波阻抗反演中地震子波的處理

王功軍 (長江大學工程技術學院,湖北荊州434023)

王冬梅 (荊州職業技術學院,湖北荊州434020)

油氣田勘探開發的工作主要針對目的層進行,而地震勘探工作長期以來只是利用巖層的聲學特征確定巖層分界面,使得地震與地質方法的結合發生了困難。為了改變這種狀況,可將常規的反射剖面轉換成巖層型測井剖面,把地震資料變成可與測井資料直接對比的形式,實現這種轉換的關鍵技術是地震波阻抗反演[1]。波阻抗信息能比較真實地反映地下巖性和物性的分布和變化情況,為勘探開發提供重要依據,而子波提取又是波阻抗反演中的關鍵因素[2]。為此,筆者對波阻抗反演中地震子波的處理進行了探討。

1 地震子波提取

地震波阻抗反演結果與地震記錄、初始模型和地震子波密切相關,其中準確地求取地震子波非常有意義,因為通過了解地震子波在地層中的變化可以獲得豐富的地質信息。在地震記錄為已知參數、初始模型不可能更精確的情況下,多井條件下常規的子波提取方法如下[3]:①選擇野外觀測的震源子波或VSP觀測的子波,順地震同相軸開時窗,將時窗內的地震子波疊加平均,得到地震子波。②選擇標準的模型子波,對儲層附近的地震道進行時窗頻譜分析,確定振幅譜中地震波主頻和頻寬范圍,并通過相位譜確定子波相位值。將上述參數運用到模型子波中,得到模型子波。③利用井旁地震道提取子波,在人工合成地震記錄與井旁地震數據匹配較好的條件下提取的地震子波。此外,還有其他的子波提取方法如自相關法、多項式求根法、對數分解法等。

2 地震子波的處理

在地震勘探中,由于激發環境的變化,或震源點地表壓實程度的改變等因素的影響,得到的子波波形基本上是不一致的。如果采用不同的子波進行反演,就會出現不同區域巖性的不閉合現象,這樣子波的變化造成反演結果的變化,進而造成解釋錯誤。因此,需要考慮地震子波一致性問題,即在進行波阻抗反演處理時應對子波進行整形處理使之符合,要求具體做法是在一個工區進行波阻抗反演時一般只提取一個子波 (見圖1)。

2.1 子波整形

進行子波整形時,根據反射系數一致性原理,以目標區塊為中心逐步向外擴展,從而保證資料好的區塊不受損失[4]。根據整形區域的地震資料在相同位置的內在關系,設計適合的整形因子,使整形區的地震子波在振幅、頻率、相位等方面都趨向于目標區單炮的地震子波。

2.2 整形因子的求取方法

1)利用震源對比記錄求整形因子 為求得較準確的整形因子,野外施工中采用不同震源重復激發取得多個對比記錄。對比記錄采集要求選擇最佳條件以得到質量較高的記錄。為此,要選取信噪比高、波形穩定、多道可對比性強的記錄道。記錄時窗內應包括2個以上的反射波組,同時由于干擾波存在,不宜選擇過長的記錄時窗。最后通過反復實際應用和對比效果,以求得較準確的整形因子。

圖1 井中提取的子波

2)利用動較正道集求整形因子 如果沒有震源對比記錄,可利用采集到的不同震源的共反射點記錄來求取整形因子。選取共反射點記錄的原則是施工方向盡量一致、地表規則、信噪比高和偏移距相近。為減少誤差,要在進行高程校正和低降速帶校正后,再用較準確的速度進行動校正的道集記錄上求整形因子。

3)利用疊加記錄道求整形因子 該方法是利用不同震源采集的疊加記錄重復道求整形因子。為求得較準確的整形因子,應滿足如下要求,即在疊加前要消除一些影響因素、疊加速度要準確、疊加道覆蓋次數應盡量多、偏移距分布均勻[5]。

3 實例應用

反演的結果必須反映出地質構造特征,在此基礎上才能反演儲層變化。對地震構造層位的解釋要盡可能對地質單元進行細化以確保對復雜巖性的準確了解。根據反演的要求,追蹤解釋的層位盡量靠近反演目的層。層位解釋應做到閉合性好和接觸關系清晰,以適合反演的要求。

圖2 波阻抗模型

如果已知A、B兩口井,根據聲波測井與密度測井資料可以求出波阻抗,然后對井間進行內插和外推,構造無井處的波阻抗,進而得出波阻抗模型 (見圖2),再由波阻抗模型求出反射系數,由提取的子波與反射系數進行褶積可以得到合成記錄 (見圖3)。

在處理資料的過程中,應將實際地震記錄與合成的地震記錄進行比較,當兩者的誤差能量不滿足時說明合成記錄有問題,因而需要修改反射系數,直到兩者的誤差能量滿足要求為止。由此可以求出反射系數,結合初始波阻抗模型,采用逐漸遞推算法反演得到每一時刻的波阻抗,實現反射剖面向巖層型剖面的轉換[6],進而得到波阻抗反演剖面圖 (見圖4)。

圖3 合成記錄

圖4 波阻抗反演圖

4 結 語

出于不同地質條件的地震資料的連續性對比和地震資料解釋的需要,開展地震子波一致性處理來消除地震子波差異的影響顯得非常重要。通過了解地震子波在地層中的變化可以獲得豐富的地質信息,根據已知子波可以準確求得地層反射系數并由此得到可靠的巖層型剖面,從而為勘探開發提供重要依據。

[1]張永剛.地震波阻抗反演技術的現狀和發展 [J].石油物探,2002,41(4):385-389.

[2]俞壽朋.高分辨率地震勘探[M].北京:石油工業出版社,1993.

[3]許升輝,馬勁風.波阻抗反演中多井條件下的子波提取方法 [J].地球物理學進展,2003,18(4):623-627.

[4]張廣智,劉洪,印興耀.井旁道地震子波精細提取方法[J].石油地球物理勘探,2005,40(2):158-162.

[5]趙秋亮,李錄明.基于分形方法的地震子波提取及應用[J].石油物探,2005,44(1):7-11.

[6]牟永光,陳小宏.地震數據處理方法 [M].北京:石油工業出版社,2006.