低頻陰影檢測(cè)技術(shù)在碳酸鹽巖儲(chǔ)層預(yù)測(cè)中的應(yīng)用

姜宇飛，李 金

（大慶油田有限責(zé)任公司勘探開(kāi)發(fā)研究院塔木察格勘探評(píng)價(jià)研究室，黑龍江大慶163000）

當(dāng)前隨著我國(guó)油氣資源開(kāi)發(fā)項(xiàng)目的增多，在一些比較復(fù)雜與惡劣的儲(chǔ)層條件下，也可以根據(jù)單一或者多種檢測(cè)技術(shù)來(lái)保障儲(chǔ)層條件的有效掌握。雖然儲(chǔ)層檢測(cè)技術(shù)越發(fā)多樣，但在碳酸鹽巖儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的難度系數(shù)較高，低頻陰影檢測(cè)技術(shù)更為有效，這一檢測(cè)技術(shù)下，有效克服了傳統(tǒng)吸收衰減技術(shù)、地震反演技術(shù)等的局限性，有效保障了識(shí)別和檢測(cè)的高效性和準(zhǔn)確性，避免了高頻信息缺失而引起的判斷和檢測(cè)失誤。在未來(lái)的碳酸鹽巖儲(chǔ)層預(yù)測(cè)中，低頻陰影檢測(cè)技術(shù)還有著良好的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

1 低頻陰影檢測(cè)技術(shù)原理

低頻陰影檢測(cè)技術(shù)在檢測(cè)時(shí)與常規(guī)的檢測(cè)技術(shù)有所不同，通過(guò)油氣藏底界面所產(chǎn)生的低頻強(qiáng)振幅，也就實(shí)現(xiàn)了對(duì)油氣藏的有效識(shí)別與預(yù)測(cè)，這一技術(shù)下的判斷和預(yù)測(cè)更為準(zhǔn)確。油氣儲(chǔ)層在低頻段上會(huì)明顯表現(xiàn)出高能量反饋的特性，從中提取出與非儲(chǔ)層段下相比具有低頻能量差異的地震信號(hào)以后，就可以準(zhǔn)確獲得在該油氣儲(chǔ)層上地震數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)響應(yīng)特點(diǎn)，經(jīng)由這一原理與特點(diǎn)，油氣檢測(cè)的分頻成像方式下，也就在地震剖面上同步給油氣藏形成了一個(gè)“陰影團(tuán)”[1]。根據(jù)檢測(cè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，地震數(shù)據(jù)疊加處理不當(dāng)、油氣儲(chǔ)層對(duì)地震波存在特殊的響應(yīng)特點(diǎn)，這些都是導(dǎo)致儲(chǔ)層中低頻陰影形成的直接原因，在地震波通過(guò)油氣儲(chǔ)層的過(guò)程中，在此過(guò)程中的能量衰減極其快，而在此過(guò)程中，低頻陰影油氣檢測(cè)與判定時(shí)通過(guò)品質(zhì)因子的Q值較小、油氣頂或者底界面高能量低頻反射地震記錄來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

低頻陰影檢測(cè)技術(shù)在具體的應(yīng)用過(guò)程中，可以快速、準(zhǔn)確地識(shí)別出地震反射信號(hào)在低頻段的瞬時(shí)強(qiáng)振幅響應(yīng)情況，因此，在利用這一技術(shù)時(shí)，檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性更多地體現(xiàn)在低頻檢測(cè)靈敏的時(shí)頻分析方法上。根據(jù)當(dāng)前的技術(shù)發(fā)展條件，當(dāng)前的地震時(shí)頻分析方法非常多樣，具體包含了短時(shí)窗傅里葉變換、小波變換、廣義S變換等，但在具體的技術(shù)應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的具體條件，選擇最為恰當(dāng)?shù)姆治龇椒╗2]。根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，短時(shí)窗傅里葉變換方法下，完全可以實(shí)現(xiàn)對(duì)地震信號(hào)的無(wú)損重構(gòu)，且相關(guān)人員在這一分析方法下，可以清晰掌握地震信號(hào)所存在的局部時(shí)頻特點(diǎn)；小波變換條件下，可以從時(shí)間域的角度出發(fā)，對(duì)每一個(gè)瞬時(shí)頻譜結(jié)構(gòu)展開(kāi)詳細(xì)的分析，但頻率域方面的時(shí)窗分析時(shí)，很大程度上會(huì)受到小波函數(shù)控制的干擾，無(wú)法根據(jù)頻率變化的具體分析來(lái)進(jìn)行時(shí)窗尺度的有效分析，最終的分析結(jié)果受到很多因素的影響；廣義S變換法下，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)地震信號(hào)的無(wú)損逆變換，具有突出的優(yōu)勢(shì)。低頻陰影檢測(cè)技術(shù)是一種特殊的檢測(cè)技術(shù)，為保障檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，除了要使得地震數(shù)據(jù)時(shí)頻分析的分辨率高，又要達(dá)到無(wú)損逆變換的目標(biāo)，因此，基于這一要求，選用廣義S變換分析方法最為合適[3]。廣義S變換時(shí)頻分析方法下，高頻段時(shí)間窗口變窄、低頻段時(shí)間窗口變寬的目標(biāo)都可實(shí)現(xiàn)。

2 碳酸鹽巖儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的難點(diǎn)

