子波分解重構(gòu)技術(shù)在金家地區(qū)儲層預測中的應用

亓 亮

（勝利油田物探研究院，山東 東營 257022）

0 引言

地震信號是一種復合諧波，可分解為多個不同頻率的子波。地下不同地質(zhì)體對應不同頻率的子波集，因此，通過對地震信號的分解重構(gòu)能夠突出儲層或油氣的響應特征，提高儲層或油氣預測的精度。徐天吉等［1］將該技術(shù)應用于四川新場地區(qū)沙溪廟組的儲層預測與含氣性識別中。馮興強等［2］利用子波分解頻譜技術(shù)在流體分布方面進行應用；汲生珍等［3］詳細研究了子波分解與重構(gòu)技術(shù)在儲層預測中的應用。筆者針對金家油田沙一段儲層主要為砂泥巖薄互層，部分地區(qū)含有灰質(zhì)，且橫向變化快的特點。利用子波分解與重構(gòu)技術(shù)去除灰質(zhì)影響，為該區(qū)砂質(zhì)儲層預測提供了有利的技術(shù)支持。

1 工區(qū)概況

金家地區(qū)地處山東省桓臺縣，區(qū)域構(gòu)造位置處于東營凹陷的西南邊緣斜坡帶上［4］，緊鄰博興生油洼陷，具有良好的油源條件，南部魯西隆起長期處于剝蝕狀態(tài)，為斜坡提供了充足的物源，發(fā)育多種類型的儲集層（圖1）。南部地層長期遭受剝蝕，館陶覆蓋其上，地勢南高北低。目前已發(fā)現(xiàn)的含油層系為東營組-沙四段，下第三系層層遭受剝蝕，與館陶組地層形成角度不整合，在洼陷邊部形成地層油藏，在內(nèi)部發(fā)育構(gòu)造和巖性油藏。研究區(qū)物源體系相對單一、不同類型的砂體在成因上互有聯(lián)系。沙一段沉積時期本區(qū)具有典型的斷陷盆地緩坡帶沉積特征，主要沉積類型為淺水型湖泊三角洲及濱淺湖沉積。受沉積相帶的控制，不同類型的砂體在平面上相對獨立地存在；同時，砂體在平面上的分布受到沉積時期古地形的限制，再一定程度上限制了砂體的橫向連續(xù)性。

圖1 博興洼陷油氣田分布圖

2 儲層特征及預測

金家地區(qū)沙一、沙二段地層沉積速率相對較慢，具有地層成層良好，地震反射能量穩(wěn)定且較強的特點；但由于研究區(qū)處于盆地邊緣，巖性中富含灰質(zhì)，甚至玄武質(zhì)，儲層預測帶來了很大的干擾。因此，在正確的地質(zhì)認識的指導下開展地震巖性研究，才能減少儲層預測多解性，提高預測精度。

通過鉆井統(tǒng)計，本區(qū)沙一、沙二段巖性結(jié)構(gòu)多為砂泥巖互層、薄互層組合，且富含灰質(zhì)，灰?guī)r、白云巖速度最高，砂巖速度高于泥巖（圖2）。結(jié)合井震分析表明，單砂體大多不能在地震上形成獨立的反射，因此，在常規(guī)剖面上很難追蹤砂體的橫向展布。

以well6井沙一段Ⅳ砂組為例進行了去砂、去灰試驗，以明確不同巖性成分對地震反射能量的貢獻。well6井沙一段Ⅳ砂組巖性以粉砂巖為主，下部夾薄層灰?guī)r，砂組頂面在地震上表現(xiàn)為一個連續(xù)、穩(wěn)定且能量較強的反射同相軸，井震分析認為其頂面反射同時包含了來自砂巖與灰?guī)r的反射信息。試驗表明，該反射主要為灰?guī)r反射的貢獻。因此，灰質(zhì)成分的存在在一定程度上增強了研究區(qū)地層的反射能量，使地震屬性預測儲層預測多解性增加，客觀地說，單一的屬性在本區(qū)不足以精細地刻畫儲層的平面分布。

圖2 金家地區(qū)不同巖性速度分析圖

圖3 well6井去灰去砂實驗

通過去灰、去砂試驗，明確了不同巖性成分對地震反射的貢獻，并以此為基礎展開研究，落實砂質(zhì)儲層的空間分布。筆者提出應用子波分解，并結(jié)合已鉆井資料重構(gòu)地震道的方法來消除灰質(zhì)影響，突出砂質(zhì)儲層的反射。

