薄互层调谐规律研究与净厚度估算

如今众多的薄层定量描述方法通常基于Widess模型,利用地震属性能识别地层厚度小于四分之一地震波长(λ/4)的孤立薄层。然而实际工作中通常遇到的是一套薄互层,其中单个薄层的厚度往往远小于λ/4,应用现有地震方法难以分辨每个薄层。本文通过构建楔状薄互层模型研究薄互层调谐规律,建立了薄互层地震响应与薄互层参数之间的联系,提出了薄互层净厚度估算方法。文章首先提出地震视净毛比概念,并在研究薄互层调谐规律的基础上提出了去调谐算法,然后将薄互层地震响应经过去调谐转化成视净毛比,再通过视厚度与视净毛比相乘计算出净厚度。文中选用具有地层波阻抗意义的90°相位子波地震数据解释薄互层储层,并研究了90°相位子波的去调谐算法,能将90°相位子波地震振幅较准确地转化为视净毛比。四川广安地区须四段薄互层实例预测结果表明,本文提出的净厚度估算技术能有效预测河道三角洲相含气砂体的平面展布。     

薄层的复数地震道分析

复数道特征的显示能够帮助我们确定地震剖面中的薄层。如果一个剖面中的子波是零相位子波,那么厚度约为主地震能量半个周期的低阻抗层将会在瞬时振幅剖面上对应出现异常高的振幅带。这些异常是由众所周知的振幅调谐效应产生的,这种调谐效应是当反射系数为反极时半个周期相距与一个地震子波褶积发生的。当这些层的厚度从1/2周期变至主地震能量的1/4周期,则瞬时频率的异常随之增加。这个特点虽很少被人知道,但十分重要,这个特点是由层横向变薄调谐的频率现象产生的.当层的厚度大约为1/4周期时,瞬时频率达到一个非常高的值,随着地层继续变薄,这个高瞬时频率保持不变.本文中,复数道分析被应用于一个楔形合成模型和一组野外采集的描述多孔砂岩薄透镜体的宽频带数据中。对这两种情况研究表明:当在常规剖面上薄层的分辨不明显时,特征显示的记录能够被用来核实薄层的大小和存在。     

东濮凹陷沙一段薄层砂岩的地震资料解释

当大套泥岩中薄层砂岩厚度小于四分之一地震子波波长时,其反射波振幅基本随薄层砂岩厚度呈线性变化,当薄砂层厚度等于四分之一地震子波波长时,其振幅达到调谐振幅。利用薄层砂岩反射波振幅的这种特性,对该凹陷沙一段(Es_1)薄层砂岩进行了定量解释。为此首先要根据测井资料制作薄层砂岩的合成记录提取薄层砂岩的振幅和时间差值,然后,从已知钻井资料出发,建立振幅与薄层砂岩厚度的关系图板,对薄层砂岩的厚度进行定量解释。从濮城构造北部薄层砂岩的解释实例来看,在深度2000～2500m 左右,用此方法能分辨的最小薄层砂岩厚度为5m 左右。在该区,用此方法对薄砂层地震资料进行解释,取得了较好的地质效果。     

天然气储层地震响应中的调谐效应

在墨西哥湾天然气储层的研究中,综合利用三维地震数据、子波处理、彩色显示和交互解释。用地震振幅直接测量可能产气储层砂岩/页岩比例。再用这个比例去绘制产气砂岩真实厚度图。详细研究仅由几何效应引起的调谐现象,并用各级水平的混合信号调谐曲线作为振幅辑编的基准,由交互交会图法得到统计调谐曲线,由子波提取得到确定调谐曲线。多个子波旁瓣在调谐曲线上引起多个极值。也可以通过交互交会图法来研究沉积效应及层间联络。     

时频属性法薄互层预测

1/4波长以内的薄互层厚度预测一直是勘探难题,本文主要探讨利用时频属性预测薄互层累计厚度的方法。通过薄互层楔状模型和两个叠置薄层模型,厘清薄互层累计厚度与时频属性的关系及其主要影响因素。模型研究结果表明:净毛比、层数和互层模式都对峰值振幅—毛厚度关系有影响,其中净毛比影响最大,其次是互层数,影响最小的是互层模式;净毛比控制峰值振幅、峰值频率与毛厚度关系,也控制调谐厚度范围;在调谐厚度内,峰值振幅(积分能谱)与毛厚度呈单调递增线性关系,峰值频率与毛厚度呈单调递减线性关系;积分能谱与净厚度呈线性关系,积分能谱有扩大调谐厚度范围功能,有利于计算薄互层净厚度。根据模型试算结果,在实际资料中运用人工智能方法,利用峰值振幅和峰值频率等联合计算薄互层净厚度。预测结果表明本文方法准确、可靠,实用性强。     

