方差技術在“氣云區”深度預測中的應用探討＊

劉傳奇 明 君 馬奎前 張建民 揣媛媛 李 賓

（中海石油（中國）有限公司天津分公司）

方差技術在“氣云區”深度預測中的應用探討＊

劉傳奇 明 君 馬奎前 張建民 揣媛媛 李 賓

（中海石油（中國）有限公司天津分公司）

由于“氣云區”逸散氣體分布的不均衡，造成了平面范圍內地震資料受淺層氣影響的程度存在很大差異，使得“氣云區”的時間構造圖不能精確地轉換為深度構造圖，進而增大了構造誤差帶來的油氣藏開發風險。通過把受淺層氣影響程度與地震方差數據體的平面屬性結合起來，運用實際油田資料建立了目的層之上方差體振幅之和屬性與“氣云區”淺層氣的總體影響程度之間的數學關系式。渤中29－4油氣田應用效果表明，運用該數學關系式可以得到較為準確的砂體深度構造圖，為油氣田開發提供可信的構造信息，從而成功規避因構造誤差而帶來的開發風險。

“氣云區” 淺層氣影響程度 方差體振幅之和 深度預測 渤中29－4油氣田

渤中29－4油氣田是一個典型的復雜斷塊油氣田，其主要開發區地震資料受淺層氣影響比較嚴重（后文把受淺層氣影響的區域簡稱為“氣云區”），且“氣云區”內地震資料受淺層氣的影響程度不均一。由于地層含氣后其地震波速度明顯降低［1－4］，地震波反射時間明顯延長，同向軸出現明顯的下拉現象（與周圍不含氣地層相比）。渤中29－4油氣田已完鉆的某一評價井和某一開發井相距700 m，如果用評價井的地震速度預測開發井的深度，則預測深度與實鉆深度誤差達到11 m。由于該油氣田具有頂氣底油的分布特征，在開發過程中為了避免氣竄的問題，開發井的深度一定要預測準確，這就對油氣田構造圖有了更高的精度要求。為此，本文對渤中29－4油氣田“氣云區”深度校正方法進行了探討研究，提出了利用方差體振幅之和屬性改進時－深轉換的深度校正新方法，并在該油氣田后續完鉆開發井深度預測中取得了良好應用效果。

1 方差體與淺層氣影響程度的關系分析

根據文獻［3，5－6］可知，求取某樣點I道L時窗長度的方差值公式為

通過上式得到某一個采樣點的方差值，最終得到三維方差數據體。從上式可以看到，某點的方差值與相鄰道的振幅平均值的差別越大，其方差值越大。也就是說，該方差值能反映該點與相鄰道的相似性，地震道越連續，相似性越大，其方差值越小。

渤中29－4油氣田的淺層氣主要是由氣體逸散到淺層產生的，這種氣體逸散會形成聲學幕、聲學擾動等小規模的淺層氣分布區［7－8］，而聲學擾動現象引起的相鄰地震道間的差別能很好地通過方差數據體反映出。如圖1所示，渤中29－4油氣田聲學擾動越嚴重的位置（“氣云區”內），相鄰地震道間的差別越大，其方差值越大，因此，可以用方差值來定量表示該位置受氣體逸散的影響程度。

圖1 渤中29－4油氣田氣云擾動程度與方差值的關系

2 “氣云區”范圍的圈定及淺層氣對目的層平均速度影響的定量表述

由上述理論分析及方差體振幅之和屬性圖（圖2）可知，某一深度“氣云區”的范圍可以很清楚地用方差數據體切片表示出來，并且在“氣云區”內某一位置受淺層氣影響越大，該位置的聲學擾動現象越明顯，地震同相軸越破碎，目的層之上方差體振幅之和屬性值也越大，即在某一時間切片上某一點的方差值δ2t能表示該點在該時間深度上受氣云影響的程度。在進行目的層時深轉換時，采用的是目的層到海平面的平均速度，也就是說，目的層到海平面所有深度點上受氣云影響的程度均會影響到此平均速度。顯而易見，同一個位置上所有深度的時間切片的方差值之和能綜合反映該位置從目的層到海平面總體受氣云影響的程度。因此，在目的層的某一位置，用方差體的振幅之和屬性能表示目的層之上總體受氣云影響的程度。

圖2 渤中29－4油氣田方差體振幅之和屬性與剖面的對應關系

3 “氣云區”深度校正新方法及其應用效果

當油氣在淺部地層聚集成藏時，含油氣后淺部地層的地層速度會比其圍巖的地層速度大幅降低，必然會對其下的深部地層的地震反射造成影響［9－10］，也必然會對時深轉換結果造成影響。如前所述，方差體振幅之和屬性能反映淺層氣總體影響的程度，用該屬性來定量表達淺層氣對平均速度的總體影響，可以大致認為淺層氣對速度的總體影響就是對各點深度異常的影響。根據渤中29－4油氣田2口井的深度差別信息和方差體振幅之和屬性的差別信息，建立了速度（或深度）差別與方差體振幅之和屬性差別之間的數學表達式，通過該數學表達式把屬性值轉換成深度校正平面圖，最后得到基于方差體屬性校正后的深度構造圖。

