多波地震技术在中国部分气田的应用和进展

 多波地震技术可同时采集地下地质体反射的纵、横波信息，通过处理提取反射纵、横波各项物性参数，并利用其在不同地质体中的反射特征差异，进行综合对比和解释，以预测储层的横向变化和含油气性。自2002年以来，中国石油天然气集团公司在鄂尔多斯苏里格气田、四川广安气田、柴达木三湖地区、松辽徐深气田开展了二维、三维多波地震勘探试验，积累了宝贵经验。本文在此基础上结合近年来国外多波地震勘探技术的发展，分析了当前国内多波地震勘探应用中仍然存在的问题，提出了加速推进国内多波地震技术应用的设想。     

纵波源零偏VSP资料中的上行横波与纵波联合反演初探

VSP资料主要包括上、下行纵波(P波)和上、下行转换横波(SV波)4种地震波场,且其已得到普遍应用,但纵波源VSP资料中的上行横波(SS波)却鲜为人知并未得到有效应用。通过分析研究,总结了这种上行横波的成因及其特点,探索了利用纵波源零偏VSP资料中的上行横波和纵波联合反演预测井筒附近地层流体性质的基本原理和实现方法。首先分离零偏VSP上、下行纵波和上、下行横波,再对上行纵、横波进行1D/2D地震成像并将成像剖面转换成相应的属性(如振幅包络)剖面,最后计算两者的属性比(或属性差)剖面,用于储层预测和含油气分析。给出了资料处理及储层预测的详细流程,利用实际VSP资料初步显示了上述方法的应用效果。     

多分量地震资料在K71井区的应用研究

简要介绍了胜利油田K71井区多分量地震资料的特点以及解释和应用情况。利用研究区多分量地震资料和纵、横波测井资料,分析了转换波剖面的极性,讨论了全波合成地震记录制作、深度域层位标定和剖面压缩层位标定等方法;在此基础上进行了纵、横波属性分析和转换波各向异性流体检测等。利用上述方法,对实际资料进行了层位对比和解释,结果与实际钻井数据相吻合;对小层砂岩进行了预测,获得了有利砂岩分布范围;对流体性质与地震属性的对应关系进行了分析,了解了油气水的分布规律;进行了水淹区和剩余油区预测,获得了一些新的认识,对指导油气田的开发具有实际意义。     

多子波分解技术检测含煤砂岩储层

在地震勘探中，煤层低频强反射降低了地震反射波纵、横向分辨率，屏蔽了揭示储层地质特征的反射异常，严重干扰储层的有效预测。由于勘探目的层砂岩单层的厚度仅十多米，受煤层强低频反射影响，许多常规识别薄互层的手段失效，加之煤层与油气层在地震反射波中有许多相同响应，这使常规的含油气预测存在多解性。为此，首次利用多子波地震道分解技术，对该地区三维地震道数据进行含煤目的层段多子波分解转换处理，并以此数据体为基础开展多子波地震道重构与波行分解，在结合地震属性异常平面分布的基础上，进行目的层段储层预测；同时利用该重构数据体开展以频谱、频谱衰减及地震道子波频率随深度变化分析为主的含油气性检测。研究表明，处理后的地震数据在保其信噪比的同时，也排除了煤层的干扰，纵横向分辨率得到大大提高，实现了准确识别薄互层砂体和有效预测其含油气性的目的，并与实际钻井情况相吻合。     

岩心物性测试及参数分析和应用

通过对塔里木盆地油气储层岩心样品物性的实验室测试，很直观地展现了各种岩样的纵波和横波速度、衰减系数随温度和压力的变化规律。研究砂岩样品储层多数与纵、横波速度的关系和几种含流体的岩石样品对纵、横波速度的响应及温度效应，归纳出该地区几种岩石物性和储层参数对地震反射信息的响应特征，并分析了使用这些特征的可能性。本文还研究从地震反射信息中提取纵、横波速度的方法，建工岩样参数与地震反射波波场参数的关系，探讨应用地震反射信息描述储层岩石特征的方法。     