薄互层调谐效应对AVO的影响

我国的油气田多为薄层或薄互层类型，薄互层调谐效应使AVO的变化规律发生了改变，从而影响了AVO技术的应用。针对这一问题，根据实际薄互层气藏的岩石物理参数和地质条件，设计了系列薄互层气藏地质模型，分析了薄互层调谐效应对AVO的影响。首先，对未考虑调谐效应的双层地质模型和根据测井资料合成的地震角道集的AVO曲线变化规律进行了分析，结果表明，2种情况下的AVO呈现完全不同的变化规律。然后利用实际的储层和盖层数据，建立了由不同厚度薄层组成的系列薄互层地质模型，分别合成了地震角道集，绘制了不同厚度薄层砂泥岩界面的AVO曲线，对AVO与地层厚度之间的关系进行了讨论。结果表明，当薄层厚度大于1／8波长时，薄层调谐效应会使地震反射振幅相对变大或变小，但AVO的变化规律相一致；当薄层厚度小于1／16波长时，薄层调谐效应则会导致AVO的变化规律发生反转。     

利用加权积分能谱识别薄层

影响薄层的反射子波频谱幅值的主要参数之一是岩层的厚度ｄ。当偶极厚度不同时,其反射波函数频谱曲线特征不同,通过反射信息的频谱分析,可以借助其反射波主频与入射子波主频间的差别发现薄层并估算出其厚度。在地下存在薄互层或更为复杂地层的情况下,利用一般振幅频谱分析法难以分辨时,可以采用分辨能力更高的积分能谱分析法,本文计算了基本的积分能谱,为了充分利用积分能谱分辨薄层,我们对积分能谱公式进行了改进,即加权积     

薄层响应对反射波的影响

目前,一般油气地衷勘探中的子波频宽小于两个倍频程,其延续长度及子波旁辫的振幅都很大。对于薄互层而言,子波的延续长度及子波旁辫对反射波 的影响是不容忽视的。薄互层组合的反射波振幅既是岩性的函数,又是薄层组合(层数和厚度)的函数。薄互层反封的振幅与岩性的关系是一种复杂多变的关系。J15井浅层气藏是这种复杂关系的典型例子。应充分估计到薄层组合响应的影响,进免将通常厚层反射的概念不加分析地硬套在薄层反射上造成解释的错误。运用浏井资料进行地襄正反演,把握薄层响应对地震反射波的影晚是避免堕入地襄“陷阱”的有效方法。     

煤层对砂岩地震反射特征的影响及其地震岩性学意义——以鄂尔多斯盆地山2段为例

针对鄂尔多斯盆地二叠系山2段煤层直接上覆或下伏于砂岩的地层结构特征,设计了六个地质模型(包括3个层状砂岩模型及3个楔状砂岩模型),利用褶积模型,将相应的反射系数模型与主频为5~120Hz、步长为5Hz的0°和90°相位的雷克子波进行褶积(采样间隔为1ms),从而得到了不同子波主频的合成地震记录。通过提取合成地震记录的砂岩顶、底界面或砂岩中心振幅,首次模拟了0°和90°相位子波情况下煤层对砂岩地震反射特征的影响。结果表明:煤层的厚度、位置及与砂岩的距离对砂岩地震反射的调谐频率、振幅及极性都会产生影响,煤层可以使砂岩地震反射同相轴极性反转,以致于难以预测薄层砂岩厚度,特别是当煤层厚度不稳定或煤层与砂岩的距离发生变化时,砂岩顶、底界面或中心的振幅不能反映薄层砂岩的厚度;在存在不同厚度、位置煤层的情况下,应考虑采用其他方式预测薄层砂岩的厚度,如利用不同位置的振幅地层切片等。     