3 方法原理

子波分解重構(gòu)技術(shù)是將以往只能從宏觀上認識的地震道分解為不同形狀不同頻率的地震子波，而被分解出來的子波都可以由我們控制。應用多子波地震道分解技術(shù),并結(jié)合研究區(qū)地質(zhì)背景和鉆井資料剔除灰?guī)r影響可以分成以下兩個步驟：(1)對地震數(shù)據(jù)進行多子波地震道分解；(2)結(jié)合已鉆井資料分析找出灰?guī)r影響的地震道集，剔除后重新合成有利于儲層解釋的新的地震道集。

假定地震信號由多個原子以及隨機噪聲組合而成，即:

式中：u（t）為地震信號；t為時間；mi為第 i次迭代選取的子波；Ai為相應的振幅；fm為主頻率；t0為時間延遲；φ為子波相位；N為分解后剩余的信號，即信號中的噪聲。

圖4 地震道子波分解與重構(gòu)示意圖

通過子波分解重構(gòu)技術(shù)，將地震道分解為不同形狀不同頻率的地震子波組合。被分解出來的子波都如果根據(jù)不同的研究目的選擇部分重新疊加，可以形成新的地震道。如果選擇所有的雷克子波重構(gòu)地震道，與原始的地震道基本一致。在綜合研究工區(qū)地質(zhì)背景、鉆井資料的基礎上，應用子波分解重構(gòu)技術(shù)，提取多種與儲層有關(guān)的屬性參數(shù)可以有效的提高儲層預測精度。

4 應用效果分析

針對目的層沙一段，應用子波分解重構(gòu)技術(shù)，進行儲層預測。如圖所示，受灰?guī)r影響6井沙一段原始地震資料表現(xiàn)為強振幅、低頻率、連續(xù)的地震反射特征，而在應用子波分解剔除灰?guī)r影響并重構(gòu)后的地震資料上，6井沙一段含灰?guī)r段反射能量和波形特征都與原始剖面有顯著的區(qū)別，振幅、能量均有所減弱（圖5）。結(jié)合該區(qū)沙一段多口已鉆井驗證認為，重構(gòu)后的資料基本消除了灰質(zhì)成分的影響。

圖5 過w6井原資料（a）與重構(gòu)后地震資料（b）對比圖

應用重構(gòu)后的地震資料提取地震屬性并分析表明，重構(gòu)后灰質(zhì)發(fā)育區(qū)的能量得到了有效地壓制，well6井處儲層預測結(jié)果與井資料更加吻合（圖 6）。

圖6 金家地區(qū)沙一段Ⅳ砂組原資料（a）與重構(gòu)后資料（b）儲層預測對比圖

5 結(jié)論

子波分解與重構(gòu)技術(shù)依據(jù)不同的研究目的將地震道分解為不同的地震子波組合。該技術(shù)對于灰質(zhì)成分較重的金家地區(qū)沙一段的儲層預測起到了很好的作用。該技術(shù)利用不同頻率的可解析的雷克縱波，消除了灰質(zhì)高速層對其上下地層地震反射的影響，提高了地震反射波的分辨率，突出了有利砂巖儲層的地震反射特征。利用多子波重構(gòu)后的地震數(shù)據(jù)體開展儲層預測研究，對于突出刻畫有利儲層的分布提供了技術(shù)支持，有力的推動了金家地區(qū)的滾動開發(fā)進程。

［1］徐天吉,沈忠民,文雪康.多子波分解與重構(gòu)技術(shù)應用研究[J].成都理工大學學報,2010,37(6)：660-664.

［2］馮興強.子波分解頻譜技術(shù)在TY地區(qū)流體檢測中的應用[J].地球物理學進展,2014,29(2)：0698-0705.

［3］汲生珍,鄔興威,夏東領(lǐng).多子波分解與重構(gòu)技術(shù)在儲層預測中的應用[J].石油天然氣學報,2013,35(11)：66-69.

［4］王秉海,錢凱.勝利油區(qū)地質(zhì)研究與勘探實踐[M].東營：石油大學出版社，1992：358.