含气等厚薄互层在弹性介质下的AVO响应

针对沉积地层中复杂砂泥岩薄互层中的AVO响应研究寥寥无几。由于利用声学介质进行正演模拟会出现“假响应”情况,故采用弹性介质进行正演模拟,再利用有限差分弹性波动方程对等厚砂泥岩薄互层进行数值模拟,通过层数以及薄层厚度的改变来获取AVO响应特征。经薄互层AVO特征与互层数之间的关系研究发现：(1)受砂泥岩互层单层层厚以及层数的双重调谐效应的影响,当砂泥岩模型单层截距和梯度均大于1/8λ,而层厚小于1/8λ时,顶面AVO效应受薄互层影响有所增强。但当厚度介于1/8λ～1/4λ时,AVO效应反之;(2)极值方面,等厚韵律型薄互层调谐振幅和梯度的最大值均不会超过单层砂岩处于1/4λ处的极大值;(3)结合单层砂体厚度、薄互层层数和孔隙度综合考虑,在薄互层地区,利用PG划分储层时,左上区域是相对有利的含气薄互层区域。     

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。     

基于正演模型的砂泥岩薄互层AVO特征分析

对薄互层地震反射和波场特征的研究是进行薄储层描述和油气预测的基础。文中从薄互层地震反射特征的理论研究出发,剖析了四类AVO响应特征;通过构建不同厚度、速度、密度及层间组合关系的砂泥岩薄互层理论模型,利用反射率法对不同的模型进行波场正演,探究了影响薄互层垂直反射特征（主要是薄互层调谐曲线的变化规律）的主要因素以及不同薄互层结构对AVO响应特征的影响;总结出砂泥比和互层结构等因素对薄互层AVO反射特征的影响规律,可用于实际地震资料的薄互层精细解释。     

叠前分频AVO分析方法在罗家地区的应用研究

传统AVO理论只考虑单界面两侧地层的岩石物理特征,没有考虑地层厚度、地震波衰减及速度频散问题.采用考虑了层厚及地震波主频影响的层状介质Brekhovski方程进行岩石物理正演,并将其作为AVO分析的理论指导；利用小波分频技术与AVO分析相结合,分析不同频带范围内目的层地震反射振幅的AVO梯度变化,以解决薄互层储层的AVO识别预测问题.通过在罗家地区的应用研究,总结出了叠前分频AVO分析方法的实用流程,有效预测了沙河街组一段生物灰岩薄互层储层的分布范围.     

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。     

利用频率属性识别和划分陆相盆地多期时频层序——以松辽盆地乾西北地区下白垩统青山口组—姚家组为例

松辽盆地乾西北地区的下白垩统青山口组姚家组是吉林油田地震勘探开发的重要目的层段，具有湖盆复杂的砂泥薄互层结构，以往基于常规地震资料采用常规解释识别这类薄储层有些力不从心。通过在该区实施三维高分辨率地震勘探，并以此为基础利用三维时频地震数据体中的频率属性和在时间域的频率方向性变化来识别和划分不同期次的时频层序，初步摸索到一套识别和划分砂泥岩薄互层多期时频层序的方法。研究表明，时频层序与地层层序之间存在良好的对应关系，即地层层序的地震响应在频率上具有方向性，不同类型层序的频率具有不同方向特征，时频分析剖面上的频率属性分布特征符合地层的沉积规律。据此认为，此方法在分析陆相砂泥岩薄互层层序方面有着良好的应用前景。     

薄互层调谐与分辨率分析

针对广泛存在的薄互层储层,本文采用双层砂岩薄互层(即均小于调谐厚度的两层砂岩夹页岩薄层)模型,将该砂岩薄层视作-个整体,分析砂岩薄层厚度比不同时,薄层间的分辨能力;采用90°相位雷克子波,使具有相反极性、相同振幅的单-薄层的合成波形对称,且能更好地反映地层信息;依据瑞利准则及振幅随频率变化(AVF)分析子波主周期与砂岩薄层厚度在分辨极限下的关系。研究结果表明:当层间页岩层厚度及砂岩薄层厚度比-定时,在分辨极限条件下,子波主周期与砂岩薄层厚度(小于调谐厚度)呈线性变化趋势;砂岩间分辨极限理论上可远低于四分之-波长。用AVF方法分析多层砂岩薄互层模型时,所得结论相对于双层砂岩薄互层模型具有较好的线性拟合。     

