亓 亮

（勝利油田物探研究院，山東 東營(yíng) 257022）

0 引言

地震信號(hào)是一種復(fù)合諧波，可分解為多個(gè)不同頻率的子波。地下不同地質(zhì)體對(duì)應(yīng)不同頻率的子波集，因此，通過(guò)對(duì)地震信號(hào)的分解重構(gòu)能夠突出儲(chǔ)層或油氣的響應(yīng)特征，提高儲(chǔ)層或油氣預(yù)測(cè)的精度。徐天吉等［1］將該技術(shù)應(yīng)用于四川新場(chǎng)地區(qū)沙溪廟組的儲(chǔ)層預(yù)測(cè)與含氣性識(shí)別中。馮興強(qiáng)等［2］利用子波分解頻譜技術(shù)在流體分布方面進(jìn)行應(yīng)用；汲生珍等［3］詳細(xì)研究了子波分解與重構(gòu)技術(shù)在儲(chǔ)層預(yù)測(cè)中的應(yīng)用。筆者針對(duì)金家油田沙一段儲(chǔ)層主要為砂泥巖薄互層，部分地區(qū)含有灰質(zhì)，且橫向變化快的特點(diǎn)。利用子波分解與重構(gòu)技術(shù)去除灰質(zhì)影響，為該區(qū)砂質(zhì)儲(chǔ)層預(yù)測(cè)提供了有利的技術(shù)支持。

1 工區(qū)概況

金家地區(qū)地處山東省桓臺(tái)縣，區(qū)域構(gòu)造位置處于東營(yíng)凹陷的西南邊緣斜坡帶上［4］，緊鄰博興生油洼陷，具有良好的油源條件，南部魯西隆起長(zhǎng)期處于剝蝕狀態(tài)，為斜坡提供了充足的物源，發(fā)育多種類型的儲(chǔ)集層（圖1）。南部地層長(zhǎng)期遭受剝蝕，館陶覆蓋其上，地勢(shì)南高北低。目前已發(fā)現(xiàn)的含油層系為東營(yíng)組-沙四段，下第三系層層遭受剝蝕，與館陶組地層形成角度不整合，在洼陷邊部形成地層油藏，在內(nèi)部發(fā)育構(gòu)造和巖性油藏。研究區(qū)物源體系相對(duì)單一、不同類型的砂體在成因上互有聯(lián)系。沙一段沉積時(shí)期本區(qū)具有典型的斷陷盆地緩坡帶沉積特征，主要沉積類型為淺水型湖泊三角洲及濱淺湖沉積。受沉積相帶的控制，不同類型的砂體在平面上相對(duì)獨(dú)立地存在；同時(shí)，砂體在平面上的分布受到沉積時(shí)期古地形的限制，再一定程度上限制了砂體的橫向連續(xù)性。

圖1 博興洼陷油氣田分布圖

2 儲(chǔ)層特征及預(yù)測(cè)

金家地區(qū)沙一、沙二段地層沉積速率相對(duì)較慢，具有地層成層良好，地震反射能量穩(wěn)定且較強(qiáng)的特點(diǎn)；但由于研究區(qū)處于盆地邊緣，巖性中富含灰質(zhì)，甚至玄武質(zhì)，儲(chǔ)層預(yù)測(cè)帶來(lái)了很大的干擾。因此，在正確的地質(zhì)認(rèn)識(shí)的指導(dǎo)下開展地震巖性研究，才能減少儲(chǔ)層預(yù)測(cè)多解性，提高預(yù)測(cè)精度。

通過(guò)鉆井統(tǒng)計(jì)，本區(qū)沙一、沙二段巖性結(jié)構(gòu)多為砂泥巖互層、薄互層組合，且富含灰質(zhì)，灰?guī)r、白云巖速度最高，砂巖速度高于泥巖（圖2）。結(jié)合井震分析表明，單砂體大多不能在地震上形成獨(dú)立的反射，因此，在常規(guī)剖面上很難追蹤砂體的橫向展布。

以well6井沙一段Ⅳ砂組為例進(jìn)行了去砂、去灰試驗(yàn)，以明確不同巖性成分對(duì)地震反射能量的貢獻(xiàn)。well6井沙一段Ⅳ砂組巖性以粉砂巖為主，下部夾薄層灰?guī)r，砂組頂面在地震上表現(xiàn)為一個(gè)連續(xù)、穩(wěn)定且能量較強(qiáng)的反射同相軸，井震分析認(rèn)為其頂面反射同時(shí)包含了來(lái)自砂巖與灰?guī)r的反射信息。試驗(yàn)表明，該反射主要為灰?guī)r反射的貢獻(xiàn)。因此，灰質(zhì)成分的存在在一定程度上增強(qiáng)了研究區(qū)地層的反射能量，使地震屬性預(yù)測(cè)儲(chǔ)層預(yù)測(cè)多解性增加，客觀地說(shuō)，單一的屬性在本區(qū)不足以精細(xì)地刻畫儲(chǔ)層的平面分布。

圖2 金家地區(qū)不同巖性速度分析圖

圖3 well6井去灰去砂實(shí)驗(yàn)

