鄂尔多斯盆地山西组二段煤层对下伏砂岩地震反射特征影响的数值模拟分析

针对含煤岩系中煤层对下伏砂岩储层地震响应的强烈干涉作用,基于鄂尔多斯盆地下二叠统山西组二段含煤岩系沉积序列,构建了两个地质模型进行正演模拟分析,从理论上研究了上覆煤层厚度及位置对下伏层状砂岩地震反射特征的影响。分析结果表明,煤层厚度、位置和地震子波频率会导致砂岩顶、底界面地震反射特征出现较大差异。由于上覆煤层的干涉作用,不仅下伏砂岩地震反射极性会发生反转,而且砂岩顶、底界面反射振幅也会随煤层厚度和位置的变化而变化;上覆煤层厚度或位置不稳定时,砂岩顶、底面地震反射振幅不能反映砂岩厚度变化,不能利用砂岩顶、底面地震反射振幅预测厚度小于1/4波长的薄层砂岩厚度。     

基于褶积模型的地震振幅含义讨论

根据褶积模型,反射波振幅是单个反射系数和子波褶积的叠加,一次反射地震记录的振幅从本质上说是有限带宽的反射系数,地震剖面的同相轴表示了地层的波阻抗差界面,并不是等时的,结合地层对比的依据说明波阻抗并不能完全反映地层的岩性,仅用波阻抗预测岩性是不准确的。在此基础上,结合模型和实例说明,同相轴的尖灭并不表示储集层的尖灭。     

鄂尔多斯盆地高家河地区上古生界地震沉积学研究

综合利用地震岩性学理论、地震反射同相轴非频变特征、地震数值模拟和时频分析等方法对鄂尔多斯盆地高家河三维地震工区上古生界地层进行了地震沉积学研究。研究表明:1基于在上古生界建立的5个参考等时地震反射界面,通过线性内插,在90°相位地震数据体中形成311层具有等时意义的地层切片;2在地震薄层(λ/4,λ为通过砂岩的地震波波长)的情况下,90°相位地震数据的极性与岩性具有对应关系,零相位和90°相位地震剖面具有相同的纵向分辨率;3利用振幅信息进行岩性(沉积体系)解释时,频率并不是越高越好;最佳频率是使目的层内最厚砂岩达到调谐振幅的频率(调谐频率);490°相位地震数据的时频谱不能反映由薄砂层到厚砂层的连续变化特征,所以利用90°相位地震资料地层切片预测岩性时,必须将地震主频调整为最厚砂层的调谐频率。将上述认识应用到工区上古生界山西组二段最下部(P1S23)的地层研究,揭示了该时期主要水道的分布特征。     

动态地震子波估计

目前常用的地震子波估计方法有确定性子波估计和统计性子波估计,各有其优缺点.2类子波估计方法都是基于传统的褶积理论模型,即子波在传播过程中保持波形不变,没有考虑子波在传播过程中的动态性.实际上由于地层对子波具有吸收作用,子波在传播过程中逐步衰减,子波传播是一个动态衰减过程.改进静态褶积模型提出动态褶积模型,从而估计动态子波.假设地层反射系数为白噪序列,震源子波在地层中传播形成衰减地震道,对此地震道作小波变换时频谱分析,采用箱状平滑对衰减地震道频谱作平滑,去除反射系数的影响,从而获得子波振幅谱,再假设子波为最小相位,通过希尔伯特变换求得子波相位,从而实现动态子波估计.理论模型分析与实例计算验证了方法的可行性.     

