“雙高”地震資料處理技術(shù)與應(yīng)用
——以四川盆地射洪區(qū)塊沙溪廟組河道砂儲層成像為例

楊廣廣 呂 龑 韓 嵩 粱 菁 曾華會

1.中國石油西南油氣田公司勘探開發(fā)研究院 2.中國石油西南油氣田公司致密油氣項目部3.中國石油勘探開發(fā)研究院西北分院

關(guān)鍵字 高保真 高分辨率 中侏羅世 沙溪廟期 河道砂 地震成像 射洪區(qū)塊 四川盆地

0 引言

四川盆地川中地區(qū)構(gòu)造相對平緩，區(qū)內(nèi)侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組總體為寬緩斜坡，局部發(fā)育鼻狀構(gòu)造與潛高，內(nèi)部高角度Ⅲ級小斷層發(fā)育。沙溪廟組埋藏淺，地層厚度大，為一套800～2 200 m厚的陸相碎屑巖，以河流相沉積為主。巖性以紫紅色泥巖夾淺灰綠色粉砂巖、砂巖為主，具有 “泥包砂”特征，河道砂體發(fā)育，單砂體厚度5～30 m，縱向疊置成層，橫向呈條帶狀廣泛、穩(wěn)定分布，為形成規(guī)模巖性油氣藏提供了優(yōu)越的條件[1-3]。區(qū)內(nèi)BJC氣田沙溪廟組氣藏投產(chǎn)10多口工業(yè)氣井，日產(chǎn)氣超過100 104m3，氣井穩(wěn)產(chǎn)能力強，整體開發(fā)效果好，展現(xiàn)出巨大的天然氣勘探開發(fā)潛力。

由于川中地區(qū)射洪區(qū)塊針對深層設(shè)計三維地震采集觀測系統(tǒng)，淺層沙溪廟組的有效覆蓋次數(shù)相對較低，采集腳印現(xiàn)象嚴(yán)重，常規(guī)地震處理方法在保護(hù)低頻、改善橫向分辨率、保持AVO信息等方面存在不足，導(dǎo)致資料信噪比低，河道砂儲層和斷裂的成像精度低，AVO響應(yīng)特征受到較大影響，難以針對開展河道與烴源斷裂地震精細(xì)刻畫、儲層定量預(yù)測及含氣性檢測。為了提高淺層沙溪廟組儲層和斷裂成像精度，為儲層與烴類檢測提供可靠的地震資料，本次在“雙高”（高保真、高分辨率）處理原則下[4-7]，結(jié)合實際地震資料特點，設(shè)計針對性處理流程，采用微測井約束層析反演靜校正、低頻保護(hù)的“六分法”高保真去噪、VSP井控Q補償、OVT域疊前偏移及方位各向異性校正等技術(shù)，在處理過程中強化參數(shù)試驗及優(yōu)化，形成一套致密砂巖儲層保真保幅高分辨率地震處理技術(shù)。

1 “雙高”地震資料處理流程

針對川中地區(qū)沙溪廟組地震資料覆蓋次數(shù)低、噪聲發(fā)育，河道砂儲層埋藏淺、非均質(zhì)性強的特點，根據(jù)“雙高”處理技術(shù)要求，設(shè)計針對性處理流程（圖1）。與常規(guī)處理相比較，本次處理過程中，一方面強化靜校正、去噪、反褶積、切除、偏移過程中參數(shù)試驗和關(guān)鍵處理環(huán)節(jié)嚴(yán)格質(zhì)控；另一方面充分利用微測井、VSP等資料，降低采集腳印對高保真成像的影響，注重保護(hù)低頻，提高縱向分辨率的同時改善資料的橫向分辨率、提高地震資料對河道砂體及其儲層的識別能力、保留含氣砂體AVO信息、突出河道地震響應(yīng)特征，使斷裂和砂體的成像更準(zhǔn)確。

圖1 射洪區(qū)塊 雙高 三維地震疊前處理流程與質(zhì)控圖

2 關(guān)鍵處理技術(shù)

