梨樹斷陷地震剖面極性問題探討

柯 欽, 閆 群, 劉劍倫， 孫 星,朱緒峰， 張洪宇, 劉濱瑩， 劉 偉

(東方地球物理公司 a.研究院地質(zhì)研究中心,b.新興物探開發(fā)處，涿州 072750)

0 引言

在油氣勘探的過程中地震的極性問題，越來越受重視，特別現(xiàn)在隱蔽油氣藏勘探階段，對于解釋人員來說，地震極性必須明確，這樣才能真正理解地震反射層所包含地層含義。

極性判別的方法很多，有聲波合成地震記錄法、單軌與雙軌剖面判別法、提取子波判別法、合成地震記錄反求平均速度法、模型判別法、利用VSP測井速度資料確定極性等。在實際工作中，聲波合成地震記錄法最為簡單、方便實用，人工合成地震記錄法是間接的地震資料極性判別方法，不能單憑一兩口井或者少數(shù)井的合成記錄結(jié)果來判別地震資料的極性，應(yīng)統(tǒng)計工區(qū)內(nèi)所有井的的合成記錄的子波極性，根絕統(tǒng)計的結(jié)果來判別地震資料極性，如果不能判斷還需借用其他方法判斷。梨樹斷陷內(nèi)探井評價150口，可利用聲波合成地震記錄法對極性判別。

通過對地震極性的判別，分析標定的結(jié)果，了解地震反射層的真正地質(zhì)含義，利用巖性組合決定地震反射特征不同，劃定超覆邊界范圍，落實地層圈閉，以期對今后的工作所借鑒意義。

1 極性的規(guī)定及說明

地震極性是復(fù)雜的問題，本身沒有固定的物理意義。韓文功[1]對極性作了較為明確的解釋，關(guān)于地震剖面有建議規(guī)定，規(guī)定內(nèi)容主要為以下幾個方面:①有關(guān)地震剖面的極性一般使用正負極性的概念，正極性剖面等同反正常極性剖面，負極性剖面等同正常極性剖面；②地震子波同樣視作是有極性的,零相位子波主瓣向右跳為正極性,向左跳為負極性；③在零相位地震剖面上,如果是一個較大反射系數(shù)且相對孤立的地層界面,正反射系數(shù)界面對應(yīng)波峰,負反射系數(shù)界面對應(yīng)波谷,這種剖面稱為正極性剖面,與其相反為負極性剖面；④對于非零相位地震剖面使用視極性的概念,即視正極性、視負極性；⑤此外,為保證今后地震剖面極性的確定性,對野外原始紀錄起跳一致性的要求是必要的,對所用的地震處理流程及處理模塊也要進行極性測試,并在最終地震剖面上標明[1-3]。

2 極性判別

梨樹斷陷目前鉆探探井評價井150口，井資料較多，每口井精細制作地震合成記錄。合成地震記錄的極性是已知的,然后,根據(jù)合成記錄與地震剖面的匹配關(guān)系的好壞確定極性。利用每口井中的聲波測井曲線制作合成記錄過程中，要兼顧淺、中、深層的反射同相軸，以目的層為主，然后用零相位子波和-180°子波分別做兩個合成記錄，分別用合成記錄與地震剖面做精細對比，其中一個與地震剖面匹配較好，而另一個較差，以此來大致確定子波的相位。SW33X井是一口斜井，在做合成記錄時，T3、T4、T5都可以做為標志層提供參考。T3以上為泉頭組一段砂泥巖互層，以下為登樓庫組砂礫巖與泥巖互層，為低速進入高速；T4以上為登樓庫砂礫巖與泥巖互層，以下為營城組砂泥巖護層，為高速層進入低速層；T5為基巖頂面，以上為火石嶺組的砂泥巖互層，以下為變質(zhì)巖為主的基巖，為低速層進入高速層。通過仔細對比，正極性剖面與原始剖面最為相像，正極性子波與正反射系數(shù)，對應(yīng)波峰的反射特征，正極性子波與負反射系數(shù)，對應(yīng)波谷的反射特征[4-5](圖1)。

圖1 SW33X井地震合成記錄Fig.1 Synthetic seismic record of SW33X well

利用上述的方法，對工區(qū)內(nèi)150口井做地震合成記錄，分別與地震剖面匹配對比，統(tǒng)計每口井的分析結(jié)果，將結(jié)果分為3類：①正極性相關(guān)好,即正極性的合成地震記錄與相對應(yīng)的地震剖面具有良好的匹配關(guān)系；②負極性相關(guān)好,即負極性的合成地震記錄與相對應(yīng)的地震剖面具有良好的匹配關(guān)系；③正負極性相關(guān)或不相關(guān),即正負極性的合成地震記錄與相對應(yīng)的地震剖面都具有良好的匹配關(guān)系或匹配關(guān)系都較差。最后通過統(tǒng)計，150口井中，正極性與地震剖面匹配性好的井有145口,占96.7%,負極性與地震剖面匹配好的井為3口，占2%,其余2口井正負極性剖面對應(yīng)都較差。因此,我們判定該地區(qū)地震剖面極性趨于正極性。