薄砂体储层定量预测技术应用研究——以WZ工区为例

单层厚度小于1/4个波长的薄层砂体,其厚度已经小于传统意义上的地震垂向分辨率。但是研究认为,在调谐效应下,薄层砂体厚度与地震反射振幅是存在线性相关关系的。利用这一特征,对WZ工区内两种不同类型的薄层砂体——大套泥岩夹单层砂体和砂泥岩薄互层砂体分别开展定量储层预测研究,通过体雕刻技术直接定量预测单砂体的厚度,通过层段的纵波阻抗平均值预测薄互层砂体总体厚度,最终获得薄层砂体的平面展布特征和厚度变化趋势。     

岩性油气藏地震勘探若干问题的讨论（Ⅱ）——关于垂向分辨率的认识

砂泥岩互层的垂向分辨率是岩性油气藏勘探中的重要内容。文中讨论了带限地震子波及其分辨率问题，并结合砂泥岩互层的理论模型，认为λ／4的垂向分辨率定义是不合适的，而λ／8最合适。岩性油气藏勘探实例表明，当大套泥岩含有薄层砂岩时，垂向分辨率可以达到λ／16。这为砂泥岩互层的岩性油气藏勘探提供了理论基础。     

一种用于薄层和薄互层砂体厚度估算的复合地震属性

振幅和频率是两种最基本的地震属性,当地层厚度小于四分之一波长时,一般使用这两种地震属性对地层厚度进行估算。然而,这两种地震属性与地层厚度之间的非线性关系降低了砂体厚度定量预测精度。另外,支撑这两个参数与砂体厚度之间函数关系的理论模型是单砂体楔形模型,因此当将这种关系应用于薄互层模型时,不可避免地会产生估算误差。针对上述问题,提出一种由振幅和频率构成的复合地震属性。首先,以模型作为实验,分析单砂体楔形模型的砂体厚度估算精度;然后,分析双楔形砂体叠置模型,估算砂体累计厚度;最后,利用实际地震数据估算薄互层砂体累计厚度。结果表明：该复合地震属性不仅提高了薄层情况下单砂体厚度的估算精度,也可定量预测薄互层情况下砂体累积厚度。     

薄层陷频法

近来出现的谱分解法实际上就是已知的薄层陷频法。对砂泥岩薄互层段，用短时窗对地震道做傅里叶分析，可以显示薄层振幅谱和相位谱的周期性。对三维数据体目的层段做谱分析后，可以形成（x，y，f）薄层振幅谱或相位谱数据体。非洲岸外的一个例子说明，在合适频率上做频率振幅切片有可能显示古河道。墨西哥湾的一个例子证明，做频率相位切片可以比常规三维振幅切片更清晰地显示断层。薄层谱还可用来估算薄层厚度及弹性参数。     

基于TK能量的峰值瞬时频率在薄互层预测中的应用

砂泥岩薄互层厚度预测一直是薄互层油气勘探的难点之一。将分析单频信号局部非线性能量密度比较有效的Teager-Kaiser能量算子和具有多尺度分辨属性的连续小波变换相结合, 可以使频谱能量分析结果具有更高的时间聚焦性, 有助于分辨薄互层。在此基础上通过在薄互层的时间窗内求取最大峰值瞬时频率, 继而根据测井目的层段的薄互层厚度和最大瞬时峰值频率拟合关系进行砂泥岩薄互层厚度的定量预测。理论和实际资料分析表明, 该方法可以有效地对薄互层进行定量预测, 最大峰值瞬时频率和实际测井上的薄互层厚度有着很好的对应关系, 预测的薄互层厚度图和测井厚度等值线图基本一致。结合预测的厚度平面图和已有测井资料可以更好地对研究区的沉积特征进行描述。     

大庆长垣南部葡萄花油层储层预测技术与应用

针对大庆长垣南部葡萄花油层高泥、高钙、砂泥岩薄互储层的特点,以建立油层组级层序地层格架作为反演约束的前提条件,结合时频分析、中频井约束波阻搞模型反演和高频非红性拟测井参数反演,并以钻井、测井和油田生产资料为基础建立地质模型,对砂、泥岩薄互层进行横向综合预测,从而实现从低频到高频,从宏观到微观,从地层组、耗支组到单油砂体,依次刻画薄互储层目的。此项技术可以预测出１．０～３．０ｍ的陆相泥、高钙、砂泥岩     

