房環(huán)環(huán) 王麗娜

(中國(guó)石化勝利油田地質(zhì)科學(xué)研究院,山東東營(yíng) 257022)

層位標(biāo)定應(yīng)注意的幾點(diǎn)問(wèn)題
——以高青油田高17塊為例

房環(huán)環(huán) 王麗娜

(中國(guó)石化勝利油田地質(zhì)科學(xué)研究院,山東東營(yíng) 257022)

層位標(biāo)定的目的是建立地震同相軸與地層或巖性之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,正確與否直接關(guān)系到地震資料解釋以及地質(zhì)認(rèn)識(shí)的可靠性。以高青油田高17塊為例,提出了層位標(biāo)定過(guò)程中應(yīng)注意的幾點(diǎn)問(wèn)題。應(yīng)用統(tǒng)一的時(shí)深關(guān)系進(jìn)行層位標(biāo)定,需要其它方法來(lái)驗(yàn)證。制作合成地震記錄時(shí),要在構(gòu)造穩(wěn)定的區(qū)域選取聲波曲線較長(zhǎng)、目的層完整的測(cè)井曲線。提取子波的質(zhì)量判斷標(biāo)準(zhǔn)有子波長(zhǎng)度、子波起跳時(shí)間、頻帶寬、時(shí)窗長(zhǎng)度、時(shí)窗位置、波形、相位等。

層位標(biāo)定 合成地震記錄 子波提取

層位標(biāo)定是地震資料解釋和儲(chǔ)層預(yù)測(cè)中最常用、最基礎(chǔ)的技術(shù)關(guān)鍵，目的是賦予地震同相軸特定的地質(zhì)含義，建立地震同相軸與地層或巖性之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系[1]。在構(gòu)造復(fù)雜地區(qū)，尤其是針對(duì)低序級(jí)斷層發(fā)育的復(fù)雜斷塊地區(qū)開展的精細(xì)構(gòu)造解釋，地震同相軸與地質(zhì)分層間的匹配難度很大，地震解釋人員追錯(cuò)“軸”的情況時(shí)有發(fā)生，將會(huì)導(dǎo)致不正確的地質(zhì)認(rèn)識(shí)和結(jié)論。因此，進(jìn)行精確的層位標(biāo)定，獲得正確的時(shí)深關(guān)系，清楚認(rèn)識(shí)主要目的層反射特征，提高地震資料解釋的精確性，對(duì)于油氣勘探開發(fā)工作有十分重要的意義。

目前，常用的層位標(biāo)定方法有：(1)應(yīng)用區(qū)塊統(tǒng)一的時(shí)深關(guān)系進(jìn)行層位標(biāo)定，例如濟(jì)陽(yáng)坳陷的統(tǒng)一時(shí)深關(guān)系；(2)合成地震記錄標(biāo)定技術(shù)；(3)利用VSP(垂直地震剖面)資料標(biāo)定層位，但受儀器設(shè)備和方法技術(shù)等的制約，進(jìn)行三維VSP資料采集的區(qū)塊很少。本文將以高青油田高17塊為例，對(duì)層位標(biāo)定的方法及應(yīng)注意的問(wèn)題進(jìn)行探討。

1 高17塊區(qū)域概況

高青油田位于濟(jì)陽(yáng)坳陷東營(yíng)凹餡西南部，東臨博興洼陷，西臨惠民洼陷，北靠里則鎮(zhèn)洼陷，由西部的青城凸起和東部的高青斷裂帶兩部分組成，中間被半環(huán)形的高青大斷層分割。高青斷裂帶位于高青大斷層的下降盤，由于大斷層的多期活動(dòng)，下第三系地層在靠近大斷層的部位，自北而南形成了一串由小到大、由低到高的小型鼻狀構(gòu)造，分別為高20、高19、高17鼻狀構(gòu)造。高17塊構(gòu)造位置位于高青斷裂帶下降盤的最南部。

區(qū)塊自上而下，依次鉆遇平原組、明化鎮(zhèn)組、館陶組、東營(yíng)組、沙一段、孔店組地層。其中孔店組地層為高青大斷層以下的上升盤地層，與上覆的沙一段、東營(yíng)組地層為不整合接觸。高青斷裂帶內(nèi)，沙河街與東營(yíng)組地層自東向西超覆沉積，高17塊沙河街組僅沉積沙一段頂部地層，與上覆的東營(yíng)組整合接觸。下第三系末期，盆地整體抬升，遭受強(qiáng)烈剝蝕，東營(yíng)組頂部地層由北而南剝蝕程度加重，與上覆的館陶組呈不整合接觸。上第三系地層全區(qū)廣泛發(fā)育，青城凸起與高青斷裂帶內(nèi)僅厚度有所差別，巖性變化不大，其中明化鎮(zhèn)組與館陶組之間為整合接觸。主力含油層系為東營(yíng)組。