薄层地震峰值频率与厚度关系研究

 本文借助三层双界面薄层模型推导了地震峰值频率与厚度的理论关系表达式,讨论了子波类型、子波相位及子波峰值频率对薄层峰值频率与厚度关系的影响。在此基础上,建立了不同顶、底反射系数组合下薄层地震峰值频率与厚度关系的量板,总结了地震峰值频率随薄层厚度变化的一般规律,提供了一种利用量板拾取薄层厚度的新思路,并得出以下认识：①不同子波对薄层调谐引起的频率变化特征不同,即子波的峰值频率越高,薄层调谐的频率变化越明显,但子波相位不影响薄层调谐引起的地震峰值频率变化;②在调谐厚度范围内,韵律型薄层的峰值频率始终大于入射子波的峰值频率,递变型薄层的峰值频率始终小于入射子波的峰值频率;③对于所有的薄层,地震峰值频率随薄层厚度的减小并非呈一直增大的趋势,即当薄层顶、底反射系数异号时,地震峰值频率随薄层厚度的减小呈先增大后减小的特征,当薄层顶、底反射系数同号时,地震峰值频率随薄层厚度的减小基本都呈现逐渐增大的趋势;④所有反射系数组合的薄层地震峰值频率与厚度关系曲线在地震峰值频率—厚度曲线关系量板上构成一个有界的曲线簇,且随顶、底反射系数之比呈有规律的变化,即对于已知顶、底反射系数之比的单一薄层,通过确定地震响应的峰值频率,便可以从该量板上直接读取其所对应薄层的厚度。     

薄层反射波非零炮检距的属性特征

 本文从薄层顶、底界面反射波的走时入手，研究了薄层反射波在非零炮检距集上出现的干涉现象，导出了薄层反射波在出现干涉时的炮检距计算公式，说明薄层干涉出现的炮检距是多变量函数，即随着埋藏深度h、地层速度v、薄层厚度Δh以及地震波的主频f*的变化而改变。本文重点分析了地层厚度Δh和地震子波主频f*对反射波振幅特性和频率特性的影响。在充分分析薄层反射的振幅、频谱随炮检距变化关系的基础上，指出在应用叠前信息（如AVO分析）进行储层预测等方面的研究时，应充分考虑薄层反射波的干涉和调谐现象带来的振幅和频率特征的变化。     

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。     

APPLICATION OF PHASE CONVERSION IN THE STUDY OF TURBIDITE RESERVOIR

为了研究地震资料的相位与地层识别的关系,在模型正演的基础上,分别就90°相位与零相位地震资料分析了地震反射与地层的对应关系和薄层间的子波旁瓣效应.对于厚度小于1/4波长的地层,90°相位旋转可使地震资料取得更高的识别效果.讨论了相位转换技术的可行性,相位转换技术适用于牛83井区浊积岩的研究,相位转换后的振幅可与波阻抗结合起来用于研究浊积岩储层的分布.     

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     

子波分解与重构技术在古龙凹陷Y54井区扶余油层储层预测中的应用

大庆油田古龙凹陷Y54井区西部青一段厚砂岩区的地震反射超强,屏蔽了下伏泉四段扶余油层砂岩的反射能量,造成地震反射特征与实际钻遇砂岩应有的地震信息严重不符。为了恢复真实的地震反射振幅,采用地震子波分解与重构技术,消除上覆青一段厚砂岩强反射屏蔽作用,提高扶余油层砂岩储层的识别精度。结果表明：目的层地震反射相对振幅在纵向和横向上的能量分布更加均衡,分辨率得到明显提高,主频由20 Hz提高到26 Hz;基于新的地震处理数据,地震振幅属性预测的砂岩厚度与区内16口钻井实际钻遇砂岩厚度的相关性由原来的43.7%提高到81.25%,同时地震反演预测结果也得到了盲井验证。研究成果可为类似的地震反射异常地区的储层预测提供有效的解决方案。     

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。     

阿克库勒凸起南部辫状河三角洲砂体尖灭圈闭预测

阿克库勒凸起南部辫状河三角洲砂体尖灭圈闭,可通过下述方法预测:(1) 将上三叠统标志层对齐,制作不同方向的钻井剖面对比图,发现中油组存在着两处相变尖灭;(2) 将中油组顶底界标定在半个反射周期内,顶界标在正极性波峰附近,底界标在波谷附近,因尖灭与波峰、波谷的振幅有关,中油组对应的弱 空白反射即为尖灭;(3)根据上、中、下油组砂岩及间互泥岩的厚度、速度及密度,结合今构造北倾的单斜背景,分别制作中油组砂体陡倾短距离尖灭,缓倾长距离尖灭时含油、气、水的地质模型及选用30 Hz 主频子波制作褶积地震模型验证,中油组和下油组上段砂体均向南尖灭。据此预测在中下油组有两个面积为56 km² 和160 km² 的砂岩尖灭圈闭,且显示出良好的含油气前景。     

