相干體技術(shù)在裂縫預(yù)測中的應(yīng)用研究

竇麗瑋

（中石油遼河油田勘探開發(fā)研究院，遼寧 盤錦 124010）

相干體技術(shù)在裂縫預(yù)測中的應(yīng)用研究

竇麗瑋

（中石油遼河油田勘探開發(fā)研究院，遼寧 盤錦 124010）

目前裂縫性儲層是一種十分重要的儲集層。通常利用疊后幾何屬性來描述儲層的裂縫發(fā)育程度，而相干體技術(shù)是最常用的一種疊后幾何屬性。本文從相干體技術(shù)的基本原理出發(fā)，然后討論了相干體技術(shù)的參數(shù)優(yōu)選和目前最常用的三種相干體的優(yōu)缺點，最后結(jié)合實際工區(qū)的地震資料，應(yīng)用相干體技術(shù)對目的區(qū)進(jìn)行裂縫預(yù)測，并對結(jié)果進(jìn)行分析。結(jié)果表明：相干體技術(shù)是一種有效的裂縫預(yù)測技術(shù)。

相干體；裂縫預(yù)測；應(yīng)用研究

0 引言

裂縫性儲層是近年來油氣勘探開發(fā)的重點，如何對目標(biāo)區(qū)的裂縫發(fā)育程度進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)測和描述，長久以來是科研工作者研究的難點［1］。相干體是20世紀(jì)90年代發(fā)展起來的地震幾何屬性的代表，目前已經(jīng)成為一種常用的技術(shù)，其本質(zhì)上是利用相鄰地震波形之間的相似性來突出不連續(xù)性的一種方法［2］。當(dāng)?shù)叵麓嬖趲r性突變、裂縫等異常體時，相鄰地震道的反射波在運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)特征上都會產(chǎn)生一定的差異，而相干體技術(shù)可以檢測到這些差異，從而預(yù)測裂縫發(fā)育帶等地質(zhì)異常［3］。

1 基本原理

從原理上來說，計算地震數(shù)據(jù)的相干體十分簡單、易懂。相干算法從最初的歸一化互相關(guān)（C1），即第一代相干體技術(shù)，和使用道與道之間的相似作為相干估計（C2），即第二代相干體技術(shù)（Marfurt 等，1998），發(fā)展到Gersztenkorn Α 和 Marfurt K.J提出的基于本征結(jié)構(gòu)算法的第三代相干體技術(shù)（C3），到現(xiàn)在的局部結(jié)構(gòu)熵相干體算法，其結(jié)果都是反映地震數(shù)據(jù)的不連續(xù)性，從而達(dá)到預(yù)測裂縫的目的。三維地震數(shù)據(jù)體的相關(guān)系數(shù)可以用以下關(guān)系式來計算：

式中，t 是時間；φ為傾角；T 和T'是地震道的數(shù)據(jù)對；R 是地震道時間和兩個地震道之間的傾角函數(shù)，即相干系數(shù)。

2 參數(shù)選擇

通常因為地層傾角的不確定性，所以參與計算的地震道數(shù)和相干時窗的大小對于相似系數(shù)的結(jié)果影響很大。如果適當(dāng)選擇這兩個參數(shù)，可以提高裂縫預(yù)測預(yù)測精度。

（1）地震道數(shù)的選擇。地震道的空間組合方式通常8種。一般來講，平均效應(yīng)會隨著道數(shù)增加而增加，從而也降低了對斷裂的分辨率，識別出的主要是大斷層，但是計算效率較高；反之，道數(shù)越少，平均效應(yīng)就越小，這時對小斷層和裂縫比較敏感。因此，需要根據(jù)研究目的和工區(qū)的實際情況選擇參與計算的地震道數(shù)。

（2）相干時窗大小的選擇。另一個參數(shù)是相干時窗，其受到地震資料的頻率的影響很大，一般參考反射波的視周期T，通常選T/2-3T /2。當(dāng)相干時窗小于T/2時，看到的波谷或波峰不是一個完整的，視野比較窄，所得到的低相干結(jié)果可能反映的是噪聲，給識別的裂縫發(fā)育帶帶來誤差。當(dāng)相干時窗大于3T /2時，反射同相軸比較多，所得到的低相干數(shù)據(jù)帶可能是波組不連續(xù)的區(qū)域，而不是裂縫帶，掩蓋了細(xì)微的地質(zhì)構(gòu)造。所以選擇的時窗過大或者過小都會降低對裂縫發(fā)育帶的分辨率，當(dāng)時窗接近視周期時，相干體的結(jié)果最好。實際應(yīng)用時參考地震資料的分辨率，主頻較高時，時窗可以較??；反之，時窗較大。

3 三種算法的優(yōu)缺點

目前工業(yè)界最常用的是C1、C2和C3，這三種方法各有優(yōu)缺點，C1運(yùn)算速度最快，但其易受噪音干擾，適用于信噪比較好而且以大斷層發(fā)育為主的實際資料；C2比C1的稍慢，但是其抗噪能力比C1強(qiáng)，大多數(shù)情況下可以使用C2算法；C3最慢，但其抗噪性較好，而對裂縫的橫向識別比C1和C2強(qiáng)。在實際應(yīng)用時，應(yīng)該根據(jù)需要，合理選擇算法。

4 實際應(yīng)用

本文應(yīng)用C3相干算法對東部某油田的地震資料提取相干數(shù)據(jù)體，嘗試了不同的參數(shù)，通過對比發(fā)現(xiàn)，選擇9道和50ms時窗計算時，裂縫預(yù)測效果最好。圖1為過Α86井的相干體剖面，紅色箭頭作示的試油結(jié)果為水層，裂縫發(fā)育，相干剖面上顯示為低相干值。

5 結(jié)論與建議

通過以上分析與應(yīng)用，可以得到以下認(rèn)識：

（1）在應(yīng)用相干體技術(shù)進(jìn)行裂縫預(yù)測時，對不同的目標(biāo)區(qū)，參數(shù)選擇應(yīng)該適當(dāng)，從而提高裂縫預(yù)測的精度。

（2）相干體技術(shù)是一種地震幾何屬性，可以用來預(yù)測儲層的裂縫發(fā)育程度，但在巖性突變的地方也會使地震資料產(chǎn)生異常，多解性仍然比較強(qiáng)，在實際應(yīng)用時應(yīng)綜合考慮多種資料，減少多解性。

［1］ 王西文，蘇明軍，劉軍迎等.基于小波變換的地震相干體算法及其應(yīng)用［J］.石油物探，2002，41（03）∶334-338.

［2］ 葉增爐，何建軍，王剛.多尺度相干體信息的融合及應(yīng)用［J］.合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報∶自然科學(xué)版，2007，30（11）∶1458-1461.

［3］ 孫夕平，杜世通.乘冪法在地震屬性分析中的應(yīng)用［J］.物探化探計算技術(shù)，2000，22（04）∶316-321.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.19.059