应用泊松阻抗和烃类指示属性预测深水浊积砂岩油藏

M区深水油田发育深水浊积砂岩,该储层具有岩石物理特征复杂及横向变化快的特点,利用常规技术手段难以准确预测储层的含油气性。本文首先利用岩石物理分析、AVO模型和井震响应分析进行了可行性研究,应用叠前AVA同时反演技术求取纵波阻抗、横波阻抗、纵横波速度比等弹性参数;然后利用属性转换技术求取泊松阻抗和烃类指示属性等转换参数,对目标储层做进-步研究。研究结果表明,利用泊松阻抗能很好地区分砂、泥岩,烃类指示属性可预测砂岩的含油气性。最终利用泊松阻抗和烃类指示属性数据体提取的属性平面图,能预测储层的岩性和含油气性分布规律,为探井部署提供可靠依据。     

转换波地震资料处理方法研究

转换波勘探是一门正在兴起的物探技术。随着国内外研究的不断深入，转换波勘探技术日趋成熟，很多地区都取得了较好的应用效果。吐哈油田分公司根据转换波勘探的特点和优势，选择了在转换波勘探最有利的红台一小草湖地区进行了转换波野外采集，综合利用纵、横波地震信息对该区域进行储层预测和油气检验。对转换波产生原理、转换波野外采集、转换波主要处理技术等方面进行了重点研究，进行了吐哈盆地红台地区二维转换波地震资料实际处理。为吐哈盆地综合利用纵、横波地震信息进行油气勘探奠定了坚实的基础。     

地震属性奇异值分解法降维的应用

在地震属性领域中,从地震资料中提取的地震属性可达上百种,大多情况是凭解释人员的经验来完成地震属性挑选的,不但增加了工作量,人为因素也难以避免,为解决这一困难,需要把数据挖掘技术引入地震属性领域。数据降维就是数据挖掘的一种,本文将奇异值分解降维方法应用到地震属性降维中,通过与钻井、试油的对比结果来看,在储层含油气预测方面数据降维方法是一种有效的分析方法。     

三维三分量地震资料在川西深层致密砂岩气藏预测中的应用

川西上三叠统须家河组气藏为致密裂缝性气藏,储层为低孔低渗致密砂岩,裂缝尤其是高角度裂缝预测是获得高产的关键因素.由于储层与围岩波阻抗叠置,而且裂缝预测复杂,常规地震勘探技术难以适应气藏勘探开发的需要.为此,利用三维三分量地震勘探技术进行储层预测、裂缝检测和含气性预测.以储层岩石物理参数敏感性分析为基础,利用多波联合反演、多波属性分析和多属性交会方法,更好地预测相对优质储层的分布,分析储层含气性;利用纵波及转换波振幅特征,识别规模网状裂缝形成的高效储渗区;利用相干、曲率、循环重褶积、PS波方位各向异性、横波分裂等技术可靠预测裂缝,特别是高角度裂缝的分布及发育程度.形成了一套有效的适用于川西深层致密裂缝性气藏的地震综合识别模式.     

转换波资料在川西坳陷储层预测中的应用

转换波资料解释具有优质储层预测可靠、裂缝检测信息丰富、流体性质判断准确等优势。在川西坳陷新场地区,针对深层须家河组目的层,探讨了利用三维三分量地震资料进行储层预测的方法。利用多分量地震资料和纵横波测井资料,建立了裂缝型正演地质模型,获得了裂缝各向异性介质中地震波传播特征;通过纵、横波井震联合标定,弄清了地震相与沉积相的关系,确定了纵波和转换波反射同相轴的地质含义;对纵、横波资料进行匹配处理,使纵波与转换波的同层反射时间、振幅、相位、频率和波形一致;通过全波属性分析和纵波与转换波联合解释研究等,形成了针对川西坳陷储层预测的转换波地震资料解释技术。在川西坳陷深层须家河组优质储层预测、裂缝检测和含气性识别中,该技术获得了良好的应用效果,钻井获得了高产工业气流。     