2.1 微測井約束層析反演靜校正技術(shù)

靜校正問題是決定地震成像效果的主要因素，地形起伏或高程落差大、低降速帶速度變化快，是導(dǎo)致靜校正問題突出的重要原因。近年來研究表明，利用小折射、微測井資料作為初始模型信息約束層析反演，建立三維近地表模型，能夠提高模型的垂向反演精度，客觀地反映實際近地表速度結(jié)構(gòu)，是解決復(fù)雜近地表靜校正建模的一種有效手段[8-10]。射洪區(qū)塊地形起伏不大，但是局部高程落差大、巖性變化快，靜校正問題突出，采用高程靜校正處理后淺層同相軸能量仍不能完全聚焦。通過微測井約束層析反演，近地表的低速帶、降速帶分層結(jié)構(gòu)清晰，速度模型精度明顯提高（圖2），更符合地表地質(zhì)情況，基于此模型計算的靜校正量更合理、精度更高，靜校正效果更好。

2.2 低頻保護(hù)的 六分法 高保真去噪技術(shù)

由于受到地形地表、人文交通、激發(fā)接收條件等外部因素的影響，造成原始地震單炮記錄中發(fā)育各種噪聲，與有效波信號混雜在一起，降低了地震資料的信噪比與分辨率，因此噪聲壓制是必不可少的，特別是低信噪比的淺層，疊前保真去噪是資料處理的難點之一。常規(guī)的疊前去噪方法通常以中深層噪聲衰減為主，對淺層低頻信號的保護(hù)不足。利用“六分法”去噪技術(shù)[11]，根據(jù)不同噪聲的特性分類、分步、分域、分頻、分區(qū)、分時，優(yōu)選合適的方法和參數(shù)進(jìn)行壓制，在保護(hù)有效信號的前提下提高信噪比，注重保護(hù)低頻。通過利用殘差質(zhì)控法[12]，比較噪聲記錄，綜合分析去噪前與去噪后單炮頻譜特征，做到保真去噪處理（圖3）。

圖2 微測井約束前與約束后層析反演近地表速度模型剖面比較圖

2.3 基于VSP井控Q補償?shù)奶岣叻直媛侍幚砑夹g(shù)

地震波在地下介質(zhì)傳播過程中，由于地層黏彈性吸收作用，導(dǎo)致地震波的高頻成分快速衰減、子波相位畸變，隨著深度或時間的增加，垂向分辨率逐漸降低。為了消除地表對地震波的吸收衰減效應(yīng)，通常用反映吸收作用強弱的介質(zhì)品質(zhì)因子Q，補償?shù)叵陆橘|(zhì)對地震波的吸收，從而提高地震成像精度。常規(guī)提取Q值的方法有經(jīng)驗公式法、斜率法、譜比法等[13-14]，但是這些方法由于受到噪聲、散射等影響，具有一定的局限性。VSP井控Q值提取和補償能最大程度的利用VSP資料，確定地層速度，準(zhǔn)確求取Q值，井震匹配吻合度高，最終得到高保真高分辨率地震資料。其方法原理是：利用VSP 測井資料下行初至波，采用譜比法提取Q值，將不同Q補償偏移剖面與井資料進(jìn)行匹配分析，從而獲得最終的精確Q值[15-17]。從VSP井控Q補償與常規(guī)Q補償后單炮記錄及其頻譜比較可知（圖4），VSP井控Q補償處理的單炮中高頻能量明顯提高，資料的信噪比和分辨率也明顯提高。

圖3 三角區(qū)線性噪聲壓制前與壓制后單炮、頻譜比較圖

圖4 VSP井控Q補償與常規(guī)Q補償后單炮、頻譜比較圖

2.4 基于OVT域疊前偏移及方位各向異性校正技術(shù)

