地震資料解釋第七章

第七章地震資料在儲層和油氣預(yù)測中的應(yīng)用

第一節(jié)地震儲層預(yù)測技術(shù)

一、地震反演技術(shù)

二、屬牲分析技術(shù)

第二節(jié)地震屬性在儲層研究中的應(yīng)用一、幾種地震信息與巖石物牲和油氣的關(guān)系

二、地震屬牲的應(yīng)用與實(shí)例分析

第三節(jié)地震資料在含油性檢測中的應(yīng)用一、地震剖面上直接檢測油氣

二、應(yīng)用屬牲技術(shù)檢測油氣第四節(jié)AVO技術(shù)分析與應(yīng)用

一、AVO技術(shù)分析

二、應(yīng)用AVO技術(shù)檢測含氣層第一節(jié)地震儲層預(yù)測技術(shù)

一、地震反演技術(shù)

二、屬牲分析技術(shù)

一、地震反演技術(shù)

鉆井資料的特點(diǎn)是縱向精細(xì)、橫向稀疏，地震資料的特點(diǎn)是縱向粗略、橫向密集，包含著豐富的巖性、物性信息。地震反演技術(shù)把二者的優(yōu)勢有機(jī)的結(jié)合起來，經(jīng)過地震反演，把界面型的地震資料轉(zhuǎn)換成巖層型的測井資料，使其能與鉆井、測井直接對比，以巖層為單元進(jìn)行地質(zhì)解釋，研究儲層特征的空間變化。地震反演通常分為疊前和疊后反演兩大類。近20年來，疊后地震反演取得了巨大進(jìn)展，已形成了多種成熟技術(shù)。按測并資料在其中所起作用的大小又可分成四類：地震直接反演、測井控制下的地震反演、測井－地震聯(lián)合反演和地震控制下的測井內(nèi)插外推，分別用于油氣勘探開發(fā)的不同階段。從實(shí)現(xiàn)方法上可分為三類：直接反演、基于模型反演和地震屬性反演。（一）直接反演

道積分反演及遞推反演是直接反演的兩種基本實(shí)現(xiàn)方法。

1．道積分（連續(xù)反演）道積分是利用疊后地震資料計(jì)算地層相對波阻抗（速度）的直接反演方法。因?yàn)樗窃诘貙硬ㄗ杩闺S深度連續(xù)可微條件下推導(dǎo)出來的，因而又稱連續(xù)反演。設(shè)巖層波阻抗Z（t）隨深度（時(shí)間）連續(xù)變化，則反射系數(shù)R(t）可定義為波阻抗的微分函數(shù)即反射系數(shù)是地層對數(shù)波阻抗對時(shí)間微分的一半。由（7－1）不難導(dǎo)出：地層波阻抗是反射系數(shù)對時(shí)間積分的指數(shù)：通過積分處理，就把反映巖層間速度差異的反射系數(shù)轉(zhuǎn)換成了反映地層本身特征變化的波阻抗，可直接以巖層為單元進(jìn)行地質(zhì)解釋。道積分方法無需鉆井控制，在勘探初期即可推廣應(yīng)用，實(shí)用性強(qiáng)。其主要優(yōu)點(diǎn)是計(jì)算簡單，遞推列累計(jì)誤差小。其結(jié)果直接反映巖層的速度變化，可以以巖層為單元進(jìn)行地質(zhì)解釋。

由于這種方法受地震固有頻率的限制，分辨率低，元法適應(yīng)薄層解釋的需要；其次，無法求得地層的絕對波阻抗和絕對速度，不能用于定量計(jì)算儲層參數(shù)。這種方法在處理過程中不能用地質(zhì)或測井資料對其進(jìn)行約束控制，因而其結(jié)果比較粗略。

2．遞椎反演

基于反射系數(shù)遞推計(jì)算地層波阻抗（速度）的地震反演方法稱為遞推反演。遞推反演的關(guān)鍵在于從地震記錄估算地層反射系數(shù)，得到能與已知鉆并最佳吻合的波阻抗信息。遞推反演中測井資料起標(biāo)定和質(zhì)量控制作用。

（1）方法原理

無噪偏移地震記錄的理論模型為：

S(t)=r(t)*W(t)(7-3)式中：S(t）為地震記錄，r(t）為地層反射系數(shù)，W(t）為地震子波。通過子波反褶積處理，可由地震記錄求得反射系數(shù)，進(jìn)而遞推計(jì)算出地層波阻抗或?qū)铀俣取?/p>

Zj+1=Z0(7-4)式中：Z0為初始波阻抗，Zj+1為第

j十1層地層波阻抗。

（2）方法實(shí)現(xiàn)遞推反演是對地震資料的轉(zhuǎn)換處理過程，其結(jié)果是分辨率、信噪比以及可靠程度完全依賴地震資料本身的品質(zhì)，因此，用于反演的地震資料應(yīng)具有較寬的頻帶、較低的噪聲、相對振幅保持和準(zhǔn)確成像。測井資料，尤其是聲波測井和密度測井資料，是地震橫向預(yù)測的對比標(biāo)準(zhǔn)和解釋依據(jù)，在反演處理之前應(yīng)進(jìn)行仔細(xì)的編輯和校正，使其能夠正確反映巖層的物理特征。遞推反演的技術(shù)核心在于由地震資料正確估算地層反射系數(shù)（或消除地震子波的影響），比較典型的實(shí)現(xiàn)方法有：基于地層反招積方法，稀疏脈沖反演和測井控制地震反演等。地層反楷積方法是根據(jù)已有測井資料（聲波和密度）與井旁地震記錄，利用最小平方法估算數(shù)學(xué)意義上的“最佳”子波或反射系數(shù)。稀疏脈沖反演是基于稀疏脈沖反褶積基礎(chǔ)上的遞推反演方法，主要包括最大似然反招積（MLD）兒模反稻積和最小嫡反褶積（MED）。

基于頻域反褶積與相位校正的遞推反演方法從方法實(shí)現(xiàn)上回避了計(jì)算子波或反射系數(shù)的欠定問題，以井旁反演結(jié)果與實(shí)際測井曲線的吻合程度作為參數(shù)優(yōu)選的基本判據(jù)，從而保證了反演資料的可信度和可解釋性，是遞推反演的主導(dǎo)技術(shù)。

（3）應(yīng)用與限制基于地震資料直接轉(zhuǎn)換的遞推反演方法比較完整地保留了地震反射的基本特征（斷層、產(chǎn)狀），不存在基于模型方法的多解性問題，能夠明顯地反映巖相、巖性的空間變化，在巖性相對穩(wěn)定的條件下，能較好地反映儲層的物性變化。遞推反演方法具有較寬的應(yīng)用領(lǐng)域。在勘探初期只有很少鉆井的條件下，通過反演資料進(jìn)行巖相分析確定地層的沉積體系，根據(jù)鉆井揭示的儲層特征進(jìn)行橫向預(yù)測，確定評價(jià)井位。到開發(fā)前期，在儲層較厚的條件下，遞推反演資料可為地質(zhì)建模提供較可靠的構(gòu)造、厚度和物性信息，優(yōu)化方案設(shè)計(jì)。在油藏監(jiān)測階段，通過時(shí)延地震反演速度差異分析，可幫助確定儲層壓力、物性的空間變化，進(jìn)而推斷油氣前緣。由于受地震頻帶寬度的限制，遞推反演資料的分辨率相對較低，不能滿足薄儲層的研究需要。

（二）基于模型的地震反演基于模型地震反演方法思路如圖7－2所示。這種方法從地質(zhì)模型出發(fā)，采用模型優(yōu)選迭代算法，通過不斷修改更新模型，使模型正演合成地震資料與實(shí)際地震數(shù)據(jù)最佳吻合，最終的模型數(shù)據(jù)便是反演結(jié)果。在薄儲層地質(zhì)條件下，由于地震頻帶寬度的限制，基于普通地震分辨率的直接反演方法，其精度和分辨率均不能滿足油田開發(fā)的要求?；谀Ｐ偷卣鸱囱菁夹g(shù)以測井資料豐富的高頻信息和完整的低頻成分補(bǔ)充地震有限帶寬的不足，可獲得高分辨率的地層波阻抗資料，為薄層油氣藏精細(xì)描述創(chuàng)造了有利條件。

1．反演方法一般步驟由圖7－2不難看出，基于模型地震反演（又稱測井約束地震反演）實(shí)質(zhì)上是地震－測井聯(lián)合反演，其結(jié)果的低、高頻信息來源于測井資料，構(gòu)造特征及中頻段取決于地震數(shù)據(jù)。多解性是基于模型地震反演的固有特性，即地震有效頻帶以外的信息不會影響合成地震資料的最終結(jié)果，減小基于模型方法多解性問題的關(guān)鍵在于正確建立初始模型?；谀Ｐ头囱萁Y(jié)果的精度不僅依賴于研究目標(biāo)的地質(zhì)特征、鉆井?dāng)?shù)量、井位分布以及地震資料的分辨率和信噪比，還取決于處理工作的精細(xì)程度，其主要技術(shù)環(huán)節(jié)有：(1）儲層地球物理特征分析

