提高分辨率處理技術(shù)在蘇里格氣田西區(qū)的應(yīng)用

陳娟 （中石油長(zhǎng)慶油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，陜西 西安710018）

趙玉華

肖群英 （中石油長(zhǎng)慶油田分公司第七采油廠，陜西 西安710018）

王永剛，胡劍，汪伶俐 （中石油長(zhǎng)慶油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，陜西 西安710018）

蘇里格氣田構(gòu)造上位于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡北帶中部，勘探面積達(dá)42000km2，累計(jì)探明天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量6千多億立方米。為滿(mǎn)足精確勘探和生產(chǎn)的需求，針對(duì)蘇里格氣田西區(qū)的二維地震資料開(kāi)展了地震資料高分辨率處理研究，充分利用多種提高分辨率的處理方法，獲得了更能反映油氣地質(zhì)信息的地震成果，為研究區(qū)的進(jìn)一步勘探提供了豐富的地球物理參數(shù)和地質(zhì)依據(jù)，有效地提升了蘇里格氣田薄砂層的識(shí)別能力。

1 目的層地震反射層波組特征

蘇里格氣田西區(qū)的主力含氣目的層為二疊系石盒子組底部的盒八段 （Psh8）砂體和二疊系山西組上部的山一段 （Psx1）砂體，Psh8～Psx1儲(chǔ)層主要為石英砂巖，其次為巖屑，僅局部層段偶見(jiàn)少量長(zhǎng)石顆粒。儲(chǔ)層的儲(chǔ)集空間以孔隙為主，裂縫只占儲(chǔ)集空間的極少部分。主要目的層段的地震反射層波組特征如下：①盒七段 （Psh7）底部反射，能量中等～弱，連續(xù)性中等～差，可斷續(xù)追蹤；②盒八上亞段（Pshu8）頂面反射，能量中～弱，連續(xù)性中等～差，可連續(xù)追蹤；③盒八下亞段 （PshL8）底部附近反射，能量較弱，可連續(xù)追蹤；④Psx1底部附近反射，能量強(qiáng)，連續(xù)性好；⑤石炭系本溪組 （Cb）煤層反射，能量強(qiáng)，連續(xù)性好，是該區(qū)主要的標(biāo)志層。

地質(zhì)研究表明，蘇里格氣田西區(qū)儲(chǔ)層單砂體厚度變化大，單砂體規(guī)模較小，厚度一般在5～10m，最厚可達(dá)15m，使得高效開(kāi)發(fā)及準(zhǔn)確部署井位難以實(shí)施。地震預(yù)測(cè)的核心就是進(jìn)行有效儲(chǔ)層預(yù)測(cè)，這就要求地震資料的處理成果有較高的分辨率，從而提高有效儲(chǔ)層的預(yù)測(cè)精度。

2 提高分辨率方法

提高地震資料分辨率最常用的方法是反褶積。反褶積的方法很多，如脈沖反褶積、預(yù)測(cè)反褶積、零相位反褶積等均能一定程度地提高地震資料分辨率。另外，Q補(bǔ)償技術(shù)也是提高地震資料分辨率的重要手段。但僅僅通過(guò)某一種方法是無(wú)法達(dá)到預(yù)測(cè)薄砂層的要求的。為此，筆者采用地表一致性反褶積和Q補(bǔ)償串聯(lián)的方法，獲得了較好的提高分辨率的效果，達(dá)到分辨薄砂層的目的。

2.1 地表一致性反褶積

研究區(qū)復(fù)雜的表層地質(zhì)條件及地震采集方法的變換，造成了野外激發(fā)因素 （如激發(fā)巖性、激發(fā)藥量等）和接收因素的橫向變化，導(dǎo)致了空間上各地震反射道之間的不均勻性，能量及相位特征都有明顯的橫向差異。常規(guī)的脈沖反褶積和預(yù)測(cè)反褶積無(wú)法消除上述的非一致性，因?yàn)樗鼈兙鶎儆趩蔚婪瘩薹e，且反褶積因子的計(jì)算基于單道；而地表一致性反褶積是一種多道統(tǒng)計(jì)的反褶積，是解決上述問(wèn)題的有效手段。地表一致性反褶積從共炮點(diǎn)、共檢波點(diǎn)、共偏移距和CDP（共深度點(diǎn)）共4個(gè)域計(jì)算子波，克服了非地表一致性造成的子波計(jì)算不準(zhǔn)的弱點(diǎn)，使波形得到充分壓縮，提高了地震資料的分辨率；而且地表一致性反褶積在一定程度上可調(diào)整子波，消除了部分地表?xiàng)l件所引起的子波變化，使得得到的地震資料視頻率、能量和相位趨于一致[1]。