常規(guī)疊前偏移處理沒有充分考慮方位角信息和方位各向異性問題，不能對裂縫方向和發(fā)育程度進(jìn)行準(zhǔn)確檢測。OVT域疊前處理技術(shù)是一種有效的寬方位處理方法[18-19]，能充分利用寬方位疊前地震資料攜帶的儲層和流體信息，能夠提供振幅和方位信息保真的疊前螺旋道集，為地質(zhì)人員進(jìn)行方位各向異性分析及裂縫檢測研究提供更為豐富的信息，并且在方位各向異性校正之后，能夠進(jìn)一步提高同相疊加能力和資料分辨率[20-21]。從OVT域處理與常規(guī)處理的疊前道集、時間偏移剖面對比可以看出，OVT域處理的疊前道集近、中、遠(yuǎn)偏移距能量均衡，無明顯混波現(xiàn)象，更有利于AVO分析，并且時間偏移剖面上層間信息更豐富，分辨率更高（圖5）。

3 應(yīng)用效果

3.1 成像效果分析

比較“雙高”處理成果與常規(guī)處理成果：從疊前時間偏移處理剖面的比較可以看出（圖6）， “雙高”處理后的地震資料信噪比和分辨率明顯改善、斷點歸位更準(zhǔn)確、斷面成像更清晰，同時河道亮點特征更明顯、河道邊界不連續(xù)性特征明顯增強；從地震屬性切片的比較可以看出（圖7），“雙高”處理對河道成像精度明顯提高、邊界更清晰，有利于對河道砂體精細(xì)刻畫。

3.2 AVO特征分析

為了進(jìn)一步檢驗“雙高”處理資料的保真度，通過實鉆井疊前道集正演，開展AVO地震屬性分析。QL18井鉆遇沙溪廟組7號河道砂組，測試日產(chǎn)氣9.06 104m3，揭示該砂組含氣。從過QL18井點正演道集可以看出（圖8），7號砂組頂界、底界的振幅均隨偏移距增大而增大，呈現(xiàn)亮點異常，為典型的三類AVO響應(yīng)特征?！半p高”處理地震資料道集與正演道集響應(yīng)特征一致，從剖面上也可以看出遠(yuǎn)道疊加剖面上7號河道砂組的振幅能量明顯強于近道疊加，而常規(guī)處理的近道與遠(yuǎn)道疊加剖面上7號砂組振幅能量變化相對較弱?！半p高”處理地震資料保持了含氣河道砂儲層AVO信息特征，為儲層預(yù)測與含氣性檢測提供更可靠的成果數(shù)據(jù)，地震預(yù)測結(jié)果能更好地支撐到生產(chǎn)井位部署中（圖9）。

圖5 OVT域處理與常規(guī)處理的疊前道集、時間偏移剖面比較圖

圖6 常規(guī)處理與 雙高 處理偏移疊加剖面河道、斷裂成像效果比較圖

圖7 常規(guī)處理與 雙高 處理沿層切片河道成像效果比較圖

圖8 QL18井常規(guī)處理和 雙高 處理的近道、遠(yuǎn)道疊加剖面比較圖

4 結(jié)論

1）針對淺層沙溪廟組河道砂儲層的地震成像，不僅要提高地震資料縱向分辨率，而且要提高資料的橫向分辨率，增強河道砂體空間相關(guān)性與邊界不連續(xù)性，突出地質(zhì)特征，有助于河道砂體的精細(xì)刻畫。

2）在“雙高”處理的基礎(chǔ)上開展OVT域疊前偏移及方位各向異性校正，能進(jìn)一步提高地震資料的信噪比和分辨率，OVT偏移后可以保留更精確的方位和偏移距信息，便于與方位相關(guān)的屬性提取，有助于方位各向異性分析和斷裂檢測。

3）通過對淺層進(jìn)行“雙高”處理攻關(guān)，形成一套致密砂巖儲層保幅保真高分辨率地震處理技術(shù)，地震資料的信噪比和分辨率明顯提高，河道砂體及斷裂的成像更清晰，含氣砂體AVO特征信息得到較好的保留，充分展示“雙高”處理技術(shù)優(yōu)勢，具有推廣應(yīng)用價值。

圖9 L18井區(qū)7號砂組儲層預(yù)測和AVO泊松比含氣性檢測圖