測井資料，尤其是聲波和密度測井，是建立初始模型的基礎(chǔ)資料和地質(zhì)解釋的基本依據(jù)。通常情況下，聲波測井受到井孔環(huán)境（如井壁垮塌。泥漿浸泡等）的影響而產(chǎn)生誤差，同一口井的不同層段，不同井的同一層段誤差大小亦不相同。因此，用于制作初始波阻抗模型的測井資料必須經(jīng)過環(huán)境校正。域地層波阻抗模型的建立，是通過聲波測井的深－時(shí)轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的。由于聲波測井的誤差，轉(zhuǎn)換后的時(shí)域測井曲線的時(shí)間厚度也會存在誤差，消除這種速度誤差的方法，是依據(jù)合成地震記錄與井旁地震道對比，準(zhǔn)確找出二者主要波組（油層附近的每個(gè)同相軸）的對應(yīng)關(guān)系，然后，以地震記錄的時(shí)間厚度為標(biāo)準(zhǔn)，對測井資料進(jìn)行壓縮或拉伸校正，從而改善合成記錄與井旁道的相似性，求準(zhǔn)深一時(shí)轉(zhuǎn)換關(guān)系，精確標(biāo)定各巖性界面在地震剖面上的反射位置。聲波（密度）是與地震直接發(fā)生聯(lián)系的測井資料，儲層與圍巖聲波特征不同是基于模型反演方法應(yīng)用的先決條件。由于儲層固有特征或測井過程的工程因素，有時(shí)研究目的層段（儲層）與圍巖在聲波上無明顯差異。這就要求在仔細(xì)分析相關(guān)測井資料的基礎(chǔ)上，對聲波測井進(jìn)行合理的校正，即波阻抗特征重構(gòu)。（2）地震子波提取

子波是基于模型反演中的關(guān)鍵因素。子波與模型反射系數(shù)楷積產(chǎn)生合成地震數(shù)據(jù)，合成地震數(shù)據(jù)與實(shí)際地震資料的誤差最小是終止迭代的約束條件。

疊后地震子波提取常用兩種方法，其一是根據(jù)已有測井資料與井旁地震記錄，用最小平方法求解，是一種確定性的方法，理論上可得到精確的結(jié)果，但這種方法受地震噪聲和測井誤差的雙重影響，尤其是聲波測井不準(zhǔn)而引起的速度誤差會導(dǎo)致子波振幅畸變和相位譜扭曲。同時(shí)，方法本身對地震噪聲以及估算時(shí)窗長度的變化非常敏感，使子波估算結(jié)果的穩(wěn)定性變差。

目前比較實(shí)用有效的方法是多道地震統(tǒng)計(jì)法，即用多道記錄自相關(guān)統(tǒng)計(jì)的方法提取子波振幅譜信息，進(jìn)而求取零相位、最小相位或常相位子波，用這種方法求取的子波，合成記錄與實(shí)際記錄頻帶一致，與實(shí)際地震記錄波組關(guān)系對應(yīng)關(guān)系良好。

（3）建立初始波阻抗模型

建立盡可能接近實(shí)際地層情況的波阻抗模型，是減少其最終結(jié)果多解性的根本途徑。測井資料在縱向上詳細(xì)揭示了巖層的波阻抗變化細(xì)節(jié)，地震資料則連續(xù)記錄了波阻抗界面的深度變化，二者的結(jié)合，為精確地建立空間波阻抗模型提供了必要的條件。建立波阻抗模型的過程實(shí)際上就是把地震界面信息與測井波阻抗正確結(jié)合起來的過程，對地震而言，即是正確解釋起控制作用的波阻抗界面；對測井來說，即是為波阻抗界面間的地層賦予合適的波阻抗信息。初始模型橫向分辨率取決于層位解釋的精細(xì)程度，縱向分辨率受地震采樣率的限制，為了能較多地保留測井的高頻信息，反映薄層的變化細(xì)節(jié)，通常要對地震數(shù)據(jù)進(jìn)行加密采樣。（4）確定儲層物性參數(shù)

根據(jù)上一步得到的波阻抗模型，由測井、鉆井、巖心實(shí)驗(yàn)室測量等得到的井孔物性參數(shù)，及各種地質(zhì)信息，建立初始儲層模型，由初始模型計(jì)算波阻抗，并與第二步得到的波阻抗比較，求出殘余誤差，作迭代運(yùn)算，在迭代過程中用井孔數(shù)據(jù)作約束條件，直至殘差足夠小。此時(shí)儲層模型即為最終解釋成果。儲層模型得到的可以是砂巖體積百分比剖面、泥巖體積百分比剖面及孔隙度剖面；或可能的儲層范圍剖面；甚至還可得到孔隙流體飽和度及巖石彈性模量等資料。2．應(yīng)用與限制基于模型反演技術(shù)把地震與測井有機(jī)的結(jié)合起來，突破了傳統(tǒng)意義上的地震分辨率的限制，理論上可得到與測井資料相同的分辨率。多解是基于模型反演方法的固有特性，主要取決于初始模型與實(shí)際地質(zhì)情況的符合程度。在同樣的地質(zhì)條件下，鉆井越多，結(jié)果越可靠，反之則相反。地震資料在基于模型反演中主要起兩方面的作用，其一是提供層位和斷層信息來指導(dǎo)測井資料的內(nèi)插外推建立初始模型；其二是約束地震有效頻帶的地質(zhì)模型向正確的方向收斂。地震資料分辨率越高，層位解釋就有可能越細(xì)，初始模型就接近實(shí)際情況；同時(shí)，有效控制頻帶范圍就越大，多解區(qū)域相應(yīng)減少。因此，提高地震資料自身分辨率是減小多解性的重要途徑?；谀Ｐ偷卣鸱囱莘椒ㄖ校贿m當(dāng)?shù)膹?qiáng)調(diào)兩個(gè)概念容易給人造成誤解，其一是強(qiáng)調(diào)分辨率達(dá)到了幾米，其實(shí)并無實(shí)際意義，因?yàn)檫@種方法本身以模型為起點(diǎn)和終點(diǎn)，理論上與測井分辨率相同，問題的實(shí)質(zhì)在于怎樣更好地減少多解性。其二是強(qiáng)調(diào)實(shí)際測井與井旁反演結(jié)果相似，以表現(xiàn)其反演的可靠性，顯然這很容易給人造成誤導(dǎo)。實(shí)際上，建立初始模型過程中的第一步就是測井資料校正，然后提取子波，只有在合成記錄與井旁道最相似之后，才用測井制作模型，實(shí)際運(yùn)算中對井附近模型不可能有大的修改涸此這種對比并無實(shí)際意義。

第一節(jié)地震儲層預(yù)測技術(shù)

一、地震反演技術(shù)

二、屬牲分析技術(shù)二、屬牲分析技術(shù)地震屬性分析技術(shù)是三維地震數(shù)據(jù)體解釋自動化技術(shù)，近年得到迅速發(fā)展，井廣泛應(yīng)用于油氣田的勘探開發(fā)。（一）概述

1．地震屬性的概念2．地震屬性分類3．地震屬性的拾取4．地震屬性分析基本流程

5．地震屬性與儲層物性相關(guān)性建立方法

6．地震屬性技術(shù)應(yīng)用的陷阱分析

1．地震屬性的概念地震屬性（seismicattribute）指的是那些由疊前或疊后地震數(shù)據(jù)，經(jīng)過數(shù)學(xué)變換而導(dǎo)出的有關(guān)地震波的幾何學(xué)、運(yùn)動學(xué)、動力學(xué)或統(tǒng)計(jì)學(xué)特征。其中沒有任何其他類型數(shù)據(jù)的介入。長時(shí)間以來，人們便利用地震屬性進(jìn)行地震地質(zhì)解釋。60年代起，根據(jù)薄層反射波的振幅對薄層的厚度的變化，利用薄層調(diào)諧厚度的概念進(jìn)行薄層解釋。70年代，由于發(fā)現(xiàn)了含氣砂巖波阻抗的異常變化，使用亮點(diǎn)（暗點(diǎn)）技術(shù)對含氣砂巖儲集體進(jìn)行預(yù)測。80年代出現(xiàn)TAVO分析技術(shù)，改進(jìn)了含氣砂巖和巖石孔隙中的飽和成分的預(yù)測；給出了巖石泊松比對比度增大的標(biāo)志，以鑒別巖性和巖石孔隙度。進(jìn)人90年代，地震屬性分析技術(shù)迅速發(fā)展，廣泛應(yīng)用于油氣的勘探開發(fā)。

