地震波吸收衰減屬性在新北油田油氣檢測中的應用

代磊

摘要：地層含油氣后對高頻成分吸收增強、吸收系數增大，因此利用地震波的吸收衰減屬性可間接地檢測儲層含流體發育特征。針對新北油田館上段IV砂組發育的河流相砂巖，利用地震波的吸收衰減屬性對該區儲層的含油氣性進行識別，其結果與實鉆井有較好的吻合度，取得了很好的應用效果。

關鍵詞：吸收衰減屬性；新北油田；油氣檢測

新北油田位于沾化凹陷與黃河口凹陷之間的大型潛山披覆帶，主力含油層系為館陶組上段IV砂組一套曲流河沉積。由于該區儲層與圍巖的速度存在較大的阻抗差，依據河流相砂體“亮點”的反射特征取得了良好的勘探效果。但隨著勘探的深入，相繼部署的滾動開發井效果不理想。由于地層含油氣后對高頻成分吸收增強、吸收系數增大，因此在該地區利用地震吸收衰減屬性進行了儲層含油氣檢測的應用探索，取得了很好的應用效果。

1 理論基礎

理論研究表明，與致密的地質體相比，當地質體中含流體（如水或油、氣）時，會引起地震波的散射和地震能量的衰減。當儲層中孔隙比較發育而且包含流體時，地震波中高頻能量衰減比低頻能量衰減大。因此通過提取高頻段的衰減梯度屬性，可以間接地檢測儲層含流體發育特征。

目前，衰減梯度的求取方法主要基于傅里葉變換、小波變換等。但是基于傅里葉變換的頻譜比法計算的衰減梯度，小的振幅值可能會產生大的奇異值，使算法不穩定，同時，傅里葉變換的時窗效應也嚴重影響結果的可信度。而基于小波變換的瞬時譜分析技術（ISA）是一種連續的時間頻率分析技術，它能提供地震道每個時間采樣的頻譜，獲得最優化的時間和頻率位置，避免常規傅里葉分析的復雜的分時窗問題，提高算法的穩定性和對儲層的分辨能力，增強地震信號的局部特性。

ISA技術的核心是基于小波變換的匹配追蹤頻譜分解方法。圖1為利用小波時頻分析進行振幅衰減梯度因子計算的示意圖。對地震道進行小波變換后，在頻率域對每個樣點進行振幅能量衰減分析。首先將檢測到的最大能量頻率作為初始衰減頻率；然后再分別計算65%和 85%的地震波能量對應的頻率；最后在這個頻率范圍內根據頻率對應的能量值擬合出能量與頻率的衰減梯度，得到振幅衰減梯度因子。

2 新北油田油氣檢測

新北油田主要目的層館上段為曲流河沉積，埋深小于1500m。該段地層巖性組合為砂泥巖薄互層，沉積結構具有泥包砂的特征，其內砂巖固結較差、疏松易碎，孔隙度一般20%-38%，泥巖固結好，具有較好的成巖性，孔隙度一般0%-2%。通過對該區多口井資料統計結果來看，館上段砂巖沉積變化快，縱向上相互疊置，橫向上連通性差，相應的地震反射特征比較復雜，但儲層在地震剖面上特征明顯，為中強振幅反射。雖然振幅的強弱在一定程度上能夠反映儲層的發育程度，但是結合實鉆井分析，振幅屬性并不能完全反映儲層的含流體情況。研究表明，巖性與所含流體不同，密度差異明顯，造成不同巖性間波阻抗值差值大， 因此本文按照如下圖所示流程，利用地震吸收衰減屬性針對館上段IV砂組的含油氣性進行了預測。

通過對不同鉆井目的層的地震資料進行頻譜分析（圖3）及可知：地震資料有效頻帶寬度為10-40hz，主頻25hz；且不同流體在高頻端的振幅能量衰減程度均不同，其中kd343井不含油氣、kd346井目的層為一套水層、kd80井目的層含油、kd342井目的層含氣，高頻端能量kd343井>kd346井>kd80井>kd342井。由此可知，利用地震波吸收衰減屬性可以有效識別新北油田儲層的含油氣性。

而利用井中頻譜模擬（圖4）可知，儲層含油氣后衰減梯度值有明顯異常響應，同時也確定了進行衰減梯度計算的目的層主頻在25hz，計算時窗為目的層上下150ms（既大于兩個子波長度，又完全包含了目的層段）。圖5是kd346井-kd342井-kd80井-kd343井的衰減梯度剖面。從圖中可知，儲層不含流體或僅含水時在衰減梯度剖面上趨于背景值，無異常現象；含油或含氣后在衰減梯度剖面上表現為強吸收，衰減梯度值明顯高于背景值，而這兩者之前的差值就是儲層含油氣后的衰減梯度異常值。在上述研究的基礎上，利用地震吸收衰減梯度屬性對新北油田館上段IV砂組進行了油氣檢測（圖6）。通過與已知鉆井的對比可知，振幅衰減梯度的高值區域與實鉆井的含油氣性基本吻合；且地震衰減值的大小與儲層厚度無關，只與儲層中所含流體的性質相關，其中含氣井地震衰減值最高，含油井居中，含水井地震衰減值最低，而不含油氣的井基本沒有地震衰減值異常顯示。這說明，利用地震吸收衰減屬性對新北油田進行油氣檢測是切實可行的。

3 主要認識與結論

地層地質品質因子、地震振幅衰減的梯度變化與儲層的含油氣性密切相關。新北油田儲層含油氣后高頻能量顯著降低，衰減梯度值增大，與實鉆井的結果基本吻合，利用該屬性在該區進行油氣檢測取得了較好的應用效果，表明了地震波吸收衰減屬性的有效性。

參考文獻

1 苑書金等. 地震波衰減技術在鄂爾多斯盆地儲層預測中的應用. 石油物探，2006，45（2）182-185.

2 劉書會，徐仁. Proni濾波技術及其在油氣預測中的應用. 石油地球物理勘探，2004，39（3）：332-337.