東方區(qū)中深層道集優(yōu)化處理關(guān)鍵技術(shù)

劉　兵，謝艷華，吳云鵬，汪長明

（中海石油<中國>有限公司湛江分公司，廣東湛江524057）

東方區(qū)中深層道集優(yōu)化處理關(guān)鍵技術(shù)

劉兵*，謝艷華，吳云鵬，汪長明

（中海石油<中國>有限公司湛江分公司，廣東湛江524057）

鶯歌海盆地東方區(qū)中深層發(fā)育超壓氣藏，AVO屬性是區(qū)分氣水的有效方法。已有疊前道集資料存在近道剩余多次波發(fā)育、沿偏移距方向振幅畸變等問題，制約了應(yīng)用AVO技術(shù)預(yù)測儲層含氣性的效果。針對問題采取了兩項(xiàng)道集優(yōu)化處理關(guān)鍵技術(shù)。疊前LIFT去噪技術(shù)通過AVO正演模擬有效反射，實(shí)現(xiàn)近道剩余多次波的衰減。井約束偏移距方向振幅補(bǔ)償通過建立合理的偏移距方向振幅補(bǔ)償函數(shù)，使優(yōu)化處理后的CRP道集AVO特征與理論認(rèn)識吻合。應(yīng)用優(yōu)化處理后的地震道集開展了東方區(qū)中深層有利目標(biāo)的含氣性預(yù)測，AVO屬性準(zhǔn)確描述了含氣砂巖的橫向分布范圍，預(yù)測結(jié)果經(jīng)鉆井檢驗(yàn)可靠。

東方區(qū)；高溫高壓；AVO屬性；道集優(yōu)化處理；LIFT；多次波衰減；振幅補(bǔ)償

AVO技術(shù)是天然氣勘探中廣泛應(yīng)用的烴類檢測技術(shù)，地震資料的保幅性是其成功應(yīng)用的關(guān)鍵［1］。AVO技術(shù)的應(yīng)用具有嚴(yán)格的假設(shè)條件，包括無多次波影響、無傳輸損失和幾何擴(kuò)散的影響、子波不隨時(shí)間和空間變化等。理論研究和勘探實(shí)踐證實(shí)，地震資料處理只能實(shí)現(xiàn)相對意義上的保幅，不合理的流程和參數(shù)選擇常常會(huì)引起地震振幅的畸變，從而影響AVO的應(yīng)用效果。實(shí)際地震資料處理中，影響AVO的處理因素包括多次波衰減、噪音壓制、振幅補(bǔ)償、吸收衰減恢復(fù)［2］、動(dòng)校拉伸［3-4］、偏移歸位［5］等。因此，在應(yīng)用CRP道集開展AVO分析之前，需要開展道集的保幅性分析，必要時(shí)進(jìn)行針對性的道集優(yōu)化處理，使地震資料滿足AVO理論的假設(shè)條件。

鶯歌海盆地東方區(qū)中深層地震資料為常規(guī)處理成果，道集資料的保幅性一般，制約了AVO技術(shù)的應(yīng)用效果。本文針對疊前道集資料存在的問題，采用疊前LIFT去噪、井約束偏移距方向振幅補(bǔ)償?shù)汝P(guān)鍵技術(shù)，改善了基礎(chǔ)資料的品質(zhì)。應(yīng)用AVO屬性準(zhǔn)確描述了東方區(qū)中深層含氣砂巖的橫向分布，指導(dǎo)了鶯歌海盆地高溫高壓領(lǐng)域的天然氣勘探。

1　疊前道集保幅性分析

1.1AVO正演模擬

東方區(qū)中深層多口鉆井鉆遇優(yōu)質(zhì)烴類氣層，部分井鉆遇氣水界面。根據(jù)實(shí)測縱橫波速度和密度開展不同流體的AVO正演模擬，確定超壓地層條件下不同流體的AVO類型，指導(dǎo)地震道集資料的保幅性評價(jià)。圖1為典型井的AVO正演道集及不同流體的AVO響應(yīng)。AVO正演表明，含氣砂巖頂面反射為波谷，AVO表現(xiàn)為隨偏移距增加能量增強(qiáng)的Ⅲ類AVO特征。含水砂巖頂面反射為波谷，AVO表現(xiàn)為隨偏移距增加能量減小的Ⅳ類AVO類型。氣層和水層AVO特征的差異為開展針對AVO的振幅補(bǔ)償處理提供了理論基礎(chǔ)。

