多分量地震勘探技术新进展及关键问题探讨

自20世纪90年代中、后期以来,基于地震各向异性理论的多分量地震技术在实用化方面取得了长足进展。多分量地震技术在解决复杂岩性、裂缝油气藏或者煤系地层的储层预测、裂缝检测、流体识别等方面表现出良好的应用效果与发展前景。本文从多分量地震数据的采集、处理与解释反演的角度,总结了近几年来国内多分量地震技术的新进展,并结合实例展示了一些新的处理、解释技术的效果,剖析了各个环节存在的难点以及存在的问题,并对发展方向做出预测。     

应用于喇嘛甸油田的3D3C地震解释方法

针对常规纵波地震资料在断层检测、岩性判别和流体识别等方面有局限性的3D3C地震技术增加了转换波信息,提高了气层及流体边界检测的可靠性.2006年在大庆喇嘛甸油田开展的3D3C地震技术研究表明,利用3D3C地震资料提供的纵波、转换波资料及由此联合反演导出的泊松比、纵横波速度比等弹性参数能够直接预测气层和岩性,预测结果与实际情况吻合很好,提高了地震预测油气藏储层的可靠性和精度.     

川西深层致密碎屑岩气藏储层预测方法

川西深层须家河组致密碎屑岩气藏属近源气藏,具有超深、超压、超致密、低孔隙度、低渗透率和强非均质性的特点,其有利储层分布、储层裂缝发育带预测和含气性识别是制约气藏勘探开发的难点。为此,针对须家河组气藏的特点,基于储层特征分析及储层分类,建立了波阻抗反演与拟声波测井约束波阻抗反演、地震相划分、地震属性分析、地震分频预测等多技术相结合的有利储层横向展布预测方法;采用地质、地震、测井等多学科联合研究的方法,系统地建立了多尺度裂缝发育带预测和裂缝综合评价技术系列;以叠前反演和叠前地震属性提取方法为主,建立了AVO岩石物性参数反演、AVD叠前反演油气预测、Proni吸收滤波、吸收梯度预测、双相介质理论含气性识别、多尺度频率和吸收分析等含气性预测和识别的技术系列。综合利用上述方法,对须家河组致密非均质裂缝性储层进行了有利储层识别、裂缝检测和含气性预测,取得了较好的效果,预测结果与钻井结果吻合。     

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%。     

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。     

正演模拟验证叠前弹性阻抗反演在碳酸盐储层预测中的应用

叠前弹性阻抗反演能够得到不同角度的弹性波阻抗体,对地下储层岩性及含流体性质的判别能力相对较强,但仍存在多解性问题。从实际的地质及地震资料出发,在测井资料约束下建立符合地下实际的缝洞型储层地震地质模型,首先从正演的角度分析目标储层的地震波场特征,然后对正演模拟结果及实际地震资料分别进行叠前弹性阻抗反演。正演模拟与实际资料弹性阻抗反演结果相互印证,综合判识缝洞型储层的岩性和含流体特性,提高了储层预测的精度。     

地震三维三分量技术在致密砂岩裂缝预测中的应用—以川西新场气田为例

川西坳陷陆相沉积领域深层须家河组气藏具有"四超二复杂",即超深、超致密和低孔渗、超晚期构造、超高压及复杂的气水关系、复杂的储层非均质性的特点,常规地震勘探技术预测和识别如此复杂的储层和裂缝系统面临重大挑战,特别是裂缝预测成为川西须家河组地震勘探面临的最大难题。转换波三维三分量地震勘探技术在获得能够反映岩石骨架及流体特性的常规 P 波资料的基础上,同时获得了反映骨架和各向异性特性的C波资料,在纵、横波联合区分岩性、流体性质以及利用转换波各向异性和横波分裂预测裂缝方面均比单纯的纵波勘探具有明显的优势。在川西新场气田须家河组气藏,通过转换波三维三分量地震资料的综合解释,充分利用三维三分量的纵波信息和转换波信息,开展 P 波地震属性裂缝预测、方位各向异性裂缝检测、横波分裂裂缝检测等多方面研究工作。在单纯利用P波地震属性预测大尺度断裂和裂缝发育带的基础上,利用速度方位各向异性和横波分裂预测了小尺度裂缝网络系统,提高了裂缝预测的精度,较好解决了新场气田须家河组超致密储层裂缝预测问题。     

基于AVO流体反演的储层孔隙度预测技术

AVO流体反演技术是将统计学与AVO理论结合,统计判别实际地震数据与测井数据正演的AVO响应,定量预测目标储层的含油气概率分布。针对低孔、低渗碎屑岩储层,为求取孔隙度参数,本文将AVO流体反演技术进行了改进,充分利用其统计学分析优势,通过贝叶斯和柯西等概率理论对异常信息进行统计判别,并从中提取出储层的孔隙度信息,实现了X69井区储层的定量预测,减小了预测的多解性。孔隙度预测结果与实际测井值吻合率最高可达到79%,较好刻画出高产井区有效储层空间分布特征。     