2 利用統(tǒng)一時(shí)深關(guān)系進(jìn)行層位標(biāo)定

針對(duì)勝利油田的區(qū)塊進(jìn)行層位標(biāo)定，通常會(huì)首先考慮應(yīng)用濟(jì)陽(yáng)坳陷統(tǒng)一時(shí)深公式：

式中H代表深度，t代表時(shí)間，單位為秒。

將該時(shí)深關(guān)系應(yīng)用與高17塊進(jìn)行層位標(biāo)定，發(fā)現(xiàn)在地震剖面上標(biāo)出的地質(zhì)層位和地質(zhì)概念不相符，判斷為時(shí)深關(guān)系不正確，即高17塊的地層速度與濟(jì)陽(yáng)坳陷統(tǒng)一時(shí)深關(guān)系確定的速度差距很大。因此不能只利用統(tǒng)一的時(shí)深關(guān)系對(duì)區(qū)塊進(jìn)行層位標(biāo)定，但可以作為參考。

3 合成地震記錄標(biāo)定

合成地震記錄是一個(gè)簡(jiǎn)單的一維正演過(guò)程，它建立了深度域的測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)與時(shí)間域的地震數(shù)據(jù)之間的關(guān)系[2]：

式中，f(t)是合成地震記錄，s(t)是地震子波，r(t)是反射系數(shù)，×代表褶積計(jì)算。

圖1 G17-1井和G17-20井測(cè)井曲線

圖2 G17-1井和G17-16井測(cè)井曲線

合成地震記錄制作的一般流程是：首先利用速度和密度測(cè)井曲線計(jì)算得到反射系數(shù)，然后將地震子波與反射系數(shù)進(jìn)行褶積得到初始合成地震記錄，再與井旁地震道進(jìn)行匹配調(diào)整，得到最終精確的時(shí)深關(guān)系[3]。

從合成地震記錄的制作過(guò)程看，選取測(cè)井曲線計(jì)算反射系數(shù)、地震子波提取的好壞直接影響層位標(biāo)定的可靠性。

圖3 應(yīng)用實(shí)際井旁地震道提取子波

圖4 高17塊合成地震記錄圖

3.1 測(cè)井曲線的選取原則

選井制作合成地震記錄時(shí)，不同的測(cè)井曲線會(huì)產(chǎn)生不同的時(shí)深關(guān)系，層位標(biāo)定的結(jié)果也有好壞，一般要遵循兩個(gè)原則。

(1)測(cè)井曲線質(zhì)量好。要選擇聲波曲線較長(zhǎng)、目的層完整的井曲線。以高17塊為例，G17-1井和G17-20井比較(圖1)，G17-20井的聲波曲線明顯要短，而且由于地層剝蝕嚴(yán)重，目的層不完整，不適合作合成記錄。

(2)在構(gòu)造穩(wěn)定的區(qū)域選井。G17-1井所在區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定、地震資料質(zhì)量相對(duì)較好、連續(xù)性好；G17-16井所在區(qū)域地層剝蝕嚴(yán)重，地震資料質(zhì)量差，連續(xù)性差，用來(lái)做標(biāo)定會(huì)不準(zhǔn)確(圖2)。

3.2 地震子波的提取

應(yīng)用實(shí)際井旁地震道提取子波，需要注意幾個(gè)問(wèn)題。

(1)測(cè)井曲線的校正。子波的提取與測(cè)井曲線的校正是相輔相成的，二者不斷迭代才能得到一個(gè)好的子波。子波的修改包括修改子波的長(zhǎng)度、起跳時(shí)間，頻帶寬度等；測(cè)井曲線的校正包括去野值、環(huán)境校正、曲線的時(shí)移、拉伸和壓縮等；判別的準(zhǔn)則是使合成地震道與實(shí)際井旁地震道吻合度最高。

(2)時(shí)窗的選取。時(shí)窗的長(zhǎng)度至少應(yīng)是子波長(zhǎng)度的三倍以上，以降低子波的抖動(dòng)程度，提高其穩(wěn)定性。時(shí)窗的頂?shù)孜恢貌灰旁跍y(cè)井曲線變化劇烈的地方。時(shí)窗的頂界和底界加上子波長(zhǎng)度所對(duì)應(yīng)的位置處仍要有測(cè)井曲線，以避免在褶積過(guò)程中出現(xiàn)邊界截?cái)嘈?yīng)。