對于油氣田開發(fā)，儲層精細(xì)描述是重要基礎(chǔ)。為解決石油工業(yè)中長期使用儲層參數(shù)的平均值（如孔隙度、流體飽和度及有效厚度等）而對儲層的不均質(zhì)估計(jì)不足，對儲層的連通性估計(jì)過高的傾向，人們發(fā)展地震屬性分析技術(shù)，希望從地震數(shù)據(jù)中拾取隱藏在這些數(shù)據(jù)中的有關(guān)巖性和儲層物性的信息。從而加強(qiáng)地震數(shù)據(jù)在油田開發(fā)領(lǐng)域中的應(yīng)用。我們知道，地震信號的特征，是由巖石物理特征及其變化直接引起的。有理由相信，儲層物性變化，儲層飽和流體成分等有關(guān)信息，雖然可能受到各種畸變，甚至是不可恢復(fù)的扭曲，但確實(shí)是隱藏于地震數(shù)據(jù)之中。進(jìn)行地震屬性分析，并做出標(biāo)定，消除畸變，有可能揭示有關(guān)儲層信息。為此，一般是利用測井資料解釋儲層物性參數(shù)與井旁地震道地震屬性之間的相關(guān)性，將地震屬性轉(zhuǎn)換成儲層物性，并推算到井間或無井區(qū)。地震屬性分析在儲層預(yù)測、油氣預(yù)測、儲層特征參數(shù)描述、儲層動態(tài)監(jiān)視等方面得到廣泛的應(yīng)用。

現(xiàn)代三維地震解釋向全三維解釋發(fā)展，三維地震數(shù)據(jù)體解釋自動化技術(shù)的研究與開發(fā)，既是提高地震解釋工作時(shí)效性的要求，也是提高解釋成果精細(xì)度和可靠性的要求。隨著三維地震解釋系統(tǒng)的發(fā)展與完善，隨著真三維解釋工作的開展，地震屬性分析與標(biāo)定技術(shù)，必將在三維地震解釋中占有重要位置。同時(shí)，地震屬性信息的提取、屬性分析與模擬、屬性的區(qū)分與預(yù)測，以及地震屬性向儲層物性的轉(zhuǎn)換的深人研究也是全三維技術(shù)發(fā)展的需要。地震屬性分析與標(biāo)定技術(shù)在我國的發(fā)展，起步于80年代中后期，主要是應(yīng)用于油藏描述方面，建立了一套應(yīng)用于儲層空間分布預(yù)測、儲集體輪廓描述及儲層物性參數(shù)分布預(yù)測的方法和軟件。90年代初，這一技術(shù)廣泛地應(yīng)用于儲層研究項(xiàng)目，在推廣使用的過程中，忽略了對方法的地質(zhì)地球物理基礎(chǔ)的了解和研究，對算法的選擇也缺乏針對性，方法的地質(zhì)效果不甚理想。近年來，在國外大量使用這一技術(shù)，進(jìn)行儲層特征參數(shù)描述，解決了許多油田開發(fā)中的地質(zhì)問題?？偨Y(jié)國內(nèi)外使用的經(jīng)驗(yàn)和濫用的誤區(qū)，正確應(yīng)用于全三維地震解釋，儲層特征參數(shù)描述和四維地震數(shù)據(jù)分析，地震屬性分析與標(biāo)定技術(shù)，有著巨大的應(yīng)用前景和潛力。2．地震屬性分類

三維地震資料解釋系統(tǒng)中拾取和顯示的地震屬性近年來數(shù)量劇增。在常用的地震屬性基礎(chǔ)上，不斷增添新的屬性。到目前為止，還沒有一個(gè)公認(rèn)的地震屬性分類。QuincyChen等以波的運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)特征將地震屬性分為：振幅、頻率、相位、能量、波形、衰減、相關(guān)和比率等8大類，每一大類包含幾至二十幾類不等。從地震屬性的基本定義看，它是表征地震波幾何形態(tài)、運(yùn)動學(xué)特征、動力學(xué)特征和統(tǒng)計(jì)特征的物理量，有著明確的物理意義，因而該分類是較為合理的。有時(shí)為方便地震屬性算法研制，也可按屬性拾取方法分類，即將地震屬性分為界面屬性和體積屬性兩大類。

3．地震屬性的拾取地震屬性拾取通常有兩種：即沿單道同相軸拾取界面屬性，或由地震數(shù)據(jù)體導(dǎo)出屬性體得到體積屬性。（1）界面屬性的抬?。航缑鎸傩允窃谌S數(shù)據(jù)體內(nèi)沿三維層面求取的與分界面有關(guān)的地震屬性，它提供了沿分界面或在兩個(gè)分界面之間的變化信息。拾取的方法有：瞬時(shí)屬性拾取、單道時(shí)窗屬性拾取和多道時(shí)窗屬性拾取。瞬時(shí)屬性是根據(jù)復(fù)地震道分析，在地震波到達(dá)位置上拾取的屬性。單道時(shí)窗屬性，是沿著一個(gè)可變的時(shí)窗拾取的。拾取過程中，時(shí)窗在道間滑動時(shí)，其位置和長度都是可變的?？勺兊臅r(shí)窗上下界，由解釋的地震層位確定。也可以使地震屬性拾取時(shí)窗沿一個(gè)解釋層位滑動，在層位上、層位上方或下方，取一個(gè)固定的時(shí)窗長度。作為一個(gè)特例，時(shí)間切片可以被看作是一個(gè)無通常意義的地震解釋的平界面，以確定屬性拾取時(shí)窗的位置。屬性拾取結(jié)果一般賦于時(shí)窗中點(diǎn)。當(dāng)屬性拾取時(shí)窗在道間滑動而改變長度時(shí)，要注意對地震屬性使用平均、歸一化，把計(jì)算結(jié)果歸算到一個(gè)固定的時(shí)窗長度上，以保證可以在道間做有意義的比較。多道時(shí)窗地震屬性拾取時(shí)，也可以使用如同單道時(shí)窗拾取時(shí)使用的固定尺度或可變長度時(shí)窗。某些多道時(shí)窗屬性拾取時(shí)，除要求一個(gè)上下界定義以形成時(shí)窗外，還要求定義一個(gè)道數(shù)和道模式界限

（2）體積屬性的拾?。喝S地震數(shù)據(jù)較二維地震數(shù)據(jù)最大優(yōu)勢，就是可以沿著使用不同的空間道模式格架定義的滑動時(shí)窗，產(chǎn)生一個(gè)多道三維地震波到達(dá)位置上的屬性拾取。地震體積屬性是由三維地震數(shù)據(jù)體導(dǎo)出的完整的屬性立方體，是地震數(shù)據(jù)的另一類圖像。這種圖像，可以用作揭示其他剖面圖像難以識別的地震特征，如河道砂體、礁塊、各類地層學(xué)沉積單元沉積特征等，具有重要使用價(jià)值。體積屬性的拾取方法同前，即分為瞬時(shí)屬性拾取、單道時(shí)窗屬性拾取、多道時(shí)窗屬性拾取。產(chǎn)生屬性立方體的瞬時(shí)屬性，是根據(jù)復(fù)地震道分析，在地震波到達(dá)位置上拾取的屬性。單道時(shí)窗屬性，對數(shù)據(jù)體而言，是在兩個(gè)時(shí)間切片間，產(chǎn)生的一個(gè)屬性平面，只是這時(shí)的時(shí)窗位置和長度是固定的。重復(fù)使用固定時(shí)窗做屬性拾取，并按一定的步長在時(shí)間上重疊，可以產(chǎn)生一個(gè)新的屬性體。對多道時(shí)窗屬性拾取，也是使用固定時(shí)窗拾取，使用不同的空間道模式定義，拾取的多道時(shí)窗屬性，可以用來研究儲層各向異性特征，以識別儲層裂隙或斷層分布模式。相干數(shù)據(jù)體，是一個(gè)多道時(shí)窗屬性拾取的體積屬性數(shù)據(jù)體。相干性是在兩個(gè)縱測線和兩個(gè)橫測線方向上呈現(xiàn)的一個(gè)時(shí)窗內(nèi)，波形相似性或不相似的量度。在這種格架定義下，共有8個(gè)點(diǎn)。相關(guān)性的標(biāo)準(zhǔn)值是1。較少的數(shù)值，表示間斷性或不相關(guān)性的程度。常用的算法是KL變換，采用8個(gè)點(diǎn)的多道時(shí)窗屬性拾取道模式。多道第一主元素分量表征地震記錄的主要特征，而第二主元素分量給出的則是數(shù)據(jù)中剩余量的第二特征，初看圖像相似，但數(shù)值范圍不同。第三主元素表示的是數(shù)據(jù)中第三剩余特征指標(biāo)。相干性計(jì)算，或者是對一定的時(shí)窗生成體積屬性，時(shí)窗中心在一個(gè)特定的層位上；或者使用上下重疊的滑動時(shí)窗，生成一個(gè)新的數(shù)據(jù)立方體，稱為相干數(shù)據(jù)體。相干體積屬性或相干數(shù)據(jù)體，用于檢測地震波間斷性，如斷層、不整合等效果較好。4．地震屬性分析基本流程

地震屬性研究儲層特征的基礎(chǔ)是地震與測井?dāng)?shù)據(jù)之間存在一定的內(nèi)在關(guān)系，利用測井資料解釋儲層物性參數(shù)，并建立與井旁地震道地震屬性之間的相關(guān)性，將地震屬性轉(zhuǎn)換成儲層物性，并推算到井間或無井區(qū)?；玖鞒虨榈卣鹳Y料→地震屬性

→統(tǒng)計(jì)關(guān)系→刻度→剩余校正→解釋

井資料→測井參數(shù)