通過對150口井制作了合成地震記錄，對6個地震反射層(T5、T42、T41、T4、T3和T23)進行了地震地質(zhì)層位標定。大部分合成記錄與剖面具有很好的對應(yīng)關(guān)系，一方面表現(xiàn)在與各主要反射層波形一致，另一方面體現(xiàn)在層間的反射特征也具有很好的一致性，最后確定了各個地質(zhì)層位在剖面的波形特征(表1)。其中在做合成記錄過程中，火石嶺頂界T42標定波形局部地區(qū)為波峰，局部為波谷[6-7]。

表1 地震地質(zhì)層位標定結(jié)果

圖2 Cheng1井地震合成記錄和Gang1井地震合成記錄Fig.2 Synthetic seismic record of Cheng1 well and synthetic seismic record of Gang1 well(a)Cheng1井地震合成記錄；(b)Gang1井地震合成記錄

3 標定結(jié)果分析

在對梨樹斷陷連片資料解釋的過程中，利用了工區(qū)內(nèi)所有井做地震合成記錄，發(fā)現(xiàn)火石嶺頂界面在工區(qū)的不同區(qū)域，分別表現(xiàn)為波峰和波谷。

利用聲波合成地震記錄法最后確定地震資料為正極性，火石嶺組頂界標定結(jié)果為局部為波峰，局部為波谷。Cheng1井標定后T42對應(yīng)為波峰，為沙河子砂泥巖互層低速層進入火石嶺組砂泥巖護層高速層。Gang1井標定后T42對應(yīng)為波谷，為登婁庫組砂礫巖高速地層進入火石嶺組砂泥巖互層的低速層，缺失營城組和沙河子組地層(圖2、圖3)。

圖3 過Cheng1井和Gang1井連井地震剖面Fig.3 The seismic section through Cheng1 well and Gang1 well

圖4 地質(zhì)模型和正演模擬結(jié)果Fig.4 Geological model and the result of forward modeling(a)地質(zhì)模型；(b)正演模擬結(jié)果

4 正演模擬

從過Cheng1井和Gang1井的連井剖面看，T42地震反射層從波峰變?yōu)椴ü龋饕c巖性組合有關(guān)[8-9]。營城組和沙河子組地層超覆于火石嶺頂界，Cheng1井鉆遇地層較為完整，發(fā)育沙河子組合營城組地層，而Gang1井，沒有鉆遇沙河子和營城組地層(圖3)。

為了證實這結(jié)論，確定地質(zhì)模型，做正演模擬。T42是波峰或者波谷關(guān)系到T42以上的營城組和沙河子超覆地層范圍，T42以上如為登婁庫組高速層地層覆蓋則為波谷，以上如存在沙河子組和營城組地層則為波峰，因此根據(jù)鉆井揭示地層的速度，泉頭組一段地層速度為3 000 m/s，登婁庫組地層速度為5 000 m/s，營城組地層速度為3 250 m/s，沙河子組地層速度為3 500 m/s，火石嶺組地層速度為4 250 m/s，基巖速度為5 500 m/s，確定地質(zhì)模型，做正演模擬，模擬證實T42在有沙河子和營城組地層處為波峰，沒有沙河子和營城組地層處為波谷(圖4)。

圖5 營城組頂界T4構(gòu)造圖和沙河子組頂界T41構(gòu)造圖Fig.5 The structural map of Yingcheng formation top and the structural map of Shahezi formation top(a)營城組頂界T4構(gòu)造圖；(b)沙河子組頂界T41構(gòu)造圖

通過正演模擬這種方法，最終可以確定T4和T41的邊界，落實營城組地層圈閉3個和沙河子組地層圈閉5個[10],結(jié)合梨樹地區(qū)的油氣地質(zhì)情況，可作為下一步有利勘探的目標(圖5)。

5 結(jié)論

1)聲波合成地震記錄法確定梨樹連片三維地震數(shù)據(jù)為正極性，火石嶺頂界地震反射特征為局部是波峰，局部為波谷，主要與地層沉積時巖性組合以及極性有關(guān)。

2)通過正演模擬的方法驗證，結(jié)合巖性組合特點，可以劃定地層超覆的邊界范圍,有利于地層圈閉的落實。

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