2013年3月14日星期四

采用地震分析手段获取薄层信息

薄层一般定义就是小于地震分辨率极限的地层,当然我们一般谈薄层的时候都是指的可以作为储层的薄层。从各种沉积环境来说,海相或湖相沉积环境多为较厚、稳定的碳酸盐岩地层、非均质较强的浊积体、滨岸潮坪砂岩等,陆相沉积环境沉积的砂泥岩纵横向变化都比较快,如河道、滩坝等,纵向韵律性强,也就是旋回特征明显,所以我们在讲薄层的时候大多数讨论的也是岩性为砂泥岩组合的薄层。虽然钻探证实碳酸盐岩、火成岩等其他类岩性形成的油气藏储量能占总量的50%以上,但这些岩性形成的油气藏面临着其他的问题,如非均质性强、裂缝发育,薄层问题可能不如砂泥岩地层油气藏这样突出。

由于地震数据是各种油气藏勘探以来的主要基础数据,所以很多解决薄层问题的技术方案都是依赖于地震数据的,也就是说从地震资料的角度去思考对策。现在大家知道的技术包括:直接在叠后数据上进行频谱拓宽处理,提高地震资料主频和分辨率,使得薄层问题解决的可能性增加;采用解释性处理手段,如地震属性、地震分频,多篇文献(包括李庆忠院士2008年发表在岩石油气藏杂志上对分辨率的探讨:李庆忠.岩性油气藏地震勘探若干问题的讨论(Ⅱ)—关于垂向分辨率的认识)均指出在某些地质条件下是可以突破地震分辨率极限,即四分之一波长的,甚至可以达到十六分之一波长,唐文榜(2012年发表在石油物探《地震可检测分辨率研究》)则认为是地震可检测分辨率更适宜。凌云研究组在文章案例中确实是分析到厚度小于分辨率极限的地层变化特征,主要是借助于切片技术,在沉积切片上观察到这种薄层的特征。

Gaynor在去年SEG年会上发表了一篇文章:Thin Beds: Seismic Analysis workflows to extract hidden events,介绍了几种地震分析手段去尽可能解决薄层问题,主要包括:

1)方波化地震属性处理
利用Terrace属性处理地震数据,原来难分辨的波组反射在该属性结果上呈现成可追踪的同相轴。
Terrace属性是采用方波化处理算法对地震反射子波进行处理,将原来各采样点处的振幅值根据方波化方式不一样赋予对应的值,如分析层段两个零点之间的厚度、弧长、最大振幅值等,由此可以消除子波干涉影响,将干涉波组分离成独立的反射。

                   

 下图中左图为振幅剖面,右图为用曲率方式进行的方波化处理结果。可以看到,黑色线所追踪的位置在方波化属性剖面上特征很清晰,而且呈现地层变化样式,如下方的叠置前积,这在原始剖面上是看不见的。

下图右图为方波化处理结果,箭头所指为一薄层反射,原始剖面上在绿色箭头位置变可解释为终止,但在方波化属性处理后一直可以延伸到白色箭头处。如果该层代表一储层反射的话,那么完全可以将该层进行延伸,扩大面积。这个例子实际上是美国Niobrara页岩地层中的一个薄层反射。

(2)Bedform属性与瞬时频率融合
   这些干涉反射轴通常与瞬时频率剖面上负值样点对应,有些情况下是小于地震分辨率的。这种瞬时频率脉冲可以和bedform属性融合起来应用。Bedform属性沿着数据的最大相位和最小相位提取并赋予其数值,因此与地震的频率和振幅是无关的。这种处理方式虽然不能直接识别出薄层,但是和瞬时频率组合起来使用,就可以将薄层位置和尖灭位置识别出来。
下图为上页岩地层段将瞬时频率属性与bedform属性融合的结果,尽管无法如上述一样将反射轴延伸,但可以看到融合后在黑色箭头处出现了透镜体或者双峰特征反射。

上述这些属性处理手段可以在SVI或者Geoteric软件中找到,Bedform属性还可以用于地震地层层序变化研究。当然这个是一些应用的例子,其中也没有阐明是否为薄层,但是确实在应用了这些属性后出现了一些新的反射特征,如果能用地质观念去解释这些新的东西,那带来的就是一定程度的认识上的突破了。

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