由地震資料獲取地震屬性包括屬性的提取，屬性的歸一化及屬性的優(yōu)化。統(tǒng)計(jì)關(guān)系是建立測井?dāng)?shù)據(jù)與地震數(shù)據(jù)的相關(guān)性?？潭妊芯渴遣捎媚撤N地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，實(shí)現(xiàn)地震屬性與測井參數(shù)的線性或非線性轉(zhuǎn)換。由地震屬性轉(zhuǎn)換的儲層特征與測井特性往往有一定的誤差，需要進(jìn)行剩余校正。現(xiàn)代地震屬性多采用地震數(shù)據(jù)空間自動映射到儲層空間，即采用如克里金法的地質(zhì)統(tǒng)計(jì)法，將兩種數(shù)據(jù)模擬地輸人到一個(gè)可進(jìn)行空間自動校正和交叉校正、并隱含一個(gè)非線性刻度函數(shù)的估算器中，進(jìn)行儲層特征的估算。由地震屬性推導(dǎo)的儲層特征應(yīng)結(jié)合地質(zhì)資料進(jìn)行綜合分析，合理應(yīng)用。5．地震屬性與儲層物性相關(guān)性建立方法

地震屬性既可用于定性解釋，也可甲于定量解釋。由地震數(shù)據(jù)定性或定量預(yù)測儲層特征都需建立地震屬性與儲層物性的相關(guān)關(guān)系。由于地震屬性的物理意義不同，其中的一些屬性可能較另外一些屬性對特定的儲層環(huán)境更為靈敏，某些地震屬性可能對某些地下異常較敏感，而另一些地震屬性則可以用作烴類直接顯示指標(biāo)。越是有地質(zhì)解釋意義和價(jià)值的屬性，越是難以作出合適的選擇。

從以下兩方面理解地震屬性與儲層物性的關(guān)系

（1）地震屬性的物理意義和地質(zhì)意義十分明白，可直接使用。

如地層反射波振幅在正常的情況下，與儲層段的巖性孔隙度或者產(chǎn)能有關(guān)。在這個(gè)期間，一般都是首先從巖石物性原理出發(fā)，通過地震傳播理論，研究巖石物性對地震波的影響和畸變作用，從而建立地震屬性與巖石物性之間的關(guān)系。根據(jù)地震屬性與巖石物性之間的關(guān)系，或者對地震資料做出巖性解釋，或者將地震屬性定量轉(zhuǎn)換為希望的儲層巖石物性參數(shù)。已知一些由理論直接導(dǎo)出的，或由理論近似公式導(dǎo)出的這類的關(guān)系，例如，亮點(diǎn)與含氣砂巖的關(guān)系；薄層反射振幅與薄層厚度的關(guān)系；地震波阻抗與孔隙度的關(guān)系；AVO屬性與含氣砂巖、孔隙度及飽和液成分的關(guān)系等等。

2）地震屬性定義明確，但其數(shù)值變化的物理解釋較為模糊，且地震屬性與巖石物性的關(guān)系不明顯，也沒有理論公式或近似公式直接導(dǎo)出的定量關(guān)系；在有三維地震數(shù)據(jù)和測井?dāng)?shù)據(jù)之后，采用由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)導(dǎo)出法，可以建立地震屬性與儲層巖石物性的一些定量關(guān)系。通常使用的是地質(zhì)統(tǒng)計(jì)方法，也就是利用測井解釋儲層巖石物性對地震屬性進(jìn)行標(biāo)定的方法和統(tǒng)計(jì)分析的方法。

由于它是一種數(shù)據(jù)導(dǎo)出方法，其結(jié)果與數(shù)據(jù)質(zhì)量關(guān)系很大。前期的數(shù)據(jù)整理工作很重要。進(jìn)行這項(xiàng)工作之前，首先要確認(rèn)所比較的每類數(shù)據(jù)都必須是來自同一地質(zhì)目標(biāo)，或同一個(gè)研究地層區(qū)段，甚至要規(guī)范測井解釋儲層巖石物性和地震屬性，必須保持兩者獨(dú)立性；否則所尋求的關(guān)系將是可疑的。為了保證做到兩類數(shù)據(jù)研究目標(biāo)是同一個(gè)地質(zhì)層段，要求測井解釋儲層巖石物性參數(shù)平均區(qū)間要與地震屬性拾取時(shí)窗層位一致。

6．地震屬性技術(shù)應(yīng)用的陷阱分析

認(rèn)清應(yīng)用地震屬性技術(shù)可能出現(xiàn)的陷餅，有助于我們有效地應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)。地震屬性技術(shù)的應(yīng)用應(yīng)在以下幾個(gè)方面分析可能出現(xiàn)的陷阱

（1）地震屬性獲取通常在井筒與地震層位交會處，選取地震屬性樣本。但由于導(dǎo)管誤差、地震偏移誤差、井軌跡扭曲及其他因素影響，井位可能定位不準(zhǔn)確。由于地質(zhì)因素，如相變、斷層、地質(zhì)間斷等，井位不準(zhǔn)，降低了地震屬性與測井解釋儲層物性的相關(guān)性。如果有多井資料，對地震屬性取平均，可消除隨機(jī)誤差。若井?dāng)?shù)少，則造成數(shù)據(jù)偏差不可彌補(bǔ)。相反，若平滑過度，有可能使本無相關(guān)性的兩類數(shù)據(jù)出現(xiàn)相關(guān)性。（2）地震屬性與儲層巖石物性的相關(guān)性

一般地說，若地震屬性與儲層巖石物性直接相關(guān)，則這個(gè)屬性是進(jìn)行地質(zhì)統(tǒng)計(jì)分析的可靠目標(biāo)。當(dāng)?shù)卣饘傩耘c井中儲層巖石物性存在較好的相關(guān)性，但卻不能說明是具有物理意義的，還是一個(gè)巧合時(shí)，地震屬性預(yù)測儲層巖石物性有很大風(fēng)險(xiǎn)。地震屬性與井中解釋儲層巖石物性相關(guān)性的可靠性與兩類數(shù)據(jù)的彼此獨(dú)立的測量數(shù)目有關(guān)。只有那些物理意義與油藏特征有合理關(guān)系的地震屬性才能用于預(yù)測。

（3）測井與地震數(shù)據(jù)相關(guān)性分析假相關(guān)性，地震屬性標(biāo)定所取屬性個(gè)數(shù)增多，以分析它們各自與儲層巖石物性的關(guān)系時(shí)，在彼此獨(dú)立的地震屬性中，至少找到一個(gè)與儲層巖石物性的假相關(guān)性的概率隨之增大，而實(shí)際上，它們是彼此無關(guān)的。因?yàn)橛糜趯?shí)驗(yàn)的屬性數(shù)量多，觀測到較大的相關(guān)系數(shù)的概率自然多。特別是井資料少時(shí)，用多地震屬性進(jìn)行儲層預(yù)測風(fēng)險(xiǎn)更大。第二節(jié)地震屬性在儲層研究中的應(yīng)用

一、幾種地震信息與巖石物牲和油氣的關(guān)系

二、地震屬牲的應(yīng)用與實(shí)例分析

一、幾種地震信息與巖石物牲和油氣的關(guān)系

（一）振幅與巖石物性和地層結(jié)構(gòu)的關(guān)系

（二）吸收衰減與巖石物性和地層結(jié)構(gòu)的關(guān)系（三）影響頻率變化的一般因素（一）振幅與巖石物性和地層結(jié)構(gòu)的關(guān)系

影響反射波振幅的因素有許多，如激發(fā)接收條件、共深度點(diǎn)疊加、噪聲干擾、波前散射、吸收衰減、波的干涉、巖相的變化和界面反射系數(shù)等。但是在一定的范圍內(nèi)、相同的采集和處理?xiàng)l件下，影響反射波振幅變化應(yīng)是與地下地質(zhì)條件有關(guān)的那些因素，即吸收衰減、波的干涉、巖相的變化和界面反射系數(shù)等。主振幅與地層的波阻抗差有關(guān)，也即與地層的反射系數(shù)有關(guān)，而反射系數(shù)的大小與地層的巖石結(jié)構(gòu)、巖石孔隙度、孔隙流體成分、流體飽和度以及壓力等因素有關(guān)。

1．反射系數(shù)和孔隙度的關(guān)系

通過理論計(jì)算的反射系數(shù)曲線分析得知：如果巖性為泥巖，則泥／氣、泥／油、泥／水接觸面的反射系數(shù)隨孔隙度的變化而變化。在某一孔隙度處反射系數(shù)為零。超過這一孔隙度后，隨著孔隙度的減小而增大，反射系數(shù)絕對值逐漸由小變大，并有可能出現(xiàn)強(qiáng)反射。對于含流體的砂巖，在正常的流體順序下，氣／水、氣／油、油／水接觸面的反射系數(shù)均為正反射系數(shù)。對氣／水和氣／油接觸面只要條。｝具備，就會出現(xiàn)強(qiáng)反射振幅。

2．反射系數(shù)與孔隙流體性質(zhì)的關(guān)系

由于油氣的密度比巖石骨架的密度要小得多，當(dāng)巖石孔隙中飽含油氣時(shí)，將使密度下降，速度也降低，實(shí)驗(yàn)測定證明：當(dāng)孔隙中的水被碳?xì)浠衔锶〈柡蜁r(shí)，速度可降低15％～20％；若充填物為氣態(tài)測降低更為明顯。從而含油氣砂巖與蓋層泥巖之間界面的反射系數(shù)會大大增加，從而主振幅較突出。