叠前地震反演在苏里格气田储层识别和含气性检测中的应用

介绍了叠前地震反演技术在苏里格气田有效储层识别和含气性检测中的应用。通过岩石物理分析建立了弹性参数与储层参数之间的联系,指出了工区内岩性、物性和流体的最敏感弹性参数。通过叠前地震反演获取了各种弹性参数反演结果,并根据岩石物理分析的结论将叠前地震反演结果进行综合解释,从密度和速度比交会图获得了岩性剖面,对识别出的砂岩根据反演的纵波阻抗计算了孔隙度剖面,对孔隙度大于5%的砂岩,利用笔者提出的新方法得到了含水饱和度剖面,在此基础获得了孔隙度含气饱和度乘积剖面     

多参数概率融合法在叠前地震储层预测中的应用——以苏里格气田苏194区块为例

砂岩和泥岩的纵波速度、密度和纵波波阻抗等常规参数的概率分布图常出现相互重叠的情况,使叠后波阻抗反演和传统的单参数储层预测难以解决储层预测和流体识别问题。由于地震数据的多解性,储层预测往往存在风险。因此,采用岩石物理参数和地球物理参数概率融合法,开展了以地震岩石物理参数分析为基础的叠前储层预测,利用叠前资料既可以大大减少储层预测的多解性,提高预测精度,降低勘探风险,同时又可揭示和表征储层预测中的不确定性。研究结果表明,叠前地震反演参数如纵波速度、横波速度、纵波波阻抗、横波波阻抗、纵横波速比和泊松比均能在一定程度上区分岩性和含气性,但无法给出高精度的含气性和岩性预测结果,融合多个地震反演参数的概率分布,充分提取反演参数中包含的储层岩性及含气性信息,既可有效识别储层岩性和含气性,又可提高储层预测精度。且多参数概率融合法预测砂层厚度和气层厚度的精度均高于传统的弹性反演转换方法。     

多波多分量地震技术发展与展望

随着海上转换波勘探的兴起，多波多分量地震技术（包括激发、接收、数据处理和解释）得到了很大的发展。目前以转换波勘探技术为主的海上多波多分量地震已进入生产阶段，大大改善了某些纵波资料不好地区的成像质量，提高了储层和油气预测的精度。陆上多波多分量地震技术正在寻求新的突破，以便得到广泛的应用。     

多分量地震裂缝预测技术进展

多分量勘探技术近年来发展迅速,在非均质性储层的含油气预测、油藏精细描述中发挥了重要作用并显示了巨大的应用潜力,由于横波对介质的各向异性响应比纵波敏感,故利用多分量技术探测介质各向异性参数比常规纵波勘探更有优势。回顾了近年来利用多分量技术探测裂缝各向异性的进展状况,重点介绍了利用横波双折射现象预测裂缝走向、密度的方法原理和实际应用的一些主要方法如最小熵旋转法、正交基旋转法、全局寻优法等及其应用效果,并指出了每种方法的优点与不足,最后展望了该技术的应用前景。     

多分量地震技术实用化的一些关键问题

针对我国陆上油气勘探开发的特点，着重研究横向各向同性介质和裂缝介质模型的地震各向异性方法理论。为了验证理论、方法及多分量地震技术的有效性和实用性，要选择合适的试验区块，设计合理的观测系统，配以关键的处理模块以保证获得高质量多分量地震剖面。在数据的处理过程中，要结合已知地质信息，提取多分量地震属性剖面配合解决常规纵波方法无法解决的问题。要充分将多分量资料的成果与常规单分量地震剖面和解释成果进行对比，利用三分量ＶＳＰ或全波列测井等信息，做好多分量地震数据的解释。要充分发挥多分量地震技术的优势必须加强处理与解释一体化的应用。尤其要注意基于各向同性假设的多分量转换波地震研究，它是多分量地震技术提高实用性、实现产业化的基础，也是进行进一步地震各向异性研究的必要技术储备。     

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裂缝系统中流体性质的变化，必然引起地震波特征的变化；裂缝系统中含气或含水对纵横波的影响是不相同的，譬如，含气时纵波速度明显降低，而横波速度保持不变或略有降低，纵横波速度比和泊松比则明显降低。利用在四川灵音寺地区采集得到的多分量地震资料，处理得到纵波和转换波剖面，并反演出纵横波速度等信息；经过纵横波剖面的直接对比、以及对道积分、速度剖面的综合对比解释，预测出了该区试验测线范围内的含气分布，预测结果与实钻吻合较好。初步实践表明，利用多波资料直接检测油气是一种有效方法。     