通過(guò)去灰、去砂試驗(yàn)，明確了不同巖性成分對(duì)地震反射的貢獻(xiàn)，并以此為基礎(chǔ)展開研究，落實(shí)砂質(zhì)儲(chǔ)層的空間分布。筆者提出應(yīng)用子波分解，并結(jié)合已鉆井資料重構(gòu)地震道的方法來(lái)消除灰質(zhì)影響，突出砂質(zhì)儲(chǔ)層的反射。

3 方法原理

子波分解重構(gòu)技術(shù)是將以往只能從宏觀上認(rèn)識(shí)的地震道分解為不同形狀不同頻率的地震子波，而被分解出來(lái)的子波都可以由我們控制。應(yīng)用多子波地震道分解技術(shù),并結(jié)合研究區(qū)地質(zhì)背景和鉆井資料剔除灰?guī)r影響可以分成以下兩個(gè)步驟：(1)對(duì)地震數(shù)據(jù)進(jìn)行多子波地震道分解；(2)結(jié)合已鉆井資料分析找出灰?guī)r影響的地震道集，剔除后重新合成有利于儲(chǔ)層解釋的新的地震道集。

假定地震信號(hào)由多個(gè)原子以及隨機(jī)噪聲組合而成，即:

式中：u（t）為地震信號(hào)；t為時(shí)間；mi為第 i次迭代選取的子波；Ai為相應(yīng)的振幅；fm為主頻率；t0為時(shí)間延遲；φ為子波相位；N為分解后剩余的信號(hào)，即信號(hào)中的噪聲。

圖4 地震道子波分解與重構(gòu)示意圖

通過(guò)子波分解重構(gòu)技術(shù)，將地震道分解為不同形狀不同頻率的地震子波組合。被分解出來(lái)的子波都如果根據(jù)不同的研究目的選擇部分重新疊加，可以形成新的地震道。如果選擇所有的雷克子波重構(gòu)地震道，與原始的地震道基本一致。在綜合研究工區(qū)地質(zhì)背景、鉆井資料的基礎(chǔ)上，應(yīng)用子波分解重構(gòu)技術(shù)，提取多種與儲(chǔ)層有關(guān)的屬性參數(shù)可以有效的提高儲(chǔ)層預(yù)測(cè)精度。

4 應(yīng)用效果分析

針對(duì)目的層沙一段，應(yīng)用子波分解重構(gòu)技術(shù)，進(jìn)行儲(chǔ)層預(yù)測(cè)。如圖所示，受灰?guī)r影響6井沙一段原始地震資料表現(xiàn)為強(qiáng)振幅、低頻率、連續(xù)的地震反射特征，而在應(yīng)用子波分解剔除灰?guī)r影響并重構(gòu)后的地震資料上，6井沙一段含灰?guī)r段反射能量和波形特征都與原始剖面有顯著的區(qū)別，振幅、能量均有所減弱（圖5）。結(jié)合該區(qū)沙一段多口已鉆井驗(yàn)證認(rèn)為，重構(gòu)后的資料基本消除了灰質(zhì)成分的影響。

圖5 過(guò)w6井原資料（a）與重構(gòu)后地震資料（b）對(duì)比圖

應(yīng)用重構(gòu)后的地震資料提取地震屬性并分析表明，重構(gòu)后灰質(zhì)發(fā)育區(qū)的能量得到了有效地壓制，well6井處儲(chǔ)層預(yù)測(cè)結(jié)果與井資料更加吻合（圖 6）。

圖6 金家地區(qū)沙一段Ⅳ砂組原資料（a）與重構(gòu)后資料（b）儲(chǔ)層預(yù)測(cè)對(duì)比圖

5 結(jié)論

子波分解與重構(gòu)技術(shù)依據(jù)不同的研究目的將地震道分解為不同的地震子波組合。該技術(shù)對(duì)于灰質(zhì)成分較重的金家地區(qū)沙一段的儲(chǔ)層預(yù)測(cè)起到了很好的作用。該技術(shù)利用不同頻率的可解析的雷克縱波，消除了灰質(zhì)高速層對(duì)其上下地層地震反射的影響，提高了地震反射波的分辨率，突出了有利砂巖儲(chǔ)層的地震反射特征。利用多子波重構(gòu)后的地震數(shù)據(jù)體開展儲(chǔ)層預(yù)測(cè)研究，對(duì)于突出刻畫有利儲(chǔ)層的分布提供了技術(shù)支持，有力的推動(dòng)了金家地區(qū)的滾動(dòng)開發(fā)進(jìn)程。

［1］徐天吉,沈忠民,文雪康.多子波分解與重構(gòu)技術(shù)應(yīng)用研究[J].成都理工大學(xué)學(xué)報(bào),2010,37(6)：660-664.

［2］馮興強(qiáng).子波分解頻譜技術(shù)在TY地區(qū)流體檢測(cè)中的應(yīng)用[J].地球物理學(xué)進(jìn)展,2014,29(2)：0698-0705.

［3］汲生珍,鄔興威,夏東領(lǐng).多子波分解與重構(gòu)技術(shù)在儲(chǔ)層預(yù)測(cè)中的應(yīng)用[J].石油天然氣學(xué)報(bào),2013,35(11)：66-69.

［4］王秉海,錢凱.勝利油區(qū)地質(zhì)研究與勘探實(shí)踐[M].東營(yíng)：石油大學(xué)出版社，1992：358.