圖7—3說明含氣飽和度為10％（即含鹽水90％）的巖層反射系數(shù)為含氣飽和度100％的巖層反射系數(shù)的一半；含氣飽和度為50％的巖層反射系數(shù)幾乎與充滿氣的巖層反射系數(shù)以及氣／油接觸面的反射系數(shù)相等。結(jié)合速度信息，可以進(jìn)行如下判斷：

（1）在含氣、鹽水的儲集層中，低速弱反射（中、深層）應(yīng)判斷為含少量氣（含氣飽和度為10％左右）。（2）低速度反射則應(yīng)反映高含氣飽和度，含氣飽和度大于等于50％。反射系數(shù)隨巖層壓力加大而迅速下降，根據(jù)實(shí)驗(yàn)與實(shí)際資料得知，上覆地層壓力高于

5．75X10Pa，相當(dāng)于

2500m以下的深度時(shí)，反射系數(shù)變小，在地震剖面上不易觀察到“亮點(diǎn)”或“平點(diǎn)”。

3．振幅信息與地層結(jié)構(gòu)的關(guān)系

由于地層的不連續(xù)性、不均勻性（斷裂帶、剝蝕面、巖性尖滅等）會造成反射振幅的變化。此外，薄互層對振幅也有影響，研究表明如果含油氣巖層較薄，吸收衰減作用不如薄層效應(yīng)強(qiáng)，此時(shí)，反射波振幅和頻率的變化幾乎與油氣層的吸收衰減無關(guān)。兩種薄層產(chǎn)生的反射波振幅是以波的消、長干涉來判斷的。

（二）吸收衰減與巖石物性和地層結(jié)構(gòu)的關(guān)系1．影響吸收衰減的主要因素

地震波的吸收衰減現(xiàn)象是由于巖石基質(zhì)的固有粘彈性，包括顆粒之間的內(nèi)摩擦運(yùn)動、孔隙中流體相對流動及接觸面的相對運(yùn)動引起的，它與巖性、孔隙度和孔隙流體飽和度密切相關(guān)。理論證明，有效吸收系數(shù)ae與波速立方成反比，也就是說，當(dāng)巖層波速稍有變化時(shí)，吸收衰減信息就要比波速變化得更明顯，其靈敏度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過振幅、頻率和速度等信息相對橫向變化的靈敏度。在相同巖性不同飽和度及不同的孔隙充填物時(shí)，含飽和度的油氣比含水時(shí)的有效吸收系數(shù)相比將增大4～7倍。

2．吸收衰減信息和孔隙度、流體飽和度的關(guān)系

(1）孔隙度增大吸收系數(shù)也增大：由實(shí)驗(yàn)分析和計(jì)算可知，當(dāng)巖石孔隙度增大時(shí)，速度和密度下降，而衡量吸收衰減的大小的品質(zhì)因素Q（也稱為內(nèi)摩擦系數(shù)）也隨之降低，吸收系數(shù)增大。圖7－4為實(shí)驗(yàn)室測量三大類巖石的品質(zhì)因素與孔隙度的關(guān)系分布圖。圖中所示不同巖石類型的Q值為孔隙度的函數(shù)，具有較寬的變化范圍。當(dāng)孔隙度一定時(shí)，石灰?guī)r的Q值高于砂巖的Q值。

(2）吸收衰減隨流體飽和度增加而增大：巖石含水飽和度增加刀值降低，而a值增加。在弱飽和度時(shí)刀值急劇下降。而且，水飽和巖石中的吸收系數(shù)大于干燥或由烷飽和巖石中的吸收系數(shù)（圖7—5）。3．吸收衰減信息與壓力的關(guān)系

（1）吸收系數(shù)隨壓力增加而減?。ㄆ焚|(zhì)因素Q值加大）。在低壓下，吸收衰減增加較快；高壓下，吸收衰減逐漸達(dá)到平衡（圖7－5）。（2）不同流體飽和巖石的縱波與橫波的品質(zhì)因素是不同的：對于水飽和巖石，無論在低壓或是高壓條件下，縱波Qp值總是高于橫波QS值；在干燥或氣飽和巖石中，恰與上述情況相反QS值高于QP值。此外，吸收衰減還受頻率與溫度的影響，當(dāng)頻率較高時(shí)（大于100HZ）Q值隨頻率增高而變大。當(dāng)?shù)叵聹囟瘸^150℃時(shí)，即深度超過4500m時(shí)，由于巖石熱裂化衰減隨溫度發(fā)生強(qiáng)烈變化Q值急劇升高。4．吸收衰減信息與地層的關(guān)系

(1）吸收系數(shù)與勻質(zhì)介質(zhì)、層狀介質(zhì)的關(guān)系。在勻質(zhì)介質(zhì)中，特定頻率的反射波的吸收衰減與反射深度（壓力）成正比，淺層反射振幅大，深層振幅變小，不同頻率的反射波的衰減也不同，高頻衰減快，低頻衰減慢。因此，淺層存在高頻成分多，深層保留低頻成分多。對于層狀介質(zhì)，吸收系數(shù)隨每層有效吸收系數(shù)以及反射波的主頻而變化，層狀介質(zhì)有效吸收系數(shù)大，則衰減也大，反之則小。（2）吸收衰減信息與薄層的關(guān)系。薄層情況下，由于簿層的相長、相消干涉結(jié)果，使得吸收衰減較為復(fù)雜，一般稱薄層吸收為視吸收系數(shù)。當(dāng)薄層厚度恰是“調(diào)諧”厚度時(shí)，反射波振幅高于正常反射振幅的兩倍以上，并出現(xiàn)主頻升高現(xiàn)象，顯然求取的視吸收系數(shù)變?。划?dāng)薄層為相消干涉時(shí)，也同樣使得視吸收系數(shù)發(fā)生變化。因此，正確地考慮視吸收衰減情況，對追蹤薄層、認(rèn)識薄層及研究薄層含油氣情況是有益的。

（三）影響頻率變化的一般因素

影響頻率變化的因素很多，而且也很復(fù)雜，主要有：（1）大地濾波作用對頻率的影響。由于大地濾波作用使地震脈沖的高頻成分受到損失，而保留相對低頻成分，總體上頻率隨深度的增加是降低的。（2）地層結(jié)構(gòu)對頻率的影響。薄層反射的特點(diǎn)由此反射波波形的復(fù)雜變化，有時(shí)高頻成分加強(qiáng)，有時(shí)低頻成分加強(qiáng)，有時(shí)加強(qiáng)了某些頻率成分而削弱了另一些頻率成分，其頻率特性的變化要對具體的地質(zhì)模型進(jìn)行計(jì)算后才能知道，很難總結(jié)出簡明的結(jié)論。這也是分析反射波頻率變化規(guī)律與地質(zhì)因素之間的關(guān)系比較困難的原因之一。

（3）地震子波對頻率的影響。對含油氣砂層的地震模型進(jìn)行理論試算結(jié)果表明，使用不同主頻的子波，除其頻譜特征有變化外，其瞬時(shí)頻率特征隨“亮點(diǎn)”型和“暗點(diǎn)”型的不同亦有差異。從圖7－6可以看出，頂部砂層含油氣時(shí)，由于蓋層泥巖速度很低而產(chǎn)生反射系數(shù)變小的暗點(diǎn)，在振幅包絡(luò)曲線上都顯現(xiàn)為“暗點(diǎn)”，在瞬時(shí)頻率曲線上，高頻子波的曲線在含油氣的暗點(diǎn)處頻率偏高；低頻子波的曲線在含油氣層位的頻率變低；中頻子波在含油氣層位處的頻率出現(xiàn)上高下低現(xiàn)象。這說明砂層含油氣后頻率變低的認(rèn)識可能是由亮點(diǎn)型的“單波”（由含油氣砂層頂?shù)變蓚€(gè)強(qiáng)反射系數(shù)所組成的反射波）得出的。強(qiáng)波以低頻居多，這正是產(chǎn)生“亮點(diǎn)”的同時(shí)往往又觀測到其低頻特征的主要原因。因此，在“暗點(diǎn)”型探區(qū)不能使用這一頻率特征。（4）地層的含油氣性對頻率的影響。地層含油氣后其反射波的頻譜將會發(fā)生改變，當(dāng)砂層含油氣后，“亮點(diǎn)”型的頻譜分析結(jié)果多數(shù)表現(xiàn)為低頻成分的增加。例如地震波穿過油飽和砂巖層時(shí)，波的主頻率將顯著降低，且地震波頻譜成分越高，降低越嚴(yán)重。上述分析表明：地層結(jié)構(gòu)、地震子波的波形變化和地層的含油性是影響頻率的三個(gè)主要因素，在利用頻率信息進(jìn)行地層和含油性判別時(shí)，應(yīng)特別注意只有充分利用其他各種資料，進(jìn)行綜合解分析，才能作出比較可信的解釋。第二節(jié)地震屬性在儲層研究中的應(yīng)用一、幾種地震信息與巖石物牲和油氣的關(guān)系

