地震波吸收衰減屬性在新北油田油氣檢測中的應(yīng)用

代磊

摘要：地層含油氣后對高頻成分吸收增強、吸收系數(shù)增大，因此利用地震波的吸收衰減屬性可間接地檢測儲層含流體發(fā)育特征。針對新北油田館上段IV砂組發(fā)育的河流相砂巖，利用地震波的吸收衰減屬性對該區(qū)儲層的含油氣性進行識別，其結(jié)果與實鉆井有較好的吻合度，取得了很好的應(yīng)用效果。

關(guān)鍵詞：吸收衰減屬性；新北油田；油氣檢測

新北油田位于沾化凹陷與黃河口凹陷之間的大型潛山披覆帶，主力含油層系為館陶組上段IV砂組一套曲流河沉積。由于該區(qū)儲層與圍巖的速度存在較大的阻抗差，依據(jù)河流相砂體“亮點”的反射特征取得了良好的勘探效果。但隨著勘探的深入，相繼部署的滾動開發(fā)井效果不理想。由于地層含油氣后對高頻成分吸收增強、吸收系數(shù)增大，因此在該地區(qū)利用地震吸收衰減屬性進行了儲層含油氣檢測的應(yīng)用探索，取得了很好的應(yīng)用效果。

1 理論基礎(chǔ)

理論研究表明，與致密的地質(zhì)體相比，當?shù)刭|(zhì)體中含流體（如水或油、氣）時，會引起地震波的散射和地震能量的衰減。當儲層中孔隙比較發(fā)育而且包含流體時，地震波中高頻能量衰減比低頻能量衰減大。因此通過提取高頻段的衰減梯度屬性，可以間接地檢測儲層含流體發(fā)育特征。

目前，衰減梯度的求取方法主要基于傅里葉變換、小波變換等。但是基于傅里葉變換的頻譜比法計算的衰減梯度，小的振幅值可能會產(chǎn)生大的奇異值，使算法不穩(wěn)定，同時，傅里葉變換的時窗效應(yīng)也嚴重影響結(jié)果的可信度。而基于小波變換的瞬時譜分析技術(shù)（ISA）是一種連續(xù)的時間頻率分析技術(shù)，它能提供地震道每個時間采樣的頻譜，獲得最優(yōu)化的時間和頻率位置，避免常規(guī)傅里葉分析的復(fù)雜的分時窗問題，提高算法的穩(wěn)定性和對儲層的分辨能力，增強地震信號的局部特性。

ISA技術(shù)的核心是基于小波變換的匹配追蹤頻譜分解方法。圖1為利用小波時頻分析進行振幅衰減梯度因子計算的示意圖。對地震道進行小波變換后，在頻率域?qū)γ總€樣點進行振幅能量衰減分析。首先將檢測到的最大能量頻率作為初始衰減頻率；然后再分別計算65%和 85%的地震波能量對應(yīng)的頻率；最后在這個頻率范圍內(nèi)根據(jù)頻率對應(yīng)的能量值擬合出能量與頻率的衰減梯度，得到振幅衰減梯度因子。

2 新北油田油氣檢測

新北油田主要目的層館上段為曲流河沉積，埋深小于1500m。該段地層巖性組合為砂泥巖薄互層，沉積結(jié)構(gòu)具有泥包砂的特征，其內(nèi)砂巖固結(jié)較差、疏松易碎，孔隙度一般20%-38%，泥巖固結(jié)好，具有較好的成巖性，孔隙度一般0%-2%。通過對該區(qū)多口井資料統(tǒng)計結(jié)果來看，館上段砂巖沉積變化快，縱向上相互疊置，橫向上連通性差，相應(yīng)的地震反射特征比較復(fù)雜，但儲層在地震剖面上特征明顯，為中強振幅反射。雖然振幅的強弱在一定程度上能夠反映儲層的發(fā)育程度，但是結(jié)合實鉆井分析，振幅屬性并不能完全反映儲層的含流體情況。研究表明，巖性與所含流體不同，密度差異明顯，造成不同巖性間波阻抗值差值大， 因此本文按照如下圖所示流程，利用地震吸收衰減屬性針對館上段IV砂組的含油氣性進行了預(yù)測。

通過對不同鉆井目的層的地震資料進行頻譜分析（圖3）及可知：地震資料有效頻帶寬度為10-40hz，主頻25hz；且不同流體在高頻端的振幅能量衰減程度均不同，其中kd343井不含油氣、kd346井目的層為一套水層、kd80井目的層含油、kd342井目的層含氣，高頻端能量kd343井>kd346井>kd80井>kd342井。由此可知，利用地震波吸收衰減屬性可以有效識別新北油田儲層的含油氣性。

而利用井中頻譜模擬（圖4）可知，儲層含油氣后衰減梯度值有明顯異常響應(yīng)，同時也確定了進行衰減梯度計算的目的層主頻在25hz，計算時窗為目的層上下150ms（既大于兩個子波長度，又完全包含了目的層段）。圖5是kd346井-kd342井-kd80井-kd343井的衰減梯度剖面。從圖中可知，儲層不含流體或僅含水時在衰減梯度剖面上趨于背景值，無異常現(xiàn)象；含油或含氣后在衰減梯度剖面上表現(xiàn)為強吸收，衰減梯度值明顯高于背景值，而這兩者之前的差值就是儲層含油氣后的衰減梯度異常值。在上述研究的基礎(chǔ)上，利用地震吸收衰減梯度屬性對新北油田館上段IV砂組進行了油氣檢測（圖6）。通過與已知鉆井的對比可知，振幅衰減梯度的高值區(qū)域與實鉆井的含油氣性基本吻合；且地震衰減值的大小與儲層厚度無關(guān)，只與儲層中所含流體的性質(zhì)相關(guān)，其中含氣井地震衰減值最高，含油井居中，含水井地震衰減值最低，而不含油氣的井基本沒有地震衰減值異常顯示。這說明，利用地震吸收衰減屬性對新北油田進行油氣檢測是切實可行的。

3 主要認識與結(jié)論

地層地質(zhì)品質(zhì)因子、地震振幅衰減的梯度變化與儲層的含油氣性密切相關(guān)。新北油田儲層含油氣后高頻能量顯著降低，衰減梯度值增大，與實鉆井的結(jié)果基本吻合，利用該屬性在該區(qū)進行油氣檢測取得了較好的應(yīng)用效果，表明了地震波吸收衰減屬性的有效性。

參考文獻

1 苑書金等. 地震波衰減技術(shù)在鄂爾多斯盆地儲層預(yù)測中的應(yīng)用. 石油物探，2006，45（2）182-185.

2 劉書會，徐仁. Proni濾波技術(shù)及其在油氣預(yù)測中的應(yīng)用. 石油地球物理勘探，2004，39（3）：332-337.