1.2地震道集存在的問題

圖2為實(shí)際CRP道集，可以看到道集信噪比整體較高，2.6～2.8s附近的砂巖強(qiáng)反射特征清楚。在近偏移距200～1000m范圍內(nèi)存在大量剩余多次波，表現(xiàn)為能量強(qiáng)，從淺至深呈條帶狀出現(xiàn)，沿偏移距方向反射突然變?nèi)?。近偏移距剩余多次波的存在改變了不同偏移距上的振幅相對關(guān)系特征，是導(dǎo)致該區(qū)AVO技術(shù)失效的因素之一。統(tǒng)計(jì)儲層段（2.6～2.8s）地震均方根振幅隨偏移距的變化，可以看到，遠(yuǎn)偏移距反射振幅能量呈現(xiàn)臺階式衰減，遠(yuǎn)小于近中偏移距，與AVO正演模擬的雙曲線特征差異大。遠(yuǎn)偏移距反射振幅能量的不合理變化是導(dǎo)致該區(qū)AVO技術(shù)失效的另一個(gè)因素。

2　道集優(yōu)化處理關(guān)鍵技術(shù)

2.1疊前LIFT去噪技術(shù)

圖1　典型井AVO正演道集（A）及氣層頂面（B）、水層頂面（C）的AVO特征

圖2　常規(guī)處理CRP道集（上）及儲層段振幅值統(tǒng)計(jì)（下）（虛線為統(tǒng)計(jì)振幅的二次擬合曲線）

東方區(qū)平均水深60～70m，多次波類型主要為中短周期多次波?，F(xiàn)有的多次波衰減技術(shù)主要包括2大類，一是利用一次波與多次波在地下傳播路徑上的差異，從而導(dǎo)致了兩者速度上的差異。拉冬變換是這類多次波衰減的常用技術(shù)。由于近道多次波和一次反射波的速度差異很小，幾乎沒有剩余時(shí)差，在拉冬域兩者基本疊置在一起，無法實(shí)現(xiàn)有效衰減。另一類是基于多次波的周期性和可預(yù)測性，首先利用一次波來預(yù)測多次波，然后從輸入地震數(shù)據(jù)中減去預(yù)測的多次波。這類方法要求準(zhǔn)確的多次波模型［6］。對于海洋地震資料，通常缺少200m以內(nèi)的近道信息，近道多次波難以通過模型準(zhǔn)確預(yù)測，導(dǎo)致衰減效果不好。

通常情況下，地震反射波在近中遠(yuǎn)偏移距均勻分布，而近道多次波主要集中在近偏移距，在中遠(yuǎn)偏移距分布較少。疊前LIFT去噪技術(shù)正是利用反射波和近道多次波在不同偏移距上的分布特點(diǎn)，通過AVO正演技術(shù)模擬有效信號，從而達(dá)到近道多次波衰減的目的［7］。

利用疊前LIFT去噪技術(shù)開展了東方區(qū)中深層CRP道集的近道多次波衰減處理（圖3），可以看到，近道上的剩余多次波得到了有效衰減，而中遠(yuǎn)偏移距的反射波振幅特征沒有變化。圖3道集上方顯示了沿目的層附近小時(shí)窗提取的均方根振幅隨偏移距的變化。多次波衰減前，均方根振幅曲線近偏移距范圍內(nèi)存在強(qiáng)振幅異常，且與中遠(yuǎn)偏移距振幅存在較大差異；多次波衰減后，近中遠(yuǎn)偏移距上的相對振幅關(guān)系得到恢復(fù)。

圖3　CRP道集近道多次波衰減前（左）后（右）效果對比

2.2井約束偏移距方向振幅補(bǔ)償技術(shù)

針對偏移距方向的振幅補(bǔ)償方法可以分為二次偏移重處理和偏移后目標(biāo)處理2大類，目前常用的方法多采用偏移后的振幅補(bǔ)償處理。劉力輝等采用譜平衡吸收補(bǔ)償方法，對CRP道集進(jìn)行時(shí)頻展開，參考標(biāo)準(zhǔn)道的時(shí)頻譜，補(bǔ)償不同偏移距的能量和頻率［8］。YU采用統(tǒng)計(jì)方法，使統(tǒng)計(jì)時(shí)窗內(nèi)不同偏移距上的振幅能量相等［9］。ROSS等提出以AVO正演記錄為參考，建立理論AVO背景與實(shí)際資料AVO背景的函數(shù)關(guān)系，開展CRP道集偏移距方向的振幅補(bǔ)償［10］。本次處理結(jié)合東方區(qū)中深層地質(zhì)條件，建立了測井約束的偏移距方向振幅補(bǔ)償流程，達(dá)到了合理振幅補(bǔ)償?shù)哪康摹?/p>

