相干體技術在裂縫預測中的應用研究

竇麗瑋

（中石油遼河油田勘探開發研究院，遼寧 盤錦 124010）

相干體技術在裂縫預測中的應用研究

竇麗瑋

（中石油遼河油田勘探開發研究院，遼寧 盤錦 124010）

目前裂縫性儲層是一種十分重要的儲集層。通常利用疊后幾何屬性來描述儲層的裂縫發育程度，而相干體技術是最常用的一種疊后幾何屬性。本文從相干體技術的基本原理出發，然后討論了相干體技術的參數優選和目前最常用的三種相干體的優缺點，最后結合實際工區的地震資料，應用相干體技術對目的區進行裂縫預測，并對結果進行分析。結果表明：相干體技術是一種有效的裂縫預測技術。

相干體；裂縫預測；應用研究

0 引言

裂縫性儲層是近年來油氣勘探開發的重點，如何對目標區的裂縫發育程度進行準確的預測和描述，長久以來是科研工作者研究的難點［1］。相干體是20世紀90年代發展起來的地震幾何屬性的代表，目前已經成為一種常用的技術，其本質上是利用相鄰地震波形之間的相似性來突出不連續性的一種方法［2］。當地下存在巖性突變、裂縫等異常體時，相鄰地震道的反射波在運動學和動力學特征上都會產生一定的差異，而相干體技術可以檢測到這些差異，從而預測裂縫發育帶等地質異常［3］。

1 基本原理

從原理上來說，計算地震數據的相干體十分簡單、易懂。相干算法從最初的歸一化互相關（C1），即第一代相干體技術，和使用道與道之間的相似作為相干估計（C2），即第二代相干體技術（Marfurt 等，1998），發展到Gersztenkorn Α 和 Marfurt K.J提出的基于本征結構算法的第三代相干體技術（C3），到現在的局部結構熵相干體算法，其結果都是反映地震數據的不連續性，從而達到預測裂縫的目的。三維地震數據體的相關系數可以用以下關系式來計算：

式中，t 是時間；φ為傾角；T 和T'是地震道的數據對；R 是地震道時間和兩個地震道之間的傾角函數，即相干系數。

2 參數選擇

通常因為地層傾角的不確定性，所以參與計算的地震道數和相干時窗的大小對于相似系數的結果影響很大。如果適當選擇這兩個參數，可以提高裂縫預測預測精度。

（1）地震道數的選擇。地震道的空間組合方式通常8種。一般來講，平均效應會隨著道數增加而增加，從而也降低了對斷裂的分辨率，識別出的主要是大斷層，但是計算效率較高；反之，道數越少，平均效應就越小，這時對小斷層和裂縫比較敏感。因此，需要根據研究目的和工區的實際情況選擇參與計算的地震道數。

（2）相干時窗大小的選擇。另一個參數是相干時窗，其受到地震資料的頻率的影響很大，一般參考反射波的視周期T，通常選T/2-3T /2。當相干時窗小于T/2時，看到的波谷或波峰不是一個完整的，視野比較窄，所得到的低相干結果可能反映的是噪聲，給識別的裂縫發育帶帶來誤差。當相干時窗大于3T /2時，反射同相軸比較多，所得到的低相干數據帶可能是波組不連續的區域，而不是裂縫帶，掩蓋了細微的地質構造。所以選擇的時窗過大或者過小都會降低對裂縫發育帶的分辨率，當時窗接近視周期時，相干體的結果最好。實際應用時參考地震資料的分辨率，主頻較高時，時窗可以較小；反之，時窗較大。

3 三種算法的優缺點

目前工業界最常用的是C1、C2和C3，這三種方法各有優缺點，C1運算速度最快，但其易受噪音干擾，適用于信噪比較好而且以大斷層發育為主的實際資料；C2比C1的稍慢，但是其抗噪能力比C1強，大多數情況下可以使用C2算法；C3最慢，但其抗噪性較好，而對裂縫的橫向識別比C1和C2強。在實際應用時，應該根據需要，合理選擇算法。

4 實際應用

本文應用C3相干算法對東部某油田的地震資料提取相干數據體，嘗試了不同的參數，通過對比發現，選擇9道和50ms時窗計算時，裂縫預測效果最好。圖1為過Α86井的相干體剖面，紅色箭頭作示的試油結果為水層，裂縫發育，相干剖面上顯示為低相干值。

5 結論與建議

通過以上分析與應用，可以得到以下認識：

（1）在應用相干體技術進行裂縫預測時，對不同的目標區，參數選擇應該適當，從而提高裂縫預測的精度。

（2）相干體技術是一種地震幾何屬性，可以用來預測儲層的裂縫發育程度，但在巖性突變的地方也會使地震資料產生異常，多解性仍然比較強，在實際應用時應綜合考慮多種資料，減少多解性。

［1］ 王西文，蘇明軍，劉軍迎等.基于小波變換的地震相干體算法及其應用［J］.石油物探，2002，41（03）∶334-338.

［2］ 葉增爐，何建軍，王剛.多尺度相干體信息的融合及應用［J］.合肥工業大學學報∶自然科學版，2007，30（11）∶1458-1461.

［3］ 孫夕平，杜世通.乘冪法在地震屬性分析中的應用［J］.物探化探計算技術，2000，22（04）∶316-321.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.19.059