基于测井正演量板与高斯概率场的薄(互)层砂岩厚度预测

经典楔形模型实验假设泥岩背景下发育单砂体,但这与砂、泥岩薄(互)层发育更广泛的实情不一致,现有利用函数式拟合地震属性与砂岩厚度关系进而预测薄(互)层砂岩厚度的方法存在精度上限。为此, 提出基于测井正演量板与高斯概率场的薄(互)层砂岩厚度预测方法：首先,基于W油田研究区内不同钻井的储层段测井曲线建立若干楔形模型,通过褶积正演得到适用于研究区的振幅属性—薄(互)层砂岩厚度关系量板,建立振幅属性与砂岩厚度的半定量关系;其次,以薄(互)层累积砂岩厚度与井点地震振幅属性值为数据基础,建立累积砂岩厚度—振幅属性高斯概率场,结合振幅属性—薄(互)层砂岩厚度关系量板,求得地震振幅属性对应的最可能薄(互)层砂岩厚度,最终得到最大概率薄(互)层砂岩厚度与砂岩厚度置信度平面属性。多河道三维模型与油田实际数据应用证明了该方法的有效性与可行性。     

沃尔什函数薄层评价技术在乌南油田中的应用

青海乌南油田普遍发育厚度仅为几十cm的薄储层，这些薄储层和泥岩夹层形成了砂泥岩互层。乌南油田老测井资料多为分辨率较低的常规测井资料，评价薄层困难，为此，提出了沃尔什函数薄层评价技术。介绍了沃尔什函数在测井曲线薄层分析中应用的理论依据，并利用沃尔什函数薄层评价技术对乌南油田7口井的测井资料进行了处理，处理后的测井曲线与高分辨率测井中的微电位曲线有较好的匹配关系，分辨率得到了提高。最终结果与实际地质情况较吻合。     

层状各向异性介质中普通电阻率测井的快速正演模拟与应用

本文应用混合法给出了水平层状各向异性介质中普通电阻率测井的快速正演算法。理论模型的计算结果证明，各向异性介质中电阻率测井的响应主要受横向电阻率影响，且响应的振幅完全由横向电阻率的大小确定。文中还研究了薄互层的响应与各向异性介质响应的等价性问题，对于砂，泥岩薄互储层，当组成薄互层的各个单层的厚度明显小于电极系的纵向分辨率时，薄互层的响应与等效的各向异性介质的响应基本上是一致的，很难从其电阻率的响应中     

薄互储集层对声波全波列测井波形的影响

针对孔隙薄互层模型进行声压－速度有限差分数值模拟，发现层界面，低速薄夹层，高速薄夹层，薄互层及裂缝对声波全波列波形显示出以下特征：各组分波在任意分界面处者会产生反射波，其中低频斯通利波的反射最为突出；     

基于仿射类平滑伪Wigner分布的厚度有序递变型薄互层时频特征分析

厚度有序递变型薄互层是众多薄互层类型中比较典型的类型之一,其时频特征的准确刻画对于识别和解释该类薄互层具有重要意义。通过建立不同总厚度、不同互层数、不同厚度变化量的厚度有序递变型薄互层地质模型,采用波动方程正演模拟获取理论数据,通过仿射类平滑伪Wigner分布获取时频谱。在此基础上,系统梳理不同类型薄互层时域波形、时频谱和瞬时频谱特征及变化规律。研究结果表明,典型的厚度有序递变型薄互层具有“薄升厚降”、“薄宽厚窄”的总体时频变化规律,薄层时频变化规律是其主要的调控机制。另外,厚度有序递变型薄互层的时频特征存在明显厚度分区特性：厚度小于1/8波长的各单层表现出峰值频率随着地层减薄而降低、频带变窄的特性;厚度大于1/2波长的各单层表现出随着地层增厚,第一频带被压缩、陷频带变宽的特性;厚度介于（1/8~1/2）波长的各单层表现出与单一薄层相近的频谱特性;单层厚度区间、互层数和厚度变化量是厚度分区特性的主控因素。还提出了过渡性递变型薄互层、等效薄层的概念,从而将薄层、等厚薄互层、厚度有序递变型薄互层联结成一个统一的时频响应特征框架。