圖3為渤中29－4油氣田基于方差體振幅之和屬性校正構造圖深度的流程圖，其具體的校正流程如下：

（1）從方差體振幅之和屬性圖S0上得到w1井和w2井在砂體頂面處的方差體振幅之和屬性值Aw1和Aw2。

（2）把該砂體各個位置的屬性值都減去w1井點處的屬性值Aw1，得到w1井點處的歸零后的整個砂體的方差體振幅之和屬性圖S1。

（3）求出w2井實鉆與鉆前的構造圖深度誤差D0，再求出w2井點處與w1井點處的方差體振幅之和屬性的差值A0＝Aw2－Aw1。

（4）求出單位深度誤差對應的屬性差R＝D0／A0。

（5）用w1井點處歸零后的砂體的方差體振幅之和屬性圖S1除以單位深度誤差對應的屬性差R，得到平面上各個位置相對于w1井的深度誤差值D1。

（6）把用w1的時深關系轉換得到的構造圖D減去第5步得到的平面上各個位置相對于w1井的深度誤差值D1，得到用屬性校正后的構造圖。

圖3 渤中29－4油氣田基于方差體振幅之和屬性校正構造圖深度流程圖

通過對后續鉆探的w3井的預測深度誤差對比（表1），可以看到運用本文新方法得到的構造圖深度預測誤差只有1．3 m，而用常規方法得到的構造圖深度預測誤差達7．7 m。由此可見，運用本文新方法可以很好地解決BZ29－4油氣田后續鉆井的深度預測問題，得到更符合地下實際的目的層構造深度圖，從而成功規避因構造誤差帶來的開發風險。

表1 w3井校正前后深度預測誤差對比

4 結束語

通過理論分析，提取出了方差體基本信息，并把方差值的大小與聲波擾動、氣體逸散聯系起來，建立了目的層之上方差體振幅之和屬性與“氣云區”淺層氣的總體影響程度之間的關系，得到了方差體振幅之和屬性與深度誤差校正之間的數學表達式。應用效果表明，運用該數學表達式可以得到較為準確的砂體深度構造圖，為油氣田開發提供可信的構造信息，從而成功規避因構造誤差帶來的開發風險。

［1］ 黃兆林，楊平華，楊玉江．氣層預測技術在東海某三維區的應用［J］．中國海上油氣，2005，17（1）：16－20．

［2］ 張樹林．鶯歌海盆地氣層反射地震波動力學特征［J］．中國海上油氣（地質），2001，15（4）：269－275．

［3］ 史偉．淺析三維地震勘探中的方差數據體［J］．山西建筑，2009，35（25）：147－149．

［4］ 李彥鵬，孫鵬遠，魏庚雨，等．利用陸上三分量數據改善氣云區構造成像［J］．石油地球物理勘探，2009，44（4）：417－424．

［5］ 李書瑜．利用方差體技術有效識別斷層［J］．江漢石油學院學報，2003，25（3）：9．

［6］ 苑書金．地震相干體技術的研究綜述［J］．勘探地球物理進展，2007，30（1）：7－16．

［7］ 顧兆峰，張志珣，劉懷山．海底淺層圈閉與淺層氣地震反射特征對比［J］．海洋地質與第四紀地質，2009，29（3）：115－122．

［8］ 顧兆峰，張志珣，劉懷山，等．南黃海西部地區淺層氣地震特征［J］．海洋地質與第四紀地質，2006，26（3）：65－74．

［9］ 魯全貴，陳雪芳，向家萬．一種消除淺層天然氣影響的時深轉換技術［J］．天然氣地球科學，2007，18（4）：616－620．

［10］ LIU Chuncheng，XIA Qinglong．Offshore multi－wave seismic exploration in Bohai［J］．Applied Geophysics，2004，1（1）：26－31．

（編輯：周雯雯）

A discussion on the application of variance technique in depth prediction within a“gas cloud area”

Liu Chuanqi Ming Jun Ma Kuiqian Zhang Jianmin Chuai Yuanyuan Li Bin
（Tianjin Branch of CNOOC Ltd．，Tianjin，300452）

Within a“gas cloud area”，there are great differences in the shallow gas influence on areal seismic data，because of an uneven distribution of escaping gas，and the time maps can not be accuratelly transformed into the depth maps，thus increasing the reservoir development risk from structural errors．By combining the shallow gas influence with the areal attribute of seismic variance cube，some actual oilfield data were used to establish a relational expression between the sum of variance cube amplitude over a target formation and the total shallow gas influence whith a“gas cloud area”．Its application in BZ29－4 oilfield has shown that this relational expression can generate more accurate depth maps，provide reliable structure information for field development，and avoid the development risk from structural errors．

“gas cloud area”；shallow gas influence；sum of variance cube amplitude；depth prediction；BZ29－4 oilfield

＊中國海洋石油總公司重大專項“精細時深標定技術研究”部分研究成果。

劉傳奇，男，工程師，畢業于吉林大學，獲碩士學位，主要從事地震資料的綜合解釋和儲層研究工作。地址：天津市塘沽區閘北路渤海研究院主樓607室（郵編：300452）。電話：022－25800707。E－mail：liuchq＠cnooc．com．cn。

2011－10－28 改回日期：2011－12－13