劉祎楠

(西北大學(xué) 地質(zhì)學(xué)系/大陸動力學(xué)國家重點實驗室，陜西 西安710069)

合成地震記錄是能將地震和地質(zhì)結(jié)合的一個重要解釋工具，通過制作合成記錄可明確儲層在地震剖面上的時間位置以及強弱反射特征，作為最基礎(chǔ)的工作對后續(xù)的儲層預(yù)測等提供可信服的依據(jù)［1］。合成記錄不僅將井震結(jié)合，更重要的是將波動方法和巖石物理特征方面結(jié)合，因為地震反映的是巖石的動力學(xué)特征，測井反映的是巖石物理特征，如何把這兩個特征結(jié)合起來才是合成記錄的最終目的。

結(jié)合前人研究總結(jié)，鄂爾多斯盆地劃分為6個構(gòu)造單元，含氣砂巖的研究主要在兩個地區(qū)展開，盆地西南部鎮(zhèn)遠地區(qū)，針對上古生界砂巖的研究;針對下古生界白云巖儲層的研究，目標區(qū)位于盆地中央古隆起東側(cè)。

研究區(qū)目的層總體厚度較薄，單個儲層多小于10m，儲層發(fā)育受沉積相和成巖作用等因素控制，不同微相砂體展布規(guī)模不同。受成巖影響即使研究區(qū)存在砂體和白云巖，也不一定能夠形成有效儲層和含氣。儲層標定與地震響應(yīng)特征規(guī)律性不強，目標砂巖層位反射特征橫向存在較大變化，通過制作合成記錄來逐步建立地質(zhì)－地震層位之間的準確波形與相位關(guān)系，從而能夠解決鄂西南地區(qū)儲層的標定問題。

1 合成記錄制作影響因素

1.1 子波

作為合成記錄制作中的一個重要影響因素，子波描述的是地震波的性質(zhì)。我們在藍馬中常見零相位、最小相位等。據(jù)吳海鷗等(2008)零相位子波具有延續(xù)時間相對其他較短并且反射振幅極值處和地層界面對應(yīng)等優(yōu)點，我們一般多選用零相位子波［2］。由于實際地震資料會經(jīng)過各種的處理，因此子波的相位可根據(jù)實際情況自定義。呈現(xiàn)兩種完全相反的極性。合成地震記錄與地震資料的匹配度不佳時，可能就是由于相位差干擾造成的，這時可以適當改變子波相位，調(diào)整合成記錄峰谷分布，提高合成記錄標定的質(zhì)量。實際操作中有 0°、90°和 180°和 180°與 0°的極性剛好相反。

選擇合適的子波，用它的頻率來控制合成地震記錄的的帶寬，使合成地震記錄具有與地面地震記錄相似的頻率。在Landmark 工作站中子波選取中有 Trapezoid、Ricker、Klander、Butterworth等幾種典型子波，一般制作選擇如零相位的Ricker子波，因為它頻率連續(xù)變化，適應(yīng)分辨率高的地震剖面，其合成記錄頻率與剖面頻率變化亦協(xié)調(diào)［3］。

圖1 地震剖面極性判斷示意圖［3］(據(jù)韓文功，1994)

1.2 極性

剖面極性也是重要的影響因素，對比合成記錄道與地震道時，要求地震道和合成道兩者極性必須相同。按SEG極性定義，地震剖面分正負極性。據(jù)韓文功(1994)當?shù)卣鸱瓷洳◤牡退俚礁咚俚貙?，反射系?shù)為正(見圖1)，若在地震剖面上對應(yīng)波峰則該剖面是正極性剖面，若對應(yīng)波谷則為負極性剖面，相應(yīng)的高速到低速對應(yīng)負反射系數(shù)，它對應(yīng)波谷則為正極性剖面，反之為負極性［2］。

還可以通過地震子波的極性、合成記錄極性，反射界面特征“單軌強峰”等特殊反應(yīng)可判定剖面極性。

1.3 反射標志層

鉆井地層劃分需要進行地層對比，依據(jù)收集到的地震、測井等地質(zhì)資料通過單井分析找到連續(xù)穩(wěn)定的特定地層，從總體上了解地層在縱向沉積的分布特征。制作合成地震記錄時就是通過找到相應(yīng)標志層與測井曲線地層匹配。

1.4 其他

還有褶積模型的選擇、速度頻散校正、VSP速度的選擇等其他影響因素，因?qū)嵗形瓷婕斑@里就暫不予討論。

2 實例

以研究區(qū)4口井為例，其中QT2、QT4在西南部鎮(zhèn)原工區(qū)，Su112、Su345在中央古隆起以東的工區(qū)。圖2為QT2井地震合成記錄，在3 750～3 875 m處，地層上部為100 m厚的純砂巖，下伏25 m厚的純泥巖，聲波時差呈典型的箱型，砂泥巖界面為負反射系數(shù)。根據(jù)對應(yīng)的上峰下谷地震波反射特征，結(jié)合判斷認為地震資料為負極性剖面。

QT2井的山1頂部有較大的聲波時差，在測井曲線上顯示一個小波峰，而對應(yīng)的地震道未見反應(yīng)，說明測井曲線相對地震曲線來說更加敏感，可能因為聲波時差較大的地層厚度較薄地震道未能檢測到。

圖2 QT2井的合成記錄

QT4井在山1內(nèi)部存在較大的聲波時差但厚度較薄，在測井曲線上對應(yīng)了一個波峰(圖3)，地震曲線上在山1內(nèi)部也有一個波峰，雖然有一定的偏差，山2內(nèi)部的煤層對應(yīng)較好，所以我們認為山1在一定誤差范圍內(nèi)對應(yīng)較好。

