方差技術(shù)在“氣云區(qū)”深度預(yù)測(cè)中的應(yīng)用探討＊

劉傳奇 明 君 馬奎前 張建民 揣媛媛 李 賓

（中海石油（中國(guó)）有限公司天津分公司）

方差技術(shù)在“氣云區(qū)”深度預(yù)測(cè)中的應(yīng)用探討＊

劉傳奇 明 君 馬奎前 張建民 揣媛媛 李 賓

（中海石油（中國(guó)）有限公司天津分公司）

由于“氣云區(qū)”逸散氣體分布的不均衡，造成了平面范圍內(nèi)地震資料受淺層氣影響的程度存在很大差異，使得“氣云區(qū)”的時(shí)間構(gòu)造圖不能精確地轉(zhuǎn)換為深度構(gòu)造圖，進(jìn)而增大了構(gòu)造誤差帶來(lái)的油氣藏開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。通過把受淺層氣影響程度與地震方差數(shù)據(jù)體的平面屬性結(jié)合起來(lái)，運(yùn)用實(shí)際油田資料建立了目的層之上方差體振幅之和屬性與“氣云區(qū)”淺層氣的總體影響程度之間的數(shù)學(xué)關(guān)系式。渤中29－4油氣田應(yīng)用效果表明，運(yùn)用該數(shù)學(xué)關(guān)系式可以得到較為準(zhǔn)確的砂體深度構(gòu)造圖，為油氣田開發(fā)提供可信的構(gòu)造信息，從而成功規(guī)避因構(gòu)造誤差而帶來(lái)的開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。

“氣云區(qū)” 淺層氣影響程度 方差體振幅之和 深度預(yù)測(cè) 渤中29－4油氣田

渤中29－4油氣田是一個(gè)典型的復(fù)雜斷塊油氣田，其主要開發(fā)區(qū)地震資料受淺層氣影響比較嚴(yán)重（后文把受淺層氣影響的區(qū)域簡(jiǎn)稱為“氣云區(qū)”），且“氣云區(qū)”內(nèi)地震資料受淺層氣的影響程度不均一。由于地層含氣后其地震波速度明顯降低［1－4］，地震波反射時(shí)間明顯延長(zhǎng)，同向軸出現(xiàn)明顯的下拉現(xiàn)象（與周圍不含氣地層相比）。渤中29－4油氣田已完鉆的某一評(píng)價(jià)井和某一開發(fā)井相距700 m，如果用評(píng)價(jià)井的地震速度預(yù)測(cè)開發(fā)井的深度，則預(yù)測(cè)深度與實(shí)鉆深度誤差達(dá)到11 m。由于該油氣田具有頂氣底油的分布特征，在開發(fā)過程中為了避免氣竄的問題，開發(fā)井的深度一定要預(yù)測(cè)準(zhǔn)確，這就對(duì)油氣田構(gòu)造圖有了更高的精度要求。為此，本文對(duì)渤中29－4油氣田“氣云區(qū)”深度校正方法進(jìn)行了探討研究，提出了利用方差體振幅之和屬性改進(jìn)時(shí)－深轉(zhuǎn)換的深度校正新方法，并在該油氣田后續(xù)完鉆開發(fā)井深度預(yù)測(cè)中取得了良好應(yīng)用效果。

1 方差體與淺層氣影響程度的關(guān)系分析

根據(jù)文獻(xiàn)［3，5－6］可知，求取某樣點(diǎn)I道L時(shí)窗長(zhǎng)度的方差值公式為

通過上式得到某一個(gè)采樣點(diǎn)的方差值，最終得到三維方差數(shù)據(jù)體。從上式可以看到，某點(diǎn)的方差值與相鄰道的振幅平均值的差別越大，其方差值越大。也就是說，該方差值能反映該點(diǎn)與相鄰道的相似性，地震道越連續(xù)，相似性越大，其方差值越小。

渤中29－4油氣田的淺層氣主要是由氣體逸散到淺層產(chǎn)生的，這種氣體逸散會(huì)形成聲學(xué)幕、聲學(xué)擾動(dòng)等小規(guī)模的淺層氣分布區(qū)［7－8］，而聲學(xué)擾動(dòng)現(xiàn)象引起的相鄰地震道間的差別能很好地通過方差數(shù)據(jù)體反映出。如圖1所示，渤中29－4油氣田聲學(xué)擾動(dòng)越嚴(yán)重的位置（“氣云區(qū)”內(nèi)），相鄰地震道間的差別越大，其方差值越大，因此，可以用方差值來(lái)定量表示該位置受氣體逸散的影響程度。