(3)子波的波形。好的子波應(yīng)該是波形穩(wěn)定，能量主要集中在子波中央的主瓣上，并且向兩邊的旁瓣迅速衰減。如果提取的子波沒(méi)有主瓣，能量集中在兩頭，應(yīng)檢查一下子波的起跳時(shí)間和長(zhǎng)度[4]。

(4)子波的頻譜。子波的振幅譜寬度應(yīng)與地震資料的譜寬一致。由于用不同的方法提取的子波的振幅譜的差異是比較小的，但子波的相位譜卻差別很大。針對(duì)不同的相移和時(shí)移量，相應(yīng)的合成記錄與地震道的相關(guān)系數(shù)也有大小，拾取相關(guān)系數(shù)最大時(shí)所對(duì)應(yīng)的相移和時(shí)移量即可。

3.3 高17塊合成記錄標(biāo)定

在高17塊構(gòu)造穩(wěn)定的區(qū)域選取了井曲線質(zhì)量較好的井制作聲波合成地震記錄，對(duì)速度進(jìn)行擬合，最終得到了該區(qū)合適的速度，進(jìn)行了層位標(biāo)定。應(yīng)用實(shí)際井旁地震道提取子波(圖3)，制作合成地震記錄，并與實(shí)際井旁地震道對(duì)比，其目的層段具有較好的相關(guān)性(圖4)。

通過(guò)合成記錄標(biāo)定，對(duì)高17塊內(nèi)的地震資料進(jìn)行分析，對(duì)各目的層段的地震響應(yīng)進(jìn)行總結(jié)歸納，分析主要目的層在頻率、振幅、波形等特征在橫向上的變化特征，發(fā)現(xiàn)東營(yíng)組頂、東營(yíng)組4、6砂層組底面等反射層特征明顯、波形穩(wěn)定、連續(xù)性較好，可以作為該區(qū)地震解釋的標(biāo)準(zhǔn)層或輔助標(biāo)志層進(jìn)行全區(qū)解釋追蹤，為下步的構(gòu)造解釋工作奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

4 結(jié)語(yǔ)

層位標(biāo)定技術(shù)是連接深度域測(cè)井曲線與時(shí)間域地震剖面的橋梁，在地震資料解釋、儲(chǔ)層預(yù)測(cè)中起著關(guān)鍵作用。本文從高青油田高17塊的層位標(biāo)定過(guò)程出發(fā)，提出了層位標(biāo)定應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題。(1)在一些特定的區(qū)域可以考慮使用適合該區(qū)的統(tǒng)一的時(shí)深關(guān)系，但需要其他的層位標(biāo)定方法來(lái)驗(yàn)證和確定，例如合成地震記錄、VSP數(shù)據(jù)資料等。(2)制作合成地震記錄時(shí)，要在構(gòu)造穩(wěn)定的區(qū)域選取聲波曲線較長(zhǎng)、目的層完整的測(cè)井曲線。(3)子波質(zhì)量的好壞直接影響合成記錄標(biāo)定的可靠性。提取的子波的質(zhì)量判斷標(biāo)準(zhǔn)有：子波長(zhǎng)度、子波起跳時(shí)間、頻帶寬、時(shí)窗長(zhǎng)度、時(shí)窗位置、波形、相位。

[1]孫家振,李蘭斌.地震地質(zhì)綜合解釋教程[M].北京:中國(guó)地質(zhì)大學(xué)出版社,2002.

[2]陳廣軍.合成地震記錄制作與標(biāo)定中的爭(zhēng)論及注意的問(wèn)題[J].西安石油學(xué)院學(xué)報(bào),2002,17(4):19～23.

[3]張永華,陳萍,趙雨晴，等.基于合成記錄的綜合層位標(biāo)定技術(shù)[J].石油地球物理勘探,2004,39(1):92～96.

[4]張廣智,劉洪,印興耀.井旁道地震子波精細(xì)提取方法[J].石油地球物理勘探,2005,40(2):158～162.

房環(huán)環(huán)(1985年11月),女,漢族,山東即墨人,中國(guó)石化勝利油田地質(zhì)科學(xué)研究院,碩士學(xué)位,研究方向?yàn)殚_發(fā)地震。