QT2和QT4的目的層均為盒8和山1，該區(qū)目的層附近有1個反射振幅較強的標志層:山2。山2段測井曲線有煤系地層的特點顯示低密度、高時差［5］，山2段聲波時差大，與上層波阻抗差大所以形成一套強反射。QT2井的主頻為20Hz，相位為零;QT4井的主頻為28 Hz，相位為零。盒8、山1主要是砂巖聲波時差較大，自然伽瑪較低，電阻率中低，而且盒8段底部砂巖與山1段頂部砂巖速度相近，對應(yīng)空白弱振幅反射［6］(見圖3)。將山2標志層與測井道曲線的波峰對好再進行微調(diào)整。

接著對比測井曲線和地震剖面的曲線，以合成地震道為基礎(chǔ)調(diào)整測井曲線的頻率，使曲線展布一致，這四口井頻率一般在20～30 Hz左右。上下相差距離較大，可更改相位。這里我們做合成記錄時基本默認為零相位了。

圖3 QT4井的合成記錄

根據(jù)巖性特征，一般砂巖反射不明顯，煤層、灰?guī)r等反射明顯，而且?guī)r性突變(高速到低速或者從低速到高速)在地震剖面上會出現(xiàn)一套強反射，據(jù)鄂爾多斯標志層盒8底部有一套高速砂巖，山二段中上部的低速薄煤層是一套強反射，在地震剖面上呈強反射明顯，呈“兩谷夾一峰”［6］，約在2 200～2 300 ms處(見圖4)

圖4 H10FZ5859FZ地震剖面(左QT2、右QT4井)

圖5 Su112井的合成記錄

中央古隆起以東的工區(qū)內(nèi)兩口井Su112、Su345目的層是馬五5，該區(qū)附近也有一個反射振幅較強的標志層:太原組。太原組主要為深灰色泥頁巖、煤層砂巖。從圖中可見太原組聲波時差很大，所以在太原組內(nèi)部對應(yīng)一套強反射。目的層馬五5主要是一套白云巖，聲波時差較低，自然伽瑪比砂巖還低。Su112井太原組低速煤層對應(yīng)于波峰強振幅反射，未見馬五5的相關(guān)測井數(shù)據(jù)(見圖5)。Su112井合成記錄的主頻為35Hz，相位為零。Su345井主頻為25Hz，相位為零相位，圖中(見圖6)可見馬五5段的自然伽瑪值低，聲波時差低，馬五段頂高速白云巖對應(yīng)波谷的強振幅反射。將太原組的強波峰對應(yīng)好，調(diào)整測井曲線和地震道曲線，在地震剖面H096377上投上兩口井進行層位標定(見圖7)。

Su345井太原組內(nèi)部煤層對應(yīng)強反射明顯，本溪組頂部有較大聲波時差，受太原組影響也對應(yīng)強波峰的拐點處。馬五5對應(yīng)著波谷，也是一套強反射，測井曲線和地震曲線均顯示強波谷，且對應(yīng)較好。

圖6 Su345井的合成記錄

圖7 H096377地震剖面(左Su345井、右Su112井)

查看制作的合成記錄是否正確除了看井旁道與合成道對比性好壞吻合度高低，另一個方法是判斷合成記錄產(chǎn)生的平均速度在平面上是否具有規(guī)律性。導(dǎo)出合成記錄的時深關(guān)系，將時深關(guān)系進行擬合，如果小范圍內(nèi)各井時深關(guān)系趨于一致或大范圍內(nèi)朝物源方向平均速度變大則證明合成記錄合理，否則可能出現(xiàn)某種差異。制作幾口井時深關(guān)系交匯圖(見圖8)，其中Su112和Su345的擬合度較高，時深交匯的好，QT2和QT4的擬合度相對差一點，但證明總體所做合成記錄比較準確。

圖8 時深關(guān)系交匯圖

3 結(jié)語

1)QT2、QT4井附近的強反射層為山2段的煤層，在地震剖面上對應(yīng)于波峰，是一套強振幅反射，其聲波時差很大。盒8、山1主要是砂巖聲波時差較大，自然伽瑪較低，電阻率中低。Su112、Su345附近的強反射是太原組的煤層，在地震剖面上對應(yīng)著波峰，也是一套強振幅反射。馬家溝組的白云巖聲波時差較低，自然伽瑪比砂巖還低。

2)地震剖面的極性和子波的頻率是我們做合成記錄的基礎(chǔ)，選擇合適的子波頻率對于做好做精確的合成記錄有很大作用。

3)測井曲線比地震曲線更為敏感，對于一些較薄的地層地震曲線不能反映出波峰波谷表現(xiàn)較為平緩，而測井曲線能較為敏感的檢測到，所以在做合成記錄時應(yīng)以測井曲線為主。

4)在地理上看鉆井出來的含氣砂體是同在一層，但實際含氣砂巖不在一個同相軸上，可能不是一個時代砂體。證明井之間的砂體不連通，可能是因為砂體存在尖滅或透鏡體。

［1］孫振濤，孟憲軍，慎國強.高精度合成地震記錄制作技術(shù)研究［J］.石油地球物理勘探.2002，37(6):640 －643.

［2］吳海歐，武天祥，陳猛.合成地震記錄制作的制約因素探討［J］.內(nèi)蒙古石油化工.2008(08).

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