2.2.1振幅補(bǔ)償處理流程

井約束偏移距方向振幅補(bǔ)償處理流程見圖4。（1）開展研究區(qū)巖石物理分析和AVO正演模擬。利用已鉆井的縱橫波速度和密度信息，分析飽氣砂巖、飽水砂巖和泥巖的AVO特征差異，并計(jì)算理論AVO背景趨勢。（2）在選定時(shí)窗內(nèi)，統(tǒng)計(jì)CRP道集不同偏移距位置的振幅變化規(guī)律，計(jì)算實(shí)際資料的AVO背景趨勢。（3）建立理論AVO背景趨勢與實(shí)際AVO背景趨勢的函數(shù)關(guān)系，計(jì)算與偏移距有關(guān)的振幅補(bǔ)償因子。（4）將振幅補(bǔ)償因子應(yīng)用于實(shí)際地震資料，完成地震道集振幅補(bǔ)償處理。

圖4　井約束CRP道集偏移距方向振幅補(bǔ)償流程圖

2.2.2補(bǔ)償處理效果

圖5是振幅補(bǔ)償處理前后儲層段的AVO特征對比。提取2.26s位置的波谷反射振幅，處理前遠(yuǎn)偏移距上的振幅存在明顯畸變，振幅隨偏移距的增大而減小，與該區(qū)含氣砂巖為典型Ⅲ類AVO特征的認(rèn)識不符。處理后氣層頂面振幅隨偏移距的增大而增大，與已鉆井的AVO正演模擬吻合。振幅補(bǔ)償前后的AVO特征變化表明，井約束的偏移距方向振幅補(bǔ)償技術(shù)能夠有效恢復(fù)地層的真實(shí)AVO特征，為后續(xù)的AVO研究提供了可靠的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

圖5　地震道集振幅補(bǔ)償前（左）后（右）的對比

3　應(yīng)用實(shí)例

在東方區(qū)中深層疊前CRP道集保幅分析的基礎(chǔ)上，利用疊前LIFT去噪技術(shù)和井約束偏移距方向振幅補(bǔ)償技術(shù)開展了針對性的道集優(yōu)化處理，并應(yīng)用處理后的道集資料開展了AVO屬性分析，對全區(qū)有利目標(biāo)的含氣性進(jìn)行了預(yù)測。

圖6是應(yīng)用優(yōu)化處理后的CRP道集計(jì)算的P×G屬性剖面和對應(yīng)的地震剖面，剖面過已鉆井D14和2口設(shè)計(jì)井A和B。A井目的層有2套砂體Ⅰ和Ⅱ，B井目的層有3套砂體Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ，砂體都表現(xiàn)為強(qiáng)振幅反射特征。在AVO屬性剖面上可以看到設(shè)計(jì)井位置上的Ⅰ和Ⅱ兩套砂體都具有明顯的AVO異常，橫向分布穩(wěn)定，可能與含氣有關(guān)，而Ⅲ砂體沒有AVO異常。鉆井證實(shí)，A井Ⅰ和Ⅱ兩套砂體測井解釋為氣層，B井Ⅰ和Ⅱ兩套砂體位于構(gòu)造低部位，鉆井鉆遇氣水過渡帶，測井解釋為含氣水層，Ⅲ砂體測井解釋為水層。與疊后地震剖面相比，AVO屬性剖面降低了強(qiáng)振幅的陷阱，準(zhǔn)確識別了與含氣有關(guān)的儲層分布。

圖6　過已鉆井D14和設(shè)計(jì)井A、B的地震剖面（上）及P×G屬性剖面（下）

4　結(jié)束語

針對東方區(qū)中深層CRP道集存在的問題，采取了兩項(xiàng)道集優(yōu)化處理關(guān)鍵技術(shù)。疊前LIFT去噪技術(shù)通過AVO正演模擬有效信號，在最大限度保留有效信息的同時(shí)，精確壓制近道上的剩余多次波，消除由此引起的近道振幅畸變。井約束偏移距方向振幅補(bǔ)償技術(shù)從實(shí)際AVO背景趨勢與理論趨勢的差異出發(fā)，構(gòu)建合理的偏移距方向振幅補(bǔ)償函數(shù)，優(yōu)化處理后的CRP道集AVO特征與理論認(rèn)識吻合。應(yīng)用道集優(yōu)化處理后的CRP道集開展了東方區(qū)中深層有利目標(biāo)的含氣性預(yù)測，AVO屬性準(zhǔn)確描述了含氣砂巖的橫向分布。鉆井證實(shí)AVO預(yù)測結(jié)果可靠。

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P631.44

A

1004-5716（2016）06-0046-04

2016-01-26

2016-02-02

劉兵（1978-），男（漢族），山東青島人，工程師，現(xiàn)從事儲層預(yù)測和烴類檢測方面的工作。