圖1 渤中29－4油氣田氣云擾動(dòng)程度與方差值的關(guān)系

2 “氣云區(qū)”范圍的圈定及淺層氣對(duì)目的層平均速度影響的定量表述

由上述理論分析及方差體振幅之和屬性圖（圖2）可知，某一深度“氣云區(qū)”的范圍可以很清楚地用方差數(shù)據(jù)體切片表示出來(lái)，并且在“氣云區(qū)”內(nèi)某一位置受淺層氣影響越大，該位置的聲學(xué)擾動(dòng)現(xiàn)象越明顯，地震同相軸越破碎，目的層之上方差體振幅之和屬性值也越大，即在某一時(shí)間切片上某一點(diǎn)的方差值δ2t能表示該點(diǎn)在該時(shí)間深度上受氣云影響的程度。在進(jìn)行目的層時(shí)深轉(zhuǎn)換時(shí)，采用的是目的層到海平面的平均速度，也就是說，目的層到海平面所有深度點(diǎn)上受氣云影響的程度均會(huì)影響到此平均速度。顯而易見，同一個(gè)位置上所有深度的時(shí)間切片的方差值之和能綜合反映該位置從目的層到海平面總體受氣云影響的程度。因此，在目的層的某一位置，用方差體的振幅之和屬性能表示目的層之上總體受氣云影響的程度。

圖2 渤中29－4油氣田方差體振幅之和屬性與剖面的對(duì)應(yīng)關(guān)系

3 “氣云區(qū)”深度校正新方法及其應(yīng)用效果

當(dāng)油氣在淺部地層聚集成藏時(shí)，含油氣后淺部地層的地層速度會(huì)比其圍巖的地層速度大幅降低，必然會(huì)對(duì)其下的深部地層的地震反射造成影響［9－10］，也必然會(huì)對(duì)時(shí)深轉(zhuǎn)換結(jié)果造成影響。如前所述，方差體振幅之和屬性能反映淺層氣總體影響的程度，用該屬性來(lái)定量表達(dá)淺層氣對(duì)平均速度的總體影響，可以大致認(rèn)為淺層氣對(duì)速度的總體影響就是對(duì)各點(diǎn)深度異常的影響。根據(jù)渤中29－4油氣田2口井的深度差別信息和方差體振幅之和屬性的差別信息，建立了速度（或深度）差別與方差體振幅之和屬性差別之間的數(shù)學(xué)表達(dá)式，通過該數(shù)學(xué)表達(dá)式把屬性值轉(zhuǎn)換成深度校正平面圖，最后得到基于方差體屬性校正后的深度構(gòu)造圖。

圖3為渤中29－4油氣田基于方差體振幅之和屬性校正構(gòu)造圖深度的流程圖，其具體的校正流程如下：

（1）從方差體振幅之和屬性圖S0上得到w1井和w2井在砂體頂面處的方差體振幅之和屬性值A(chǔ)w1和Aw2。

（2）把該砂體各個(gè)位置的屬性值都減去w1井點(diǎn)處的屬性值A(chǔ)w1，得到w1井點(diǎn)處的歸零后的整個(gè)砂體的方差體振幅之和屬性圖S1。

（3）求出w2井實(shí)鉆與鉆前的構(gòu)造圖深度誤差D0，再求出w2井點(diǎn)處與w1井點(diǎn)處的方差體振幅之和屬性的差值A(chǔ)0＝Aw2－Aw1。

（4）求出單位深度誤差對(duì)應(yīng)的屬性差R＝D0／A0。

（5）用w1井點(diǎn)處歸零后的砂體的方差體振幅之和屬性圖S1除以單位深度誤差對(duì)應(yīng)的屬性差R，得到平面上各個(gè)位置相對(duì)于w1井的深度誤差值D1。

（6）把用w1的時(shí)深關(guān)系轉(zhuǎn)換得到的構(gòu)造圖D減去第5步得到的平面上各個(gè)位置相對(duì)于w1井的深度誤差值D1，得到用屬性校正后的構(gòu)造圖。

圖3 渤中29－4油氣田基于方差體振幅之和屬性校正構(gòu)造圖深度流程圖

通過對(duì)后續(xù)鉆探的w3井的預(yù)測(cè)深度誤差對(duì)比（表1），可以看到運(yùn)用本文新方法得到的構(gòu)造圖深度預(yù)測(cè)誤差只有1．3 m，而用常規(guī)方法得到的構(gòu)造圖深度預(yù)測(cè)誤差達(dá)7．7 m。由此可見，運(yùn)用本文新方法可以很好地解決BZ29－4油氣田后續(xù)鉆井的深度預(yù)測(cè)問題，得到更符合地下實(shí)際的目的層構(gòu)造深度圖，從而成功規(guī)避因構(gòu)造誤差帶來(lái)的開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。