利用常规测井和电成像资料评价薄层砂岩

当砂泥岩薄互层单层厚度小于常规测井仪器的纵向分辨率时，常规测井仪器测量的电阻率值趋于泥岩的电阻率值，因而含油气的薄层砂岩往往被漏掉了，提出了一种薄层分析方法，采用常规测井系列结合电成像测井，利用建立的砂泥岩薄互层解释模型消除层状泥质对层状砂岩电阻率及孔隙度的影响，求出层状砂岩的真电阻率、孔隙度及饱和度，为综合评价砂泥岩薄互层提供理论依据。     

薄互层等效各向异性的研究现状与存在问题

在长波长假设下,薄互层是一种典型的横向各向同性介质;长波长各向异性假设使得薄互层复杂结构反演成为可能.通过综述长波长假设下薄互层等效各向异性的理论发展、数值模拟和物理实验,发现该理论的适用条件较为严苛:对于韵律型薄互层,波长与互层单元厚度的比值需大于等于10;对于随机型薄互层,需满足等效的平均长度远大于单层厚度,且远小...     

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。     

A joint high-resolution processing method and its application for thin inter-beds

Seismic processing characterizing thickness and borders of thin inter-beds has gradually evolved from post-stack migration to pre-stack migration, and the latter considers both vertical and lateral resolutions. As the key processing methods for improving vertical and lateral resolution, conventional deconvolution and pre-stack time migration (PSTM) are not simply dominated by the estimation and compression of the wavelet because of its instability. Therefore, considering the variations of wavelet frequency before, during and after PSTM can obtain good common reflection point (CRP) gathers and imaging profiles of thin inter-beds. Based on the frequency characteristics of the wavelet before, during and after PSTM, a joint high-resolution processing method for thin inter-beds is proposed in this paper, including inverse Q filtering for high-frequency compensation before PSTM, optimum weighting Kirchhoff PSTM for preserving high-frequencies during PSTM, and wavelet harmonizer deconvolution for consistent processing and frequency-band broadening after PSTM. An application to real data characterized by mudstone beds in the Oriente Basin proved that the joint high-resolution processing method is effective for determining the thickness and borders of thin inter-beds and is favorable for subsequent reservoir prediction and seismic inversions.     

合成声波测井的薄层响应

合成声波测井是一种由地震反射数据转换成层速度的普遍应用方法.只有在零相位全通子波的情况下,利用此法才能得到正确反映层速度变化的结果.对于单个界面的响应,缺乏高频成分使界面清晰度变差;缺乏低频成分使速度值畸变;同时缺乏高频和低频成分,则兼有以上二者的影响、利用简化的界面响应图解可说明单层会成声波测井响应的特征.缺少高频成分对于厚层来说,只降低界面的清晰性,而对于薄层来说则会影响层速度和视厚度.缺个低频成分对甚薄层影响很小,而且随着层厚的增大,速度畸变也增大,甚至在层内出现很大的反向速度异常.同时缺个低频和高频成分,对薄层来说接近于缺个高频的情况,对于厚层则接近于缺少低频的情况.频带的相对宽度(高截频和低截频的比值)决定速度精度的上限.     