二、地震屬牲的應(yīng)用與實(shí)例分析

二、地震屬牲的應(yīng)用與實(shí)例分析

1．利用地震反演資料確定厚度

2．利用地震反演資料確定儲層的分布

3．地震屬性資料進(jìn)行的3D巖相解釋1．利用地震反演資料確定厚度

由于地震反演資料已把界面型地震剖面變成巖層型測井剖面，確定較厚儲層的厚度更為直觀。利用反演資料確定薄儲層厚度有如下兩種情況

（1）儲層厚度小于1／4時(shí)，合成聲波測井曲線上的高速度“波峰”或低速度“波谷”直接顯示的厚度總是被夸大了的，而速度或時(shí)差擺動的幅度卻又總是被縮小了的。類似于振幅與厚度的關(guān)系。幅度縮小的程度與厚度有關(guān)，利用幅度值可以準(zhǔn)確地確定厚度。

如圖7－7為一厚層石灰?guī)r中一個(gè)6m厚薄氣層在聲波測井和合成聲波測井曲線上的表現(xiàn)。薄氣層在聲波測井曲線上表現(xiàn)為一個(gè)幅度很大的低速度層。即使用10～55HZ地震頻帶濾波后，低速度層的幅度仍很明顯。通過建立聲波幅度與厚度的關(guān)系圖板，可用圖板把聲波幅度轉(zhuǎn)換成厚度值。

（2）對于薄互層，當(dāng)薄儲層位于合成聲波測井曲線峰與谷之間的斜坡上時(shí)，可以在鉆井厚度控制下，用色標(biāo)和等值線圈定厚度。但是，遠(yuǎn)離鉆井以后，厚度將是不確定的，包括薄層是否存在都是不確定的。在圖7－8的合成聲波測井剖面上，兩套玄武巖之間夾著一套砂泥巖互層。在緊貼上玄武巖下面的一個(gè)4.5m厚的砂層，證實(shí)為一油層。從鉆井出發(fā)，用色標(biāo)和等值線確定該層。圖中圈定油層粗黑線的間隔變化反映厚度的變化，在構(gòu)造圖頂部較薄，構(gòu)造兩翼低部位較厚。

把地震資料與測井資料綜合在一起，通過測井約束反演，能得到的分辨薄儲層的較可靠認(rèn)識，在井孔附近可靠較大，遠(yuǎn)離井存在多解性。

2．利用地震反演資料確定儲層的分布這是利用速度反演資料追蹤河道砂巖含油層的典型實(shí)例。在常規(guī)地震剖面上（圖7－9（a））T4和T6反時(shí)中間夾一強(qiáng)反射同相軸，相當(dāng)于河道砂巖體頂、底面的反射，它的產(chǎn)狀似乎與T。和T。的反射層平行，但是無法看清砂巖體形態(tài)。

把普通剖面變換為波阻抗剖面后，清楚地顯示砂巖體形態(tài)和分布范圍（圖7－9（b））。波阻抗剖面是用純41井標(biāo)定的，在相應(yīng)的砂巖體部位波阻抗較強(qiáng)，這就是高速砂巖體的反映。在純41井到純57井之間，此強(qiáng)波阻抗能連續(xù)追蹤，到純48井附近單峰變成雙峰，并且前一個(gè)波峰被后一個(gè)波峰代替，說明要追蹤的砂巖體已消失。同一地區(qū)的古河道開闊部位波阻抗剖面如圖7－9（c）所示，該砂體在剖面上顯示是很清楚的。砂巖體在純56井附近分布較厚，波阻抗剖面顯示的波形較寬，往東、西兩側(cè)逐漸變薄，波阻抗波形變窄。

3．地震屬性資料進(jìn)行的3D巖相解釋如圖7－10，是澳大利亞西北部近海岸Gorgon氣田3D地震多屬性層序地層解釋的綜合顯示結(jié)果。這是1991—1993年期間德士古公司勘探和生產(chǎn)技術(shù)部利用屬性技術(shù)，選用振幅、相位、頻率、同相軸、響應(yīng)屬性、不連續(xù)性等地震屬性，結(jié)合彩色綜合顯示得到的可靠認(rèn)識。圖7－11為一條解釋好的3D測線，該剖面過北Gorgonl及北GorgonZ井，圖中顯示最理想的砂體對應(yīng)于強(qiáng)振幅地震反射。由反射波組屬性特征解釋劃分的地層層序與圖7—10結(jié)果對應(yīng)一致。第三節(jié)地震資料在含油性檢測中的應(yīng)用

在地震剖面上直接識別出油氣藏，應(yīng)該是地震勘探多年來一直追求的最終目標(biāo)。在20世紀(jì)70年代初期，由于地震數(shù)據(jù)采集實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化，地震數(shù)據(jù)處理上發(fā)展了油氣檢測技術(shù)，國外稱之為HCI即烴類檢測技術(shù)。多年來的科研生產(chǎn)證明，油氣檢測技術(shù)使鉆井成功率大大上升。但是，許多地區(qū)的鉆探結(jié)果也表明地震油氣檢測，具有很嚴(yán)重的多解性。依據(jù)個(gè)別的油氣地震異常，不一定能找到油氣藏。利用地震資料對未知油氣藏進(jìn)行油氣檢測能否成功，要取決于下面兩個(gè)方面的因素。

第一，嚴(yán)格要求信息保真。除要求高質(zhì)量的野外采集外，地震資料的計(jì)算機(jī)常規(guī)處理，應(yīng)實(shí)現(xiàn)“三高、三細(xì)、三保持”。所謂“三高”就是高分辨率、高信噪比、高保真度；“三細(xì)”是指精細(xì)處理、精細(xì)速度分析、精細(xì)監(jiān)視；“三保持”即保持相對振幅、保持頻率、保持波形。只有通過嚴(yán)格的信息保真處理后的地震資料，才可用來進(jìn)行油氣檢測。第二，在于解釋人員采用何種油氣檢測方法。目前油氣檢測的方法有許多種，如亮點(diǎn)／平點(diǎn)法、屬性技術(shù)、地震反演、縱橫波速比值法和AVO法等。每一種方法都有各自的應(yīng)用前提和檢測特長，盲目使用必然會造成失誤。目前，比較流行的趨勢，是在油氣檢測中利用多種信息作綜合評判（屬性技術(shù)），針對具體地質(zhì)地震條件，采用有效的多種信息，才有可能作出準(zhǔn)確的油氣檢測。第三節(jié)地震資料在含油性檢測中的應(yīng)用

一、地震剖面上直接檢測油氣

二、應(yīng)用屬牲技術(shù)檢測油氣

一、地震剖面上直接檢測油氣

地震烴類解釋又叫地震異常分析，是直接檢測圈閉中聚集的石油和天然氣的一種方法。它包括烴類指示分析，即所謂的亮點(diǎn)技術(shù)，主要是當(dāng)?shù)貙又泻杏蜌鈺r(shí)，在地震剖面上引起的振幅、速度、頻率、相位和反射形態(tài)等一系列的異常，這些異常稱為烴類指示標(biāo)志。為了提高烴類解釋的可靠性，同時(shí)要利用測井資料繪制反射系數(shù)圖板，進(jìn)行標(biāo)定分析和模擬解釋，結(jié)合其他地震特殊處理資料對地震異常做出定性和定量解釋，從而大大地提高烴類解釋預(yù)測油氣的成功率，井能進(jìn)一步識別烴類指示的性質(zhì)和估算油氣層的厚度、分布范圍。烴類指示標(biāo)志包括振幅異常（亮點(diǎn)、暗點(diǎn)）、流體接觸面的水平反射、極性反轉(zhuǎn)、波的干涉與繞射、速度和頻率變低等。根據(jù)地震剖面上的這些標(biāo)志，可推斷地下是否有油氣存在。

1．亮點(diǎn)亮點(diǎn)技術(shù)是20世紀(jì)70年代初期提出的HCI——碳?xì)錂z測或烴類檢測技術(shù)。它是利用反射波振幅檢測油氣的第一項(xiàng)取得成效的技術(shù)。所謂亮點(diǎn)，狹義地說是指在地震反射剖面上，由于地下油氣藏的存在引起的地震反射波振幅相對增強(qiáng)的“點(diǎn)”，因?yàn)樵谄拭鎴D底片上這組強(qiáng)反射透明得發(fā)白（在剖面圖上是黑的），而與其上下左右的反射相比，顯得更明亮，故稱之為亮點(diǎn)。

通常由于含氣砂巖中地震波速度明顯降低，使氣頂反射系數(shù)異常高，這樣就在含氣砂巖頂面產(chǎn)生特別強(qiáng)的反射波，形成“亮點(diǎn)”（圖7－12）。

2．暗點(diǎn)