碳酸鹽巖儲(chǔ)層勘探條件下，因?yàn)閮?chǔ)層條件比較特殊，形成時(shí)間較為久遠(yuǎn)，使得在探測(cè)的過(guò)程中常常面臨著較大的技術(shù)難題，具體表現(xiàn)在：①埋深大，孔隙度小，在該類儲(chǔ)層條件下，孔隙流體密度相對(duì)較大，正是由于儲(chǔ)層的這一特征，使得含氣層和圍巖物性的差異性相對(duì)較小，在探測(cè)過(guò)程中，地震響應(yīng)信號(hào)相對(duì)較弱，信號(hào)采集和分析都較為困難；②碳酸鹽巖儲(chǔ)層在經(jīng)由多次的地殼運(yùn)動(dòng)以后，地層中的油氣資源也會(huì)隨著地殼運(yùn)動(dòng)而出現(xiàn)明顯的位置和分布變化，油氣分布的地質(zhì)相控作用在地殼運(yùn)動(dòng)的同時(shí)有所減小，而斷控、位控的作業(yè)較為突出，這一特點(diǎn)下，使得在儲(chǔ)層探測(cè)和預(yù)測(cè)的過(guò)程中，含氣性檢測(cè)時(shí)面臨的技術(shù)難度較高[4]。

3 研究實(shí)例

以某碳酸鹽巖儲(chǔ)層為研究對(duì)象，在該儲(chǔ)層條件下，主力探測(cè)層為下奧陶統(tǒng)鷹山組碳酸鹽巖儲(chǔ)層，根據(jù)該儲(chǔ)層的形成條件，多期旋回溶蝕和構(gòu)造斷裂作用是主因，正是由于這些作用力的存在，形成了各種存在緊密關(guān)聯(lián)的縫、洞與孔，最終形成的是網(wǎng)狀儲(chǔ)集體，根據(jù)該儲(chǔ)層條件，將該儲(chǔ)層定性為縫洞型油氣藏。在該儲(chǔ)層目前已經(jīng)布設(shè)的5口井中，GC6、GC6、GC9、GC12井在鷹山組內(nèi)都呈現(xiàn)出良好的油氣資源分布特點(diǎn)，獲得了工業(yè)油氣流，而GC7井雖然在鷹山組中為灰質(zhì)白云巖，但根據(jù)試油結(jié)果，最終得出此井中為干油。根據(jù)探測(cè)，將鷹一段底界面和鷹三段底界面之間的儲(chǔ)層作為最終的探測(cè)對(duì)象，經(jīng)由檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)在這一層段中為巖溶縫洞型儲(chǔ)層，根據(jù)此層段的地震剖面圖分析，最終呈現(xiàn)出串珠狀強(qiáng)反射的特點(diǎn)。

因?yàn)樵搩?chǔ)層條件的特殊性，分析使用低頻陰影檢測(cè)技術(shù)是否可行，分別沿著GC6、GC8、GC9、GC12、GC7各個(gè)井的軌跡，提取了目的層的地震響應(yīng)信息，經(jīng)由各個(gè)井的地震頻譜信息分析結(jié)果，發(fā)現(xiàn)在GC6、GC8、GC9、GC12井中的地震響應(yīng)信息基本上保持在了相對(duì)一致的條件下，而干井在一定的低頻段范圍內(nèi)，振幅能量相對(duì)較小，這一結(jié)果恰好印證了在該區(qū)段的儲(chǔ)層條件下，低頻段的地震信息具有高度的敏感性[5]。

利用低頻陰影技術(shù)來(lái)進(jìn)行儲(chǔ)層預(yù)測(cè)，發(fā)現(xiàn)在儲(chǔ)層預(yù)測(cè)成果的剖面圖上形成了一定范圍內(nèi)的“梭狀陰影圖”，說(shuō)明低頻陰影檢測(cè)技術(shù)在該儲(chǔ)層條件下是適用的。依據(jù)最終的探測(cè)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)此儲(chǔ)層中的油氣儲(chǔ)層在工區(qū)中部偏東區(qū)域分布較多，在南北向成帶狀分布。因此，基于儲(chǔ)層資源分布的這一特點(diǎn)，選用的是白云巖發(fā)育產(chǎn)狀的分類方式，最終發(fā)現(xiàn)在該儲(chǔ)層條件下主要包含了巖溶縫洞型儲(chǔ)層和碳酸鹽巖儲(chǔ)層，前者在該儲(chǔ)層條件下主要是以點(diǎn)狀、高異常值形態(tài)集中在片狀碳酸鹽巖儲(chǔ)層內(nèi)。

根據(jù)碳酸鹽巖儲(chǔ)層預(yù)測(cè)中低頻陰影檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用效果，發(fā)現(xiàn)在該儲(chǔ)層中的發(fā)育程度在很大程度上是由巖性組合、構(gòu)造斷裂、埋藏溶蝕作用等引起的，基于低頻陰影檢測(cè)技術(shù)在該儲(chǔ)層預(yù)測(cè)中的有效性，在探測(cè)過(guò)程中相關(guān)人員需根據(jù)這一儲(chǔ)層的具體情況，選取最為恰當(dāng)?shù)臋z測(cè)方法，并注意對(duì)低頻陰影檢測(cè)技術(shù)相關(guān)要點(diǎn)的掌握，充分發(fā)揮這一檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，以獲得更為精準(zhǔn)的結(jié)果，幫助儲(chǔ)層內(nèi)資源的開(kāi)發(fā)和利用。

4 結(jié)束語(yǔ)

一些油氣資源處于碳酸鹽巖儲(chǔ)層條件下，這一儲(chǔ)層條件相對(duì)復(fù)雜與惡劣，在儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的過(guò)程中常常面臨著諸多的技術(shù)難題，在不斷的技術(shù)發(fā)展過(guò)程中，低頻陰影檢測(cè)技術(shù)十分有效，為保障檢測(cè)結(jié)果的有效性，應(yīng)注意技術(shù)要點(diǎn)的把控，全面保障預(yù)測(cè)結(jié)果的有效性。