2.2 Q補(bǔ)償

研究區(qū)的地層介質(zhì)為黏彈性非均勻性的，地震波在地層的傳播過(guò)程中，由于地層吸收、散射等多種原因，記錄的地震數(shù)據(jù)隨著時(shí)間的增加，振幅、能量隨之衰減，同時(shí)相位產(chǎn)生失真。振幅失真是與頻率相關(guān)的衰減，而相位失真是由于散射造成的。反Q濾波的目的是消除地震波傳播過(guò)程中的地層吸收、散射等現(xiàn)象，恢復(fù)地下巖層的反射系數(shù)。它不僅能補(bǔ)償振幅衰減和頻率損失，而且能對(duì)相位進(jìn)行適當(dāng)校正，改善地震同相軸的連續(xù)性，提高弱反射波的能量和地震資料的分辨率。因此，對(duì)地震資料進(jìn)行適當(dāng)?shù)腝補(bǔ)償是提高頻率和校正相位的有效手段。

進(jìn)行反Q濾波處理首先要確定品質(zhì)因子Q，它是一個(gè)重要的巖石物理參數(shù)，Q依賴(lài)于介質(zhì)的速度、密度和體積彈性模量，在不同的地質(zhì)構(gòu)造的地層中傳播時(shí)Q也在不斷變化，從而反映出地層對(duì)地震波吸收的變化情況：Q值大反映地層對(duì)地震波的吸收弱，Q值小反映地層對(duì)地震波的吸收強(qiáng)。因此，通過(guò)反Q濾波處理提高地震縱向分辨率的關(guān)鍵在于準(zhǔn)確估計(jì)Q值。

3 處理參數(shù)選擇

針對(duì)研究區(qū)地震資料的特點(diǎn)和處理要求，將上述提高分辨率方法串聯(lián)應(yīng)用于蘇里格氣田西區(qū)的地震資料處理中。

首先根據(jù)原始地震資料的頻率和信噪比特點(diǎn)，對(duì)地表一致性反褶積的參數(shù)進(jìn)行試驗(yàn)，相比算子長(zhǎng)度、白噪系數(shù)等參數(shù)，預(yù)測(cè)步長(zhǎng) （預(yù)測(cè)距）顯得更為敏感。對(duì)預(yù)測(cè)距分別為4、8、12、16、20ms的地表一致性反褶積疊加剖面 （圖1）進(jìn)行對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)，預(yù)測(cè)距較小時(shí)，疊加剖面的分辨率較高，但是信噪比較低；預(yù)測(cè)距較大時(shí)，疊加剖面的信噪比較高，但分辨率有所降低。結(jié)合該次研究的地質(zhì)任務(wù)和處理要求，保護(hù)深層低頻有效反射信息，最終選用地表一致性反褶積預(yù)測(cè)距為12ms。

對(duì)資料進(jìn)行了地表一致性反褶積后，分辨率得到了一定提高，在此基礎(chǔ)上串聯(lián)反Q濾波，進(jìn)一步拓寬頻帶，提高主頻。要進(jìn)行反Q濾波處理，首先要得到地層的品質(zhì)因子Q，Q越接近地下介質(zhì)的真實(shí)情況，反Q濾波的準(zhǔn)確度就越高。該次研究中，求取Q是通過(guò)對(duì)疊后剖面的掃描Q值進(jìn)行試驗(yàn)，在淺、中、深層采用時(shí)變的Q值。通過(guò)試驗(yàn)結(jié)果分析認(rèn)為，蘇里格氣田西區(qū)的品質(zhì)因子Q一般在80～90左右，目的層的Q為80。反Q濾波處理在保持地震資料反射特征不變的前提下，能夠有效提高地震資料的分辨率，使得目標(biāo)層段的弱反射信息更加清晰，有利于對(duì)薄儲(chǔ)層的精確識(shí)別和對(duì)巖性油氣藏的精細(xì)描述。