基于谱分解的薄层预测方法

本文基于复信号的瞬时特征,实现了基于雷克子波的两步匹配追踪（Matching Pursuit,MP）算法。借助三层双界面反射系数模型推导了地震信号偶分量的峰值频率与薄层厚度的一一对应关系,结合时频分辨率较高的MP分解,提出了利用反射系数序列的奇、偶分解原理求取薄层厚度的新方法：地震记录在地震子波为零相位时关于某时窗中心的奇、偶分量,相当于对应反射系数关于该时窗中心的奇、偶分解与子波的褶积结果;在子波主频确定的情况下,偶分量峰值频率和层厚之间关系,不再受限于薄层反射系数因素的制约,两者之间满足一一对应关系;通过MP分解得到偶分量峰值频率,代入峰值频率—薄层厚度关系曲线模板即可估算薄层厚度。模型试算验证了方法的可行性。     

自然伽马能谱测井薄层研究

用实验研究和理论计算相结合的方法，对高放射性和低放射性两类薄地层的响应分别做了分析，讨论了从低放射性厚储层中扣除高放射性岩夹层应注意的问题和在大段泥岩或交以中识别及评价薄储层的方法。     

频谱成像技术在泌阳凹陷深凹区储层预测中的应用

针对泌阳凹陷深凹区砂岩储层厚度变化快、横向相变复杂、薄层储层精细刻画难度较大等特点,在泌204井井区应用了地震频谱成像技术,并对砂岩储层频谱成像响应特征进行了分析。阐述了频谱成像技术的基本原理,为克服离散傅里叶变换时窗长度选择上的困难,采用以小波变换为基础的时频分析技术,建立薄储层与频率之间的调谐关系。在精细层位标定的基础上,基于深凹区三维地震资料,采用分频技术生成了泌204井井区不同频段调谐频率下的地震能量数据体,并进行了薄储层分辨能力分析;然后基于地震能量数据体,进行了砂体储层的边界和空间分布检测,提出了有利目标区。预测结果与实际地质情况较为吻合。     

基于改进的相位目标函数估算薄层厚度

相位是地震记录的重要属性之一，携带了反射结构信息。基于双反射系数组合和地震子波常相位的假设，推导了新的地震记录相位与地层厚度关系式，并用该式进行薄层厚度的估算。模型测试结果显示，与已有的相位-厚度关系式相比，新关系式规避了相位正切函数存在的奇异点问题，降低了频段不同引起的不稳定性，提高了利用相位属性估算薄层厚度的可行性。实际数据应用结果表明，应用该方法预测的地层厚度与测井解释结果的误差在可控范围内，能够为油气勘探和开发井位的部署提供可靠依据。     

小波变换域地震资料瞬时频率分析方法

小波变换域瞬时频率分析方法是地震资料分析的重要工具。分析了在小波变换域提取瞬时频率的原理及优点，讨论了选择不同的小波函数对计算结果的影响。利用Ricker子波和薄互层模型数据，分析了以Morlet小波、匹配地震子波的小波及三参数小波为基本小波计算的瞬时频率，结果表明：基于三参数小波的瞬时频率分析方法具有良好的抗噪性能及较高的时间分辨率。将该方法用于地下薄互层结构的地震响应分析，不仅可以刻画地层的整体变化特征，而且可以刻画薄互层内部结构。在大庆油田三维数据体瞬时频率分析中，将该方法与常用的Hilbert变换属性提取方法进行了对比，结果表明，该方法可以更清晰地刻画出火山岩的空间展布。     

一种新共面线圈系对薄层的响应特征分析

针对常规三分量感应共面线圈系在薄层中的响应变化大、难以有效分辨薄层的问题，本文提出一种“两发射一接收”的子阵列结构，以解析法实现正演模拟，应用层边界的切向连续，引入Bessel函数求解磁赫兹位矢量，得到磁场强度的水平分量，计算两种共面线圈系8个子阵列在层状地层中的响应特性，分析线圈间距、层厚度和薄层电导率对测井响应的影响。结果表明：薄层厚度大于主发射与接收线圈间距时，新共面线圈系能清晰地显示层边界位置，与常规三分量感应共面线圈系相比，测量准确度提高了53.1%；薄层厚度小于主发射与接收线圈间距时，受共面线圈系本身结构以及围岩的影响，在层边界出现波动，波动幅度小于常规共面线圈系。通过分析发射线圈在空间形成的涡流分布，揭示了新共面线圈系减小趋肤效应和降低负响应的机理。研究成果对三分量阵列感应仪器设计和测井响应解释评价具有重要的理论和实际意义。