宽频带特高分辨率地震反射时间和振幅随频率变化规律

江75井区宽频带特高分辨率地震大幅度提高了地震分辨率,并使反射同相轴数目增加,同时相同地层的反射界面与常规地震剖面相比存在明显时差,反射振幅也发生了较大变化。为了分析其原因,根据薄层地震响应原理,用不同频率合成地震记录和正演模型研究了薄层地震反射时间和振幅随频率变化规律。薄层反射时间随着频率提高垂向逐渐归位,层间干扰变小,薄层厚度更准确;薄层反射振幅随着频率提高逐渐增强,薄层反射横向分辨率不断提高。江75井区宽频带特高分辨率地震反射波垂向归位好,反射时间精度高,薄层砂岩反射振幅得到增强。应用同一反射层高低频地震之间的反射时差与薄层储层反射同相轴振幅属性分析2种方法,使江75井区河道砂体剖面、平面特征明显,提高了薄互层储层的识别能力,为寻找和落实储层分布与含油气圈闭提供了有效的技术支持。     

潜江凹陷蚌湖地区Eq3^41地震反射波波形分析

通过演示反射系数与子波的褶积以及二维模型正演。将蚌湖地区潜三段（Eq3）地层的岩性与高分辨率地震剖面上的波形建立起联系，然后重点分析Eq3^41砂岩厚度变化与该段地震波波形变化的关系，以达到从地震剖面上分析地震波波形，预测Eq3^41砂体分布的反演目的，提高了盐韵律背景内Eq3^41砂岩层的分辨率，具有很好的推广前景。     

混合相位动态子波估计

常用的地震子波估计方法基于传统的褶积模型,没有考虑子波在传播过程中的动态衰减特性。我们采用改进的传统褶积模型,建立了能够描述子波衰减的动态褶积模型,以此为基础提出了动态子波估计方法:对衰减地震道做时频谱分析;假设反射系数的频谱为白谱,对衰减地震道频谱值做平滑,去除反射系数谱值的影响,获取动态子波振幅谱值;采用基于高阶统计量的双谱重构子波混合相位谱,实现混合相位动态子波估计。理论模型分析与实例计算结果表明,上述方法有效可行。     

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。     

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。     

江55区块地震反射振幅异常因素分析及河道砂体预测

松辽盆地北部西部斜坡区江55区块属于高孔、中高渗透砂岩储层,平均砂岩厚度3.2m。经统计,主力油层组SⅡ+Ⅲ2砂岩发育井点大多落在地震振幅属性平面图的中、弱振幅区域。针对疏松薄互砂岩储层中、弱振幅地震响应的特点,从褶积模型理论出发,分析了地震振幅本质,多方面探讨了该区振幅异常形成的原因,并对弱振幅河道砂体进行了预测。     

薄层生物碎屑灰岩的地震属性检测

地震反射的薄层干涉限制了利用地震反射结构识别薄互层地层的能力，而地震属性隐含了地下介质三维非均质性分布信息，为此，探讨了通过地震属性的统计特性检测薄储层的能力。在黄骅坳陷某区，提取了古近系沙河街组一段下段（沙一下段）20ms时窗内的平均振幅和主频属性，统计分析了这2个属性异常与钻井岩性的对应关系；对多口钻井沙一下段各类岩石的声波时差进行了分析，总结出地震属性异常分布与井点岩性及其厚度的关系，得到在40-50Hz的地震主频下高速的生物碎屑灰岩和部分砂岩对属性特征起决定性作用的认识。对薄层生物碎屑灰岩地震属性检测的研究表明，岩石物理参数分析是确定地震属性解决地质问题能力的关键因素。     

基于褶积理论的地震模型分析与探讨

根据地震波产生的基本原理和地层对比划分的依据,地震反射界面是地层的波阻抗界面的地震响应,与某一确定的地质岩性界面往往不一致,是不等时的。在此基础上,分析了薄互层褶积模型的地震响应,认为薄储层的正确识别是比较困难的,简单楔状模型地震响应虽具有理论研究价值,但不实用。模型和实例说明直接利用地震振幅预测储层是不合理的。