圖2為提高分辨率處理前、后單炮記錄效果對(duì)比圖；圖3為針對(duì)目的層段提高分辨率處理前、后疊加剖面及頻譜對(duì)比圖。從圖2、3中可以看出，對(duì)地表一致性反褶積處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行了反Q濾波處理，地震單炮及疊加剖面的分辨率進(jìn)一步提高；從頻譜對(duì)比來(lái)看，地表一致性反褶積后的頻譜有所拓寬，頻寬高頻段達(dá)到50Hz，經(jīng)過(guò)反Q濾波處理后，低頻能量基本無(wú)變化，高頻能量拓寬到60Hz，說(shuō)明在蘇里格氣田西區(qū)，地表一致性反褶積和Q補(bǔ)償串聯(lián)的方法能有效提高地震資料的分辨率。

圖1 不同預(yù)測(cè)距的地表一致性反褶積疊加剖面

圖2 提高分辨率處理前、后單炮記錄效果對(duì)比圖

4 應(yīng)用效果分析

通過(guò)提高分辨率處理后得到的成果剖面主要目的層Cb煤層反射附近內(nèi)幕弱反射波組特征清晰，分辨率較高。應(yīng)用該成果數(shù)據(jù)進(jìn)行地震資料解釋?zhuān)鐖D4所示，將鄂X井的合成記錄 （圖4（a））與處理疊加成果 （圖4（b））進(jìn)行井標(biāo)定，可以看到，Psh7、Psh8、Cb等層均匹配較好，說(shuō)明處理成果數(shù)據(jù)分辨率達(dá)到了解釋要求；吸收衰減剖面 （圖4（c））表征儲(chǔ)層的含氣性，黑色表示含氣性好；波阻抗反演剖面 （圖4（d））能準(zhǔn)確刻畫(huà)出砂體展布。實(shí)鉆資料分析得出，鄂X井Psh8實(shí)鉆砂體厚度為24.1m，Psx1實(shí)鉆砂體厚度為16.2m，這也進(jìn)一步說(shuō)明得到的處理成果能對(duì)薄砂層進(jìn)行有效預(yù)測(cè)。

圖3 針對(duì)目的層段提高分辨率處理疊加剖面和頻譜分析對(duì)比

5 結(jié)論

1）所采用的針對(duì)性提高分辨率處理技術(shù)在蘇里格氣田西區(qū)應(yīng)用效果明顯，能有效識(shí)別Psh8、Psx1的薄儲(chǔ)層。

2）精細(xì)的參數(shù)試驗(yàn)是獲得高品質(zhì)資料的基礎(chǔ)。在蘇里格氣田西區(qū)，選取的預(yù)測(cè)步長(zhǎng)為12ms，Q值一般在80～90之間，目的層段Q值為80，應(yīng)用該值進(jìn)行處理不僅有效拓寬了頻帶，提高了資料的分辨率，也保證了一定的信噪比。

圖4 研究區(qū)鄂X井地震資料解釋成果

以上方法及參數(shù)的選擇為今后在蘇里格氣田開(kāi)展提高分辨率處理提供了參考依據(jù)。

[1]王昊，羅洪林，周華 .地表一致性反褶積方法淺析及應(yīng)用 [J].內(nèi)蒙古石油化工，2012，22（10）：126～129.

[2]甘其剛，許多，王仰華.利用穩(wěn)定反Q濾波技術(shù)提高儲(chǔ)層預(yù)測(cè)精度——以川西新場(chǎng)氣田上三疊統(tǒng)須家河組氣藏為例 [J].天然氣工業(yè)，2012，32 （3）：42～44.

[3]萬(wàn)歡，樊小意，劉濤，等 .疊前地震資料提高分辨率處理方法及應(yīng)用 [J].地球物理學(xué)進(jìn)展，2012，27（1）：304～311.

[4]李慶忠 .走向精確勘探的道路 [M].北京：石油工業(yè)出版社，1994.