表1 w3井校正前后深度預(yù)測(cè)誤差對(duì)比

4 結(jié)束語(yǔ)

通過理論分析，提取出了方差體基本信息，并把方差值的大小與聲波擾動(dòng)、氣體逸散聯(lián)系起來(lái)，建立了目的層之上方差體振幅之和屬性與“氣云區(qū)”淺層氣的總體影響程度之間的關(guān)系，得到了方差體振幅之和屬性與深度誤差校正之間的數(shù)學(xué)表達(dá)式。應(yīng)用效果表明，運(yùn)用該數(shù)學(xué)表達(dá)式可以得到較為準(zhǔn)確的砂體深度構(gòu)造圖，為油氣田開發(fā)提供可信的構(gòu)造信息，從而成功規(guī)避因構(gòu)造誤差帶來(lái)的開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。

［1］ 黃兆林，楊平華，楊玉江．氣層預(yù)測(cè)技術(shù)在東海某三維區(qū)的應(yīng)用［J］．中國(guó)海上油氣，2005，17（1）：16－20．

［2］ 張樹林．鶯歌海盆地氣層反射地震波動(dòng)力學(xué)特征［J］．中國(guó)海上油氣（地質(zhì)），2001，15（4）：269－275．

［3］ 史偉．淺析三維地震勘探中的方差數(shù)據(jù)體［J］．山西建筑，2009，35（25）：147－149．

［4］ 李彥鵬，孫鵬遠(yuǎn)，魏庚雨，等．利用陸上三分量數(shù)據(jù)改善氣云區(qū)構(gòu)造成像［J］．石油地球物理勘探，2009，44（4）：417－424．

［5］ 李書瑜．利用方差體技術(shù)有效識(shí)別斷層［J］．江漢石油學(xué)院學(xué)報(bào)，2003，25（3）：9．

［6］ 苑書金．地震相干體技術(shù)的研究綜述［J］．勘探地球物理進(jìn)展，2007，30（1）：7－16．

［7］ 顧兆峰，張志珣，劉懷山．海底淺層圈閉與淺層氣地震反射特征對(duì)比［J］．海洋地質(zhì)與第四紀(jì)地質(zhì)，2009，29（3）：115－122．

［8］ 顧兆峰，張志珣，劉懷山，等．南黃海西部地區(qū)淺層氣地震特征［J］．海洋地質(zhì)與第四紀(jì)地質(zhì)，2006，26（3）：65－74．

［9］ 魯全貴，陳雪芳，向家萬(wàn)．一種消除淺層天然氣影響的時(shí)深轉(zhuǎn)換技術(shù)［J］．天然氣地球科學(xué)，2007，18（4）：616－620．

［10］ LIU Chuncheng，XIA Qinglong．Offshore multi－wave seismic exploration in Bohai［J］．Applied Geophysics，2004，1（1）：26－31．

（編輯：周雯雯）

A discussion on the application of variance technique in depth prediction within a“gas cloud area”

Liu Chuanqi Ming Jun Ma Kuiqian Zhang Jianmin Chuai Yuanyuan Li Bin
（Tianjin Branch of CNOOC Ltd．，Tianjin，300452）

Within a“gas cloud area”，there are great differences in the shallow gas influence on areal seismic data，because of an uneven distribution of escaping gas，and the time maps can not be accuratelly transformed into the depth maps，thus increasing the reservoir development risk from structural errors．By combining the shallow gas influence with the areal attribute of seismic variance cube，some actual oilfield data were used to establish a relational expression between the sum of variance cube amplitude over a target formation and the total shallow gas influence whith a“gas cloud area”．Its application in BZ29－4 oilfield has shown that this relational expression can generate more accurate depth maps，provide reliable structure information for field development，and avoid the development risk from structural errors．

“gas cloud area”；shallow gas influence；sum of variance cube amplitude；depth prediction；BZ29－4 oilfield

＊中國(guó)海洋石油總公司重大專項(xiàng)“精細(xì)時(shí)深標(biāo)定技術(shù)研究”部分研究成果。

劉傳奇，男，工程師，畢業(yè)于吉林大學(xué)，獲碩士學(xué)位，主要從事地震資料的綜合解釋和儲(chǔ)層研究工作。地址：天津市塘沽區(qū)閘北路渤海研究院主樓607室（郵編：300452）。電話：022－25800707。E－mail：liuchq＠cnooc．com．cn。

2011－10－28 改回日期：2011－12－13