边界刻画逐渐清晰。
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老资料目的层段主频在30Hz以下,新资料目的层段主频在38Hz以上和图5正演模拟地震剖面较为相似,地震波振幅强弱关系较为吻合。说明新采集资料通过提高主频等技术手段有效地对目的层岩性目标进行了准确刻画,而且通过对地质模型的正演可以验证新老资料的合理性、准确性。
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4 结论
通过分析影响薄层分辨率的因素,研究薄互层模型的地震反射特征,以及与井旁实际地震记录的对比,可认识薄互层的地震响应及变化规律,并采用适当的手段最佳地体现薄互层的反射特征,为薄互层的资料解释提供依据。结合实际测井资料、地质模型进行正演模拟,进行目的层段的波形研究,认识薄互层地震响应的波形特征和振幅变化规律,以达到分辨20m左右砂体的目的。
参考文献
[1] 李庆忠.走向精确勘探之路,石油工业出版社,1993