地震資料在油田精細評價中的應用

摘 要：地震資料解釋在油田精細評價過程中起著舉足輕重的作用，是地震勘探技術發(fā)展中的重要部分。隨著勘探技術的發(fā)展，地震資料在油藏儲集層的層序界面識別、精細構造地震解釋等方面得到了廣泛的應用。層序界面識別、精細構造地震解釋是影響油藏儲集層評價、有利區(qū)預測及后續(xù)開發(fā)的關鍵。文章對層序界面識別的地震特征及精細構造地震解釋過程進行了詳細的分析研究。

關鍵詞：地震資料；層序識別；精細構造

1 地震資料在層序識別中的應用

1.1 地震層序學發(fā)展

Sloss等1948年在一次會議上首次提出了層序的概念，他們將“層序”定義為以克拉通內部的大型不整合為邊界的地層組合單元。然而當時并沒有受到重視，致使層序地層學沒有得到充分的發(fā)展[1]。20世紀70年代，Vial及其同事將地質理論、地震勘探技術與現(xiàn)代計算機技術緊密結合而創(chuàng)立的地震地層學是層序地層學發(fā)展的又一個里程碑。隨后又提出了一個新概念--地震層序地層學，并將海平面變化曲線在地震資料顯示的剖面中導出。如今隨著地震勘探儀器以及計算機軟件技術的發(fā)展，地震資料已經(jīng)普遍應用于層序界面的劃分之中。

1.2 地震層序界面識別特征

利用地震資料顯示的地震特征劃分地震層序，其研究基礎就是地質界面與地震反射面特征相結合。層序界面、不整合界面以及流體分界面等地質界面是產(chǎn)生地震剖面反射的地質條件。地震反射面不但是一個存在有波阻抗差的界面，而且也是一個具有年代地質學意義的界面，從而構成了地震地層學的研究基礎。油田精細評價中的層序劃分是沉積層序和地震層序相對應統(tǒng)一的結果。地震層序是地震資料剖面上識別的層序，其劃分的關鍵是識別不整合和追蹤與之相應的假整合或整合[2]。

地震層序的劃分首先確定層序界面即反射界面的類型，根據(jù)地震反射波同相軸特征和幾何接觸關系分為整一界面、不整一界面兩大類。整一界面是上下同相軸產(chǎn)狀平行或亞平行的界面，可以是連續(xù)面，也可以是不連續(xù)面；不整一界面是由于地震反射界面兩側的地震反射波同相軸產(chǎn)狀不協(xié)調形成，分為頂超、削減、上超、下超四種類型（圖1）。頂超是局部基準面較低情況下沉積物過路沖刷的結果，在層序界面的頂部發(fā)生反射終止，地震資料上顯示同相軸向上逐漸終止于該界面；削減是侵蝕造成的地層側向中斷，地震反射波在層序頂部以較大的幾何角度突然終止，與角度不整合相對應；上超由水位相對持續(xù)上升，持續(xù)充填堆積形成，地震反射波沿層序界面底部逐層向上終止；下超指新沉積地層沿原始沉積面向下超覆，在層序的底部向原始傾斜面的下傾方向終止。

通過頻譜分析得到地震資料的品質即垂向分辨率是地震層序劃分的基礎。通頻帶的中心頻率fp決定了視頻率f（或稱主頻，主頻就是我們眼睛看到的剖面上同相軸的胖瘦程度），由公式（1）根據(jù)低截頻f1和高截頻f2可以得到主頻。按照瑞利（Rayleigh）準則，即：一個反射波的分辨率的極限是1/4波長。由公式（2）可以計算出識別地震資料顯示的垂向剖面上至少能分辨出的地層厚度。

fp=f=■（f2+f1） （1）

△H=■v·T=■=■（2）

公式（2）中△H表示可分辨的地層垂直厚度，T表示地震波的周期，v表示地層的層速度，？姿表示地震波的波長。按照地震層序在地震剖面顯示的范圍大小，可劃分為三個級別：超層序包括多個層序，區(qū)域范圍內可追蹤數(shù)百千米，并以區(qū)域性的不整合面為界；層序是區(qū)域性的或局部的，常以不整合面或可與其對比的整合面為界；亞層序是層序中最基本的地層單元，局部水域變化或沉積體系變化形成。