多波联合反演研究进展

纵波和横波虽然同为地震弹性波,但是动力学特征差异显著。与地震纵波相比,地震横波对地下介质的横波速度和密度更为敏感,因此联合反演地震纵波和横波有助于更好地估算速度和密度参数,提高储层描述和流体检测的精度。回顾了多波联合反演的发展历程,其中纵横波旅行时反演具有较高的计算效率,但由于反演结果精度有限,难以直接用于油气检测;多波AVO反演利用地震波振幅信息反演多个弹性参数,有效提升了横波速度、横波阻抗、密度等参数的反演精度。大量实际应用结果表明,多波联合反演为提高储层定量化预测精度提供了有效途径,而多波数据匹配是保证多波联合反演结果可靠性的重要基础。继续发展深度域反演技术、智能化反演算法将有助于推动多波联合反演的应用。近年来横波可控震源技术的快速发展,极大地提升了纯横波地震数据的品质。最新现场试验结果表明,纯横波地震数据已具备与纵波地震数据相当的品质,并在实际生产中显示出较好的应用前景:SH-SH波可用于疏松砂岩气云区的高精度成像,SV-SV波可用于准确、可靠的高分辨率密度反演。因此基于横波震源的九分量地震勘探将是未来多波勘探技术的重要发展方向,需要进一步提升和完善对地震横波响应特征的认识,明确横波与纵波的动力学特征差异,为地震纵、横波油气直接检测提供重要的理论依据和方法支持。     

多波二维时频分析法油气预测

胜利油田K71井区的主力产层Ng85~10为河流相薄互层沉积,非均质性严重,应用传统的油气预测方法很难准确进行油气预测。本文以测井多井解释结果为约束,对Ng58~10地层利用多波二维时频分析法进行了油气预测,具体流程为:①对多井测井数据进行解释得到目的层(Ng58~10)的解释结果;②对纵波剖面和转换横波剖面进行二维时频分析获得时、空、频域数据体,利用二维S变换将二维地震剖面变成三维数据体,分析不同频段上的油气和水的特征;③将测井解释为水层的时频数据与油气层的时频数据进行差值计算,优选出差异最大的频段作为优势频段,并对优势频段内的纵波和转换横波地震数据进行二维时频分析得到二维瞬时振幅数据。实际应用表明,优势频段内所提取的地震属性放大了油气和水的差异性,突出了油气异常,能够更好地描述横向变化快的河流相储层,油气存在部位在纵波数据体上表现为亮点,在转换横波数据体上表现为暗点。     

垦71地区多分量地震资料解释方法研究进展

多分量地震资料解释主要包括纵波和转换横波资料的层位对比标定、纵波和横波地震属性参数计算、储层解释及油气预测等。其中的多分量地震层位对比是岩性解释和油气预测的关键技术环节。根据垦71地区多分量地震资料和纵横波测井资料,分析了转换波剖面的极性,研究了深度域法、剖面压缩法层位对比标定的方法步骤,并在此基础上进行了纵横波属性分析。实际资料的层位对比效果明显,属性分析取得初步成果。     

准噶尔盆地侏罗系储层含油气性相关岩石物理参数

通过模拟地层压力、温度等特征进行岩心测试,结合多波极子测井资料,对准噶尔盆地腹部侏罗系储层地震预测及含油性相关岩石物理参数进行了研究,认为单一地震属性预测岩性存在一些局限性;利用常规地震属性进行含油气检测是不可行的,阐述了在该地区应用常规纵波波阻抗技术进行储层预测及含油气性检测的难点,指出了含油气检测在利用AVO反演的同时,必须联合弹性波反演方法,才能有效提高地震储层预测和含油气性检测的成功率,对准噶尔盆地腹部合理应用地震技术预测储层和含油气性具有实际意义。     

利用地震属性技术分析储层含油气信息--以塔里木盆地HD4油田为例

利用地震属性技术结合地层尖灭正演模型模拟,对薄储层厚度的变化以及储层含油气信息进行了详细的理论和实际分析:分析了地震对储层厚度的分辨率问题,提出了利用地震属性可以分辨小于1/4波长的储层;根据地震波传播过程中的振幅调谐理论,分析了地层厚度变化与振幅调谐之间的关系;利用大面元采集、相对保持振幅高分辨率处理的地震资料,进行了精细的构造解释;通过提取地震属性,结合地质条件分析和大量的井资料分析,对HD4油田油气分布特征进行了分析和预测,其结果极大地促进了油田的勘探和开发进程.     