多波多分量地震勘探的现状与进展

综述了多波多分量地震勘探技术的现状和发展趋势。引用较新资料,对多分量地震勘探技术的应用进行了分析,指明多分量地震勘探应在深度域资料处理和各向异性处理方面加大研究力度,注重资料综合分析利用。     

锦州南油田潜山裂缝储层地震预测技术研究

锦州南油田的主要开发层系为太古宇潜山,裂缝储层预测准确性直接影响潜山油藏的开发效果。为了实现裂缝储层的准确预测,重点开展了基于海上窄方位角地震采集方式下中高角度裂缝的地震预测技术和方法研究,结合研究区域地质及构造特征,深入研究了窄方位角采集方式下裂缝发育程度与地震响应特征的定量关系,进而开展了对纵波方位各向异性裂缝预测技术、远近偏移距地震差异裂缝预测技术、叠前应力场裂缝预测技术的适用性分析及预测研究,最后对3种方法预测成果进行多信息融合处理,实现了对潜山裂缝储层多方法综合预测,降低了单一方法预测的多解性,准确预测了潜山裂缝储层的发育特征,开发井证实预测吻合程度在80%以上,为油田下一步勘探开发提供依据,同时总结出一套适用于海上地震资料的裂缝预测技术序列。     

地震裂缝预测技术研究进展

地下裂缝识别和预测对于油气勘探具有重要的实践价值。相关的理论研究和现场试验已经证明裂缝诱发的各向异性会对岩石的地震波传播特征产生影响,通过地震资料识别和表征地下裂缝的走向、密度及分布范围是可行的。地震识别裂缝方法具有费用低、覆盖范围广和探测深度大的优点,主要包括多分量转换波裂缝检测、纵波方位各向异性检测和叠后地震属性分析三大类。从应用情况来看,由于数据基础、数据要求、技术完备程度3方面的原因,不同方法的应用程度及效果存在差异。随着采集和处理等技术的不断进步,多分量转换波裂缝检测、纵波方位各向异性检测方法会得到更为广泛的应用;而在传统三维叠后数据基础上发展起来的属性分析技术也会因为数据对象类型的多样化而获得更为广阔的发展空间。     

裂缝融合分析的窄方位叠前裂缝预测技术

熊晓军等基于地震波在各向异性介质与各向同性介质中的AVO差异,提出标准差统计方法进行叠前裂缝预测,裂缝预测结果宏观趋势正确;但由于采用窄方位或单方位地震资料（覆盖次数低）,预测的裂缝发育带连片性差。为此,通过改进标准差统计方法的裂缝预测流程,引入裂缝融合分析方法,有效克服了采用窄方位或单一方位数据预测裂缝的缺陷,可以准确表征高角度裂缝发育带的三维空间分布特征。首先采用基于标准差统计的窄方位叠前裂缝预测方法,再引入基于网格聚类分析的裂缝融合技术,最后得到纵横向连续性强的裂缝数据体。对中国N区的海洋窄方位叠前地震资料的应用结果表明,所提方法可有效地表征高角度裂缝发育带的展布特征,与钻井数据符合度高。     

基于测井-地震信息的碳酸盐岩储层裂缝预测方法

碳酸盐储层裂缝发育、非均质性强,单一测井或地震方法识别裂缝存在局限性,为此提出了测井-地震信息融合预测碳酸盐岩储层裂缝的方法。首先,将粗糙集理论与裂缝发育程度划分相结合,把权系数问题转化为粗糙集中属性重要性评价问题,根据钻井取心对测井识别的裂缝进行刻度;其次,基于叠前地震方位各向异性预测裂缝发育优势方位及裂缝密度;最后,通过井震标定完成测井与地震尺度匹配,拟合测井裂缝可拓识别结果与叠前地震各向异性检测强度的函数关系,划分地震边缘检测裂缝级别。以实际工区资料为例,进行了碳酸盐岩裂缝测井-地震信息融合的裂缝预测,结果表明:该方法既能提高裂缝预测结果的可靠性,又能对纵向及横向不同尺度的裂缝进行有效识别。研究结果可为碳酸盐岩储层的裂缝预测提供有益的借鉴。      

致密砂岩储层多尺度裂缝地震预测技术 ——以川西XC地区为例

针对川西XC地区的致密砂岩裂缝预测,研究并形成了一套基于地震叠前与叠后多属性融合的裂缝地震预测方法.将裂缝分成地震可识别的大尺度裂缝与地震难以识别的小尺度裂缝,首先利用信噪比高的叠后地震数据提取与大尺度裂缝相关的几何类地震属性,然后进行多属性融合刻画目的层段大尺度裂缝的分布规律;再结合叠前方位道集数据进行频率依赖各向异...