2 地震資料在精細構造解釋中的應用

2.1 精細構造地震解釋重要性

構造作用和沉積作用致使油氣儲層產(chǎn)生形變形成了局部構造，構造反應出油氣儲層產(chǎn)狀，兩者有密不可分的關系。新油田或者開發(fā)多年的老油田都需要找尋新儲量來維持生產(chǎn)開發(fā)，特別是巖性油藏或是構造油藏類型的老油田在尋找新儲量時，由于開發(fā)前期對構造進行過多種方法的編制，如今更需要對微構造類型進行準確的落實。如果單一的運用測井資料分析構造特征是有局限性的，必須有效地結合地震資料進行綜合的分析研究。隨著地震勘探開發(fā)技術的不斷發(fā)展，高分辨率的三維地震資料可解釋出局部微幅度構造形態(tài)和小斷距斷層。

2.2 精細構造地震解釋流程

精細構造地震解釋的過程共分為三部分：（1）在三維地震資料顯示剖面上進行層位標定與追蹤。首先制作合成地震記錄，其屬于一種正演的地震解釋方法：先用綜合速度求取測井曲線的起始時間，再用聲波和密度測井資料計算波阻抗和反射系數(shù)，然后在過井剖面上提取目的層段的地震子波與之進行褶積計算，得到合成地震記錄。在準確標定各反射標志層后，對研究主力層位進行追蹤解釋。（2）斷層是自然界中廣泛存在的一種地質現(xiàn)象，斷層解釋是精細地震構造解釋中的關鍵部分。發(fā)育微小斷層、復雜的斷裂系統(tǒng)、精細識別及組合難度較大的條件下，解釋時充分運用了工作站的過井線、連井線、環(huán)線、多線、變密度、斷塊移動相位對比等多種斷層解釋技術，并將三維可視化、椅狀顯示和斷層差分圖等多種斷層檢測技術配合使用，精確地落實了微小斷層的斷距及延伸方向，建立全區(qū)的斷裂體系。（3）遵循“切片定走向，剖面定傾向，共同定產(chǎn)狀”的原則進行解釋[3]，在準確的精細層位與斷層解釋基礎之上得到標定層位的等To圖。首先對To數(shù)據(jù)和平均速度數(shù)據(jù)采用相同的網(wǎng)度進行網(wǎng)格化，然后建立速度場模型將時間域的等To圖轉換為深度域的精細構造圖。受地震資料垂向分辨率影響，解釋出來的斷層與層位有可能與鉆井資料有一定的差距。這就需要在地質建模中對小層進行仔細分析，認真對比調整，從而得到比較真實可靠的地質構造模型。利用單井地層深度對解釋好的構造圖進行認真校正，得到各反射層面最終的精細構造圖，有效地指導油田后續(xù)開發(fā)的研究工作。

3 結束語

（1）運用多種地震層序界面識別特征劃分地震層序，地震資料受垂向分辨率的限制，通常易識別超層序、層序、亞層序三種界面。（2）地震資料解釋的精細構造，為下一步油田進行局部調整加密、優(yōu)化油田注采及生產(chǎn)動態(tài)分析研究等提供新的地質依據(jù)。（3）地震資料廣泛應用于油藏層序界面劃分與精細構造解釋，在油田精細評價中起著重要的基礎作用。

參考文獻

[1]肖傳桃，劉莉，陳志勇.層序地層學的研究狀況及有關理論問題探討[J].石油天然氣學報（江漢石油學院學報），2006，28（6）：1-2.

[2]王學彩.博東地區(qū)沙四段儲層預測及勘探目標評價[D].東營：中國石油大學（華東），2009.

[3]徐亮.低序級斷層的地震識別技術在惠民凹陷辛34斷塊中的應用[J].礦物巖石，2007，27（2）：86-93.

作者簡介：程大強（1990-），男，漢族，籍貫：山東省菏澤市，單位：山東科技大學地球科學與工程學院，碩士研究生，主要研究方向為石油地質。

*通訊作者：劉強。