莺歌海盆地深层“暗点”型隐蔽圈闭识别方法

莺歌海盆地深层具备油气勘探潜力。通过岩石物理及地震正演模拟分析,明确了深层高温超高压领域含气储层地震反射特征及“暗点”型目标的勘探意义,分析了“暗点”型目标的识别难点。在此基础上,提出了“暗点”型目标识别三步法：①“暗点”识别,利用本文提出的FN属性识别出常规叠加剖面上具有Ⅱ类AVO异常的地震弱反射特殊异常体; ②岩性识别,利用砂、泥岩纵、横波速度比的差异识别储层,剔除特殊岩性体造成的假FN属性异常; ③物性预测,利用砂岩孔隙度与纵、横波阻抗的线性关系预测储层物性,识别“甜点”储层。该方法应用到乐东S区,成功发现乐东10-X“暗点”型目标,经钻探证实了方法的可行性和有效性,并值得进一步推广。     

属性降维在储层评价中的应用——以陆梁油田陆151井区为例

地震属性技术是储层预测的重要手段,目前已有多种类型的地震属性参数可以提取和利用,但是单一地震属性分析与解释存在较强的多解性、不确定性。属性降维是通过K-L变换把属性空间的高维样本变成低维样本,降维后的地震属性更加具有代表性,更能反映地质特征,然后再将降维后的地震属性用于储层预测更加符合地质规律。通过地震属性降维方法对陆梁油田陆151井区侏罗系头屯河组油藏进行储层预测,其预测结果与部署的评价井在地质参数上符合程度较高,取得了较好的效果。     

地震属性分析在轮南地区储层预测中的应用

轮南地区油气资源非常丰富,但油气分布规律十分复杂,利用地震属性分析能较好地进行储层和油气分布预测.在层位精细标定和构造精细解释的基础上,通过对轮南地区奥陶系地震属性的提取和筛选,结合实际钻测井资料,确定了轮南地区最能反映地层含油气变化特征及储层变化特征的地震属性为振幅类信息.通过轮南三维区块一间房组振幅属性资料分析证实,该方法可以较好地预测出主要岩溶型储层的分布范围,为勘探目标区的确定提供重要依据.     

纵横波联合反演在储层预测中的应用 ——以沾化凹陷罗家地区沙一段生物灰岩为例

目前油气勘探中单纯依靠纵波数据反演的结果存在多解性。利用纵波和转换横波地震数据进行联合反演, 可以有效提高对横波阻抗的计算精度以及储层预测的可靠性。针对罗家地区沙一段生物灰岩储层岩性横向变化较大,常规纵波叠前反演难以准确预测储层及油水分布的问题,利用多波多分量地震勘探技术,开展纵横波联合反演研究,通过纵横波联合标定、转换横波压缩匹配,构造精细解释等方法建立联合反演初始模型,进而求取对岩性和流体敏感的纵横波速度比、密度等适用于储层预测与油藏描述的弹性参数。实际应用结果表明,纵横波联合反演得到的弹性参数能够识别沙一段生物灰岩储层变化,同时也能够反映储层流体分布,与研究区该层段56口井实钻资料的吻合率达到85%。     

利用全波属性参数识别川西深层致密气藏

四川新场地区须家河组气藏构造复杂、储层埋深大(约5000m)、物性差、非均质性和隐蔽性强,气藏存在纵波"杂乱弱反射"、横波连续强反射,纵、横波均为"杂乱弱反射"和纵、横波都为连续反射等地震响应特征。本文基于四川新场地区三维三分量地震资料,采用吸收及速度发散分析,双相介质吸收预测,多尺度吸收属性提取,频变特性分析,弹性阻抗系数反演,纵、横波叠前联合反演,纵、横波叠后联合反演等技术,开展了全波属性研究。全波属性含气性检测方法综合利用了纵、横波属性及纵、横波联合直接计算与间接衍生的多波属性,基于全波敏感性分析、多体交会解释,充分地发挥了全波属性信息量大、地质信息丰富的优势,可为隐蔽性强、常规方法难以奏效的非常规油气藏预测提供新的思路。