暗點(diǎn)是與亮點(diǎn)相對的術(shù)語，指的是比周圍反射振幅明顯減弱，甚至消失的反射波。產(chǎn)生暗點(diǎn)的主要原因是儲層含水時(shí)波速高于蓋層的波速，當(dāng)含氣時(shí)儲層波速明顯降低，從而使儲層與蓋層間的波阻抗差減小，反射系數(shù)變小，出現(xiàn)暗點(diǎn)。這種情況在碳酸鹽巖和碎屑巖中都會出現(xiàn)。例如碳酸鹽巖中含氣，在頁巖覆蓋下，表現(xiàn)為振幅明顯減弱，油氣儲集層在地震剖面上顯示的不是亮點(diǎn)，而是暗點(diǎn)。在圖7－13中，430樁號附近的1．4S處，含氣構(gòu)造頂部的反射振幅明顯減小，表現(xiàn)為暗點(diǎn)

3．水平反射砂巖儲集層中的油、氣、水在重力的作用下，使氣一水或氣一油之間的流體接觸面保持水平，當(dāng)含氣砂巖厚度足夠大時(shí)，在含氣砂巖的底面將產(chǎn)生較強(qiáng)的水平反射，這種特征稱為平點(diǎn)。圖7—14所示的剖面上，在大約

1.9S的拱形反射頂點(diǎn)的下面，產(chǎn)生來自流體接觸面（時(shí)間約2．0S）的水平反射，即為平點(diǎn)顯示

一般來說，在亮點(diǎn)之下出現(xiàn)平點(diǎn)，這一特征是檢測油氣最直接的標(biāo)志。這是因?yàn)椴煌黧w接觸面的地質(zhì)界面在地震剖面上產(chǎn)生同樣的反射特點(diǎn)是少見的，而在地震剖面上出現(xiàn)強(qiáng)反射振幅，沒有油氣存在的假亮點(diǎn)卻是經(jīng)?？梢姷摹?．速度降低含氣砂巖比含水砂巖或含油砂巖的速度低，這既反映在疊加速度上，也表現(xiàn)在層速度上。低速異?？梢酝ㄟ^速度分析和層速度計(jì)算來發(fā)現(xiàn)。在地震剖面上，由于含氣砂巖的速度低，地震波通過該層旅行時(shí)增大，從而導(dǎo)致含氣砂巖下面的水平反射因速度下拉效應(yīng)產(chǎn)生界面下陷的現(xiàn)象。圖7－15所示為速度下拉效應(yīng)。在剖面深3000m范圍內(nèi)多層產(chǎn)氣。剖面上1．1s的反射層因速度下拉效應(yīng)出現(xiàn)明顯時(shí)間滯后，反射界面下彎。受速度下拉效應(yīng)的影響，在1．8S底部反射層累計(jì)滯后時(shí)間達(dá)0．1S。低速厚層產(chǎn)生明顯的時(shí)間滯后，而低速薄層則表現(xiàn)為波形畸變。5．極性反轉(zhuǎn)含氣砂巖的頂面反射系數(shù)一般是負(fù)值，上覆頁巖與含水砂巖接觸面，氣一水界面和含氣砂巖與下伏巖層界面的反射系數(shù)都是正值。這樣就形成含氣砂巖頂面的反射波極性，與其下面各界面的反射波極性，特別是兩側(cè)含水砂巖頂面的反射波極性相反，即反射波的相位相差180”。圖7－16是極性反轉(zhuǎn)的實(shí)際剖面，在圓圈內(nèi)1．25s的強(qiáng)反射層突然中斷，并發(fā)生極性反轉(zhuǎn)。這種極性反轉(zhuǎn)的現(xiàn)象正好發(fā)生在含氣砂巖的邊界，表現(xiàn)為含氣層反射的波峰對應(yīng)于鄰近含水層反射的波谷。6.頻率下降巖石中含油或含氣，能吸收波的能量，因而在油氣聚集的下面，地震波的主頻急劇降低。與油氣聚集帶兩側(cè)相應(yīng)的層位相比，其主頻明顯降低。這種現(xiàn)象在普通地震剖面上難以識別，通常結(jié)合頻譜分析來識別。

7．波的干涉和繞射

含氣砂巖、含油砂巖與含水砂巖的厚度均向兩側(cè)變薄至尖滅。因而，在含氣或含油砂巖與含水砂巖邊緣界面將發(fā)生干涉，形成干涉帶，并在其邊緣產(chǎn)生繞射波。

總之，烴類檢測的方法較多，上述幾種標(biāo)志中行之有效的還是振幅標(biāo)志。但是必須注意并不是所有亮點(diǎn)都是油氣層的反映，也不是所有油氣層都有亮點(diǎn)。因此，綜合利用上述各種標(biāo)志，分析和區(qū)別真假亮點(diǎn)，并結(jié)合其他地震技術(shù)的應(yīng)用，才能提高烴類解釋的可靠性。

二、應(yīng)用屬牲技術(shù)檢測油氣1．應(yīng)用連續(xù)頻譜分析檢測油氣

2．利用多信息判別油氣

1．應(yīng)用連續(xù)頻譜分析檢測油氣

圖

7—17為濮城油田

331測線的頻譜分析圖。由圖中可看出，文

35井至濮3井含油氣砂巖反射波的主頻均小于20HZ，而濮3井至濮21井不含油氣砂巖反射波的主頻均高于20HZ。顯然，該油氣田在連續(xù)頻譜圖上，特征十分清晰

圖7－18是一個(gè)氣層的最大嫡譜分析實(shí)例。最大嫡譜是指用最大嫡法計(jì)算的一種頻譜，它的分辨率要比普通的傅氏交換譜高，在它上面可以求準(zhǔn)頻率最佳位置。該圖的上部是經(jīng)過寬頻保持振幅處理后的含氣層的地震剖面，氣層表現(xiàn)為強(qiáng)振幅；圖的中部是解釋的地質(zhì)模型和巖性柱狀圖；圖的下部是最大嫡譜。從這些圖中可以看出，氣層部位頻率明顯下降，在氣一水界面處頻率偏高。

2．利用多信息判別油氣

利用地震屬性判別儲層和預(yù)測油氣。首先，由于地下地質(zhì)情況的復(fù)雜性和地震信息的影響因素太多，存在較大的不確定性或模糊性。正如在地震信息與儲層和含油性相關(guān)性分析中所指出的，任何單一的地震屬性都不能準(zhǔn)確地確定油氣，如振幅值的大小、頻率的高低等。其次，受沉積和構(gòu)造等因素的控制，不同的地質(zhì)I條件其地質(zhì)模型是不一樣的；即使是同樣的地震信息，由于影響的因素太多和不確定性，所反映的地下地質(zhì)惰況可能也是不一樣的，有時(shí)甚至可能是矛盾的。也就是說利用地震信息判別含油性具有相當(dāng)大的模糊性。因此，在實(shí)際中，人們采用了多信息與模糊模式評判和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法進(jìn)行油氣判別。實(shí)踐證明這些方法有利于最大限度的限定特征信息的取值范圍，有利于最大限度的利用工作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行交互解釋和相關(guān)分析，達(dá)到比較滿意的效果。

圖7－19是泌陽凹陷王集地區(qū)利用主振幅、主頻率、有效吸收系數(shù)、層間速度差等多種信息，采用模糊模式評判方法判別的某一層含油性異常，實(shí)際鉆探結(jié)果證實(shí)與預(yù)測含油性范圍基本一致。需要指出的是，在進(jìn)行多信息綜合評判時(shí)判別模型的建立：①要有代表性，能反映本區(qū)的主要地震地質(zhì)特點(diǎn)；②與主要預(yù)測和勘探目標(biāo)、地層結(jié)構(gòu)和相態(tài)類型相近；③模型要分區(qū)帶建立，因?yàn)椴煌瑓^(qū)帶的地質(zhì)模型，它們產(chǎn)生的地震響應(yīng)是不同的，且差異很大。因此，建立適合于研究特點(diǎn)的地震屬性與地質(zhì)模型之間統(tǒng)計(jì)分析與判別關(guān)系，并確定恰當(dāng)?shù)娜≈捣秶瑢τ谂袆e的成功與否關(guān)系很大。

第四節(jié)AVO技術(shù)分析與應(yīng)用

一、AVO技術(shù)分析

二、應(yīng)用AVO技術(shù)檢測含氣層一、AVO技術(shù)分析

AVO（AmplitudeVersusOffset）分析方法，是繼亮點(diǎn)技術(shù)之后又一項(xiàng)利用振幅信息研究巖性、檢測油氣的重要技術(shù)。在疊前對地震反射振幅隨炮檢距（人射角）的變化規(guī)律進(jìn)行分析，估算介質(zhì)彈性參數(shù)泊松比，借此對巖石中孔隙中的流體性質(zhì)和巖性作出推斷。1．AVO技術(shù)分析的地質(zhì)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室測量表明：不同的巖石，其泊松比U分布范圍是不同的，在某些場合下甚至不出現(xiàn)重疊區(qū)間：例如，砂巖：0．17～0．26，白云巖：0．27～0．29，石灰?guī)r：0．29～0．33，圖7—20比較不同的巖性和地震參數(shù)的關(guān)系，只利用縱波速度p，（即一維坐標(biāo)p，區(qū)分砂巖和泥巖是困難的，因?yàn)樯皫r和泥巖的速度出現(xiàn)很大的重疊區(qū)間，而綜合泊松比和縱波速度p情況就不一樣，砂巖和泥巖在p---坐標(biāo)中不出現(xiàn)重疊區(qū)間，油氣也可區(qū)分。因此，在油藏描述中，綜合縱波和橫波信息比單純使用縱波信息更為有效。通常對于含氣和含水砂巖，其彈性模量是不同的。氣體飽和與水飽和巖石的彈性模量雖然有些重疊區(qū)間，但氣體飽和的巖石的值一般比較低，特別是泊松比在氣體飽和砂巖中通常顯示特別的低。與含水砂巖相比，含氣砂巖p顯著減少，而s幾乎不變，略有上升，這樣導(dǎo)致了含氣砂巖的低泊松比現(xiàn)象。因此，泊松比對于區(qū)分水飽和及含氣飽和的巖石有特殊的意義。對于沉積巖，泊松比測量結(jié)果有以下幾點(diǎn)結(jié)論：（1）來固結(jié)的淺層鹽水飽和沉積巖往往具有非常高的泊松比（0．4以上）；（2）泊松比往往隨孔隙度的減小及沉積物固結(jié)而減少；（3）高孔隙度的鹽水飽和砂巖往往具有較高的泊松比（0．3～0．4）；（4）氣飽和高孔隙砂巖往往具有低泊松比（如低到0．1）。

