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地震波吸收衰减属性在新北油田油气检测中的应用

范文

代磊

摘要：地层含油气后对高频成分吸收增强、吸收系数增大，因此利用地震波的吸收衰减属性可间接地检测储层含流体发育特征。针对新北油田馆上段IV砂组发育的河流相砂岩，利用地震波的吸收衰减属性对该区储层的含油气性进行识别，其结果与实钻井有较好的吻合度，取得了很好的应用效果。

关键词：吸收衰减属性；新北油田；油气检测

新北油田位于沾化凹陷与黄河口凹陷之间的大型潜山披覆带，主力含油层系为馆陶组上段IV砂组一套曲流河沉积。由于该区储层与围岩的速度存在较大的阻抗差，依据河流相砂体“亮点”的反射特征取得了良好的勘探效果。但随着勘探的深入，相继部署的滚动开发井效果不理想。由于地层含油气后对高频成分吸收增强、吸收系数增大，因此在该地区利用地震吸收衰减属性进行了储层含油气检测的应用探索，取得了很好的应用效果。

1 理论基础

理论研究表明，与致密的地质体相比，当地质体中含流体（如水或油、气）时，会引起地震波的散射和地震能量的衰减。当储层中孔隙比较发育而且包含流体时，地震波中高频能量衰减比低频能量衰减大。因此通过提取高频段的衰减梯度属性，可以间接地检测储层含流体发育特征。

目前，衰减梯度的求取方法主要基于傅里叶变换、小波变换等。但是基于傅里叶变换的频谱比法计算的衰减梯度，小的振幅值可能会产生大的奇异值，使算法不稳定，同时，傅里叶变换的时窗效应也严重影响结果的可信度。而基于小波变换的瞬时谱分析技术（ISA）是一种连续的时间频率分析技术，它能提供地震道每个时间采样的频谱，获得最优化的时间和频率位置，避免常规傅里叶分析的复杂的分时窗问题，提高算法的稳定性和对储层的分辨能力，增强地震信号的局部特性。

ISA技术的核心是基于小波变换的匹配追踪频谱分解方法。图1为利用小波时频分析进行振幅衰减梯度因子计算的示意图。对地震道进行小波变换后，在频率域对每个样点进行振幅能量衰减分析。首先将检测到的最大能量频率作为初始衰减频率；然后再分别计算65%和 85%的地震波能量对应的频率；最后在这个频率范围内根据频率对应的能量值拟合出能量与频率的衰减梯度，得到振幅衰减梯度因子。

2 新北油田油气检测

新北油田主要目的层馆上段为曲流河沉积，埋深小于1500m。该段地层岩性组合为砂泥岩薄互层，沉积结构具有泥包砂的特征，其内砂岩固结较差、疏松易碎，孔隙度一般20%-38%，泥岩固结好，具有较好的成岩性，孔隙度一般0%-2%。通过对该区多口井资料统计结果来看，馆上段砂岩沉积变化快，纵向上相互叠置，横向上连通性差，相应的地震反射特征比较复杂，但储层在地震剖面上特征明显，为中强振幅反射。虽然振幅的强弱在一定程度上能够反映储层的发育程度，但是结合实钻井分析，振幅属性并不能完全反映储层的含流体情况。研究表明，岩性与所含流体不同，密度差异明显，造成不同岩性间波阻抗值差值大，因此本文按照如下图所示流程，利用地震吸收衰减属性针对馆上段IV砂组的含油气性进行了预测。

通过对不同钻井目的层的地震资料进行频谱分析（图3）及可知：地震資料有效频带宽度为10-40hz，主频25hz；且不同流体在高频端的振幅能量衰减程度均不同，其中kd343井不含油气、kd346井目的层为一套水层、kd80井目的层含油、kd342井目的层含气，高频端能量kd343井>kd346井>kd80井>kd342井。由此可知，利用地震波吸收衰减属性可以有效识别新北油田储层的含油气性。

而利用井中频谱模拟（图4）可知，储层含油气后衰减梯度值有明显异常响应，同时也确定了进行衰减梯度计算的目的层主频在25hz，计算时窗为目的层上下150ms（既大于两个子波长度，又完全包含了目的层段）。图5是kd346井-kd342井-kd80井-kd343井的衰减梯度剖面。从图中可知，储层不含流体或仅含水时在衰减梯度剖面上趋于背景值，无异常现象；含油或含气后在衰减梯度剖面上表现为强吸收，衰减梯度值明显高于背景值，而这两者之前的差值就是储层含油气后的衰减梯度异常值。在上述研究的基础上，利用地震吸收衰减梯度属性对新北油田馆上段IV砂组进行了油气检测（图6）。通过与已知钻井的对比可知，振幅衰减梯度的高值区域与实钻井的含油气性基本吻合；且地震衰减值的大小与储层厚度无关，只与储层中所含流体的性质相关，其中含气井地震衰减值最高，含油井居中，含水井地震衰减值最低，而不含油气的井基本没有地震衰减值异常显示。这说明，利用地震吸收衰减属性对新北油田进行油气检测是切实可行的。

3 主要认识与结论

地层地质品质因子、地震振幅衰减的梯度变化与储层的含油气性密切相关。新北油田储层含油气后高频能量显著降低，衰减梯度值增大，与实钻井的结果基本吻合，利用该属性在该区进行油气检测取得了较好的应用效果，表明了地震波吸收衰减属性的有效性。

参考文献

1 苑书金等. 地震波衰减技术在鄂尔多斯盆地储层预测中的应用. 石油物探，2006，45（2）182-185.

2 刘书会，徐仁. Proni滤波技术及其在油气预测中的应用. 石油地球物理勘探，2004，39（3）：332-337.

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