下面是幾個(gè)理論計(jì)算泊松比的例子，在解釋巖石孔隙中流體性質(zhì)方面起著特殊作用。

圖7－21（a）是當(dāng)孔隙度為33％時(shí)，速度與含水飽和度的關(guān)系曲線。它以埋深5828m的一飽含水的砂層作為控制點(diǎn)（即圖上p=2499m/s的點(diǎn)）。這條曲線反映了在上述條件下，含水飽和度由0變到100％時(shí)p和s的變化情況。從圖上可以看出，含氣從零變到3％，就可使p從2499m／s突然減少到1981m/s，說明在非固結(jié)砂層中，只要有一點(diǎn)氣，速度就有較大影響。所以很難判斷砂層中只含一點(diǎn)氣，還是具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的氣藏。從圖上還可以看出氣層或孔隙中的流體多少對橫波速度的影響很小，可忽略不計(jì)。圖7—21(b）是泊松比與含水飽和度的關(guān)系曲線。當(dāng)含氣時(shí)，泊松比可從0．33突然下降到0.12。圖7－22(a）是含水飽和度為100％時(shí)，速度與孔隙度的關(guān)系曲線。從圖上可以看出從10％變到40％時(shí)，p減低33％，p和s都隨孔隙度的增大而大致呈線性減小。但從圖7－22(b）上孔隙度與泊松比的關(guān)系曲線來看，孔隙度變化對泊松比影響很小。這與圖7－21（b）很不一樣。這就表明，若在一定深度發(fā)現(xiàn)地震剖面上有振幅異常，可能是孔隙度有變化，也可能是孔隙中流體發(fā)生變化（當(dāng)巖性不變時(shí)）。為了確定亮點(diǎn)是由孔隙度引起的，還是由孔隙中流體的改變引起的，就可以利用泊松比這個(gè)參數(shù)。

多米尼克還給出了含氣、含油、含水砂巖的泊松比隨埋藏深度變化的曲線圖7－23。這三組曲線是不同的，這說明孔隙中流體的類型決定了泊松比值，反過來也就表明有可能利用巖石的泊松比值來推斷孔隙中流體的性質(zhì)

2．Zoepprltz方程

AVO的理論基礎(chǔ)是

ZoePPritz方程。這個(gè)方程描述了平面波非零人射角的反射系數(shù)、透射系數(shù)與界面兩邊介質(zhì)彈性模量及人射角等的關(guān)系。

當(dāng)平面波投射到兩種介質(zhì)分界面上時(shí)，就要產(chǎn)生反射波和透射波。如人射波是P波，那么一般就會產(chǎn)生四種波，即反射P波PR、反射橫波SR、透射P波PT和透射橫波ST。圖7－24為平面縱波人射時(shí)各種波質(zhì)點(diǎn)位移方向示意圖。

如果人射波為橫波時(shí)，橫波分為兩種可能的偏振，設(shè)界面為水平界面，側(cè)偏振在垂直和水平面內(nèi)分別稱為垂直偏振（SV）和水平偏振（SH）。

經(jīng)典Zoeppritz方程給出了平面波人射在平界面上縱橫波反射能量和透射能量與入射角之間的最基本關(guān)系。（1）縱波人射

（2）垂直偏振橫波（SV）人射（3）水平偏振橫波（SH）人射

式中：vp1，vp2為入射縱波和透射縱波速度；vs1，vs2為人射縱波和透射縱波的速度；apasaPRaSR

aPT

a

ST分別為入射縱波，入射橫波，反射縱波，反射橫波，透射縱波，透射橫波的振幅aβ，a1，β1，a2，β2分別是入射縱、橫波，反射縱、橫波，透射縱、橫波與法線的夾角；K=β1/β2以上三個(gè)方程即計(jì)算反射系數(shù)和透射系數(shù)的精確表達(dá)式，容易看到，ZoePPritz方程解過于復(fù)雜，也難于直接看清各參數(shù)對反射系數(shù)及透射系數(shù)的影響。因此通常使用作圖法或近似公式法來討論有關(guān)問題。

ZoePPritz近似解的公式很多，近幾年在AVO研究中頗受注意的是R．T．Shuey（1985）的近似公式，實(shí)際上是根據(jù)K．Aki等（1988）得出的ZoePPritz近似解進(jìn)一步簡化導(dǎo)出的。Aki等在△/，△P／P，△s/s都遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于1的假設(shè)條件下得到Zoeppritz方程的近似解。由于泊松比是聯(lián)系縱波速度與橫波速度的橋梁，即

式中：為巖石泊松比。用泊松比代替橫波速度，Shuey得到P波人射時(shí)P波反射系數(shù)簡化公式：其中R（a）為反射系數(shù)；為人射角

3．泊松比對反射系數(shù)的影響最初的AVO研究均假設(shè)反射界面上下地層的泊松比為常數(shù)，即采用巖石的平均泊松比0．25。由此得到的普遍結(jié)論是：反射系數(shù)隨人射角增大而減小。

Koefoed（1955），Ostrander（198）等對理論曲線研究發(fā)現(xiàn)，反射系數(shù)對界面兩邊泊松比的變化很敏感，結(jié)論復(fù)雜。如圖7－25，Koefoed在詳細(xì)研究了人射角小于30的情況下泊松比對反射系數(shù)的影響，得出結(jié)論如下：

(1）當(dāng)下伏介質(zhì)具有較高縱波速度時(shí)（如圖7－25（a）），圖中各曲線為參數(shù)2取不同值的反射系數(shù)值。在垂直人射時(shí)，反射系數(shù)為正值，隨著人射角增加,2控制了反射系數(shù)的變化。若令其他參數(shù)不變。2=0．25，曲線參數(shù)改為1時(shí)，結(jié)果如圖7－25（b），除曲線④不變外，其他曲線正好與7—25(a）中相反。

(2）在其他參數(shù)不變時(shí)，兩層介質(zhì)泊松比相等時(shí)的情況（圖7－25（C））。當(dāng)泊松比為低值時(shí)，反射系數(shù)隨人射角增加而減??；泊松比為高值時(shí)，反射系數(shù)隨人射角增大而增加。(3）考慮上下地層參數(shù)互換時(shí)的情況，圖中(d）與(a）相對應(yīng)，圖中(e）與（c）相對應(yīng)。(d）和(e）在繪圖時(shí)均取反射系數(shù)的絕對值，可以看到在人射角30范圍內(nèi)，曲線形態(tài)基本一致。（4）縱波速度比的影響可由圖(f)表示。只降低P2／P1；的比值，曲線②、⑥與（a）中的曲線②、⑥基本一致，只是反射系數(shù)全部降低0．04左右。密度比的影響由圖(g）表示。當(dāng)改變了密度比和上下地層的泊松比，并以縱波速度比為曲線參數(shù)，可以看到兩條曲線基本上是平行的。Ostrander（1984）研究泊松比對反射系數(shù)的影響如圖7－26所示，其主要結(jié)論：界面兩側(cè)的泊松比相同時(shí)，不論上下地層的波阻抗差為正或?yàn)樨?fù)，其反射系數(shù)絕對值均隨著人射角的增加而減?。▓D7－26（a））；當(dāng)上覆介質(zhì)的泊松比小于下伏介質(zhì)的泊松比時(shí)，不論上下介質(zhì)的波阻抗差大小和正負(fù)，其反射系數(shù)的代數(shù)值均隨人射角的增大而增加（圖7－26（b）），當(dāng)波阻抗差為負(fù)值時(shí)，反射波將出現(xiàn)極性反轉(zhuǎn)現(xiàn)象；當(dāng)上覆介質(zhì)泊松比大于下伏介質(zhì)泊松比時(shí)，則出現(xiàn)與（b）相反的情況（圖7—26（C））。

綜上所述，可以看出：上下地層的泊松比關(guān)系，是控制反射系數(shù)隨人射角變化趨勢的主要因素；上下地層的縱波速度差對反射系數(shù)絕對值有一定影響