李繼光

(中國石化勝利油田分公司物探研究院，山東 東營 257022)

繞射波成像技術(shù)在河道砂體儲層預(yù)測中的應(yīng)用

李繼光

(中國石化勝利油田分公司物探研究院，山東 東營 257022)

河道砂體是東部油田主要油氣儲集體類型。提高河道、巖性尖滅體等小尺度儲集體的預(yù)測與識別精度，是東部油田進一步挖掘潛在儲量的關(guān)鍵所在。地震勘探中接收到的記錄中除了反射波還蘊含小尺度不連續(xù)地質(zhì)體產(chǎn)生的豐富的繞射波信息，通過對繞射波進行分離和成像，能提高地下小尺度不連續(xù)地質(zhì)體的地震識別能力。通過應(yīng)用平面波域反射波與繞射波波場分離技術(shù)，從地震記錄中將繞射波分離出來，再通過基于共散射點道集的等效偏移距疊前時間偏移完成繞射波成像。該技術(shù)在勝利油田的實際應(yīng)用，顯著提高了河道砂體的識別精度和淺層河道含氣檢測能力。

河道砂體 小尺度地質(zhì)體 波場分離 繞射波成像 儲層預(yù)測

在地震勘探中，人工激發(fā)并被檢波器接收到的地震記錄中，既包含有連續(xù)地質(zhì)界面的反射波信息，又包含有粗糙界面及不連續(xù)界面產(chǎn)生的豐富的繞射波信息，前者主要反映了宏觀地質(zhì)體特征，后者主要反映了小尺度地質(zhì)體特征[1]。目前的地震勘探中主要將反射波作為處理和解釋的對象，而忽略了繞射波對小尺度不連續(xù)地質(zhì)體的識別能力，通常將繞射波作為噪音壓制掉。隨著油氣勘探的精細(xì)化發(fā)展，需要地震勘探提供更全面的地質(zhì)信息，因此繞射波信息的利用得到了重視，成為地震勘探研究的熱點。

繞射波與反射波具有的不同波場特征決定了繞射波成像必須是獨立的，即首先要實現(xiàn)繞射波與反射波波場分離，因此，近年來很多學(xué)者研究提出了不同的繞射波分離方法[2-8]，對于繞射波分離后的成像，劉玉金等研究了通過基于共散射點道集(CSP)的等效偏移距疊前時間偏移的方法，也是目前主要的繞射波成像方法[9]。

在實際應(yīng)用方面，趙驚濤等展示了繞射波成像技術(shù)在塔里木盆地碳酸鹽巖儲層預(yù)測中的應(yīng)用效果，對碳酸鹽巖縫洞、孔洞等研究具有重要意義[10]。陳明政等在塔河油田進行了繞射波成像技術(shù)應(yīng)用[11]，在碳酸鹽巖弱反射特征的小尺度縫洞儲集體識別上取得了較好效果。這是目前已公開發(fā)表的繞射波成像應(yīng)用較為成功的例子。

綜上所述，繞射波成像技術(shù)在油田勘探開發(fā)中的應(yīng)用都集中在碳酸鹽巖縫洞油氣藏的預(yù)測方面。而本研究通過理論模型和勝利油田陳家莊地區(qū)的實例，驗證繞射波成像技術(shù)在河道砂體儲層預(yù)測中的應(yīng)用效果。

1 河道砂體模型正演繞射波成像效果

在地震資料中，由于繞射能量比反射能量弱一到兩個數(shù)量級，難以從全波場中進行有效識別[12]。因此首先通過繞射波加強技術(shù)為繞射波分離奠定基礎(chǔ)[13-21]，然后在平面波域?qū)崿F(xiàn)全波場中繞射波的分離，最后通過基于共散射點道集(CSP)的等效偏移距疊前時間偏移來完成繞射波成像[22-24]。

圖1 陳家莊地區(qū)河道砂體模型繞射波疊前深度偏移成像效果

圖2 全波場偏移成像剖面與繞射波偏移成像剖面對比

為了驗證方法有效性，建立河道砂體地質(zhì)模型(圖1a)，對該模型進行波動方程正演。從該模型的全波場疊前深度偏移成像結(jié)果看(圖1b)，模型中的主要反射界面和繞射目標(biāo)都能成像；繞射波分離后單獨成像的剖面(圖1c)可以看出，五個反射界面得到有效壓制，淺層的繞射目標(biāo)單獨成像相對突出，紅色箭頭指示的一個地層尖滅和一個小斷點，也清晰呈現(xiàn)。通過模型試算，繞射波成像可以有效實現(xiàn)小尺度繞射目標(biāo)體的分離，壓制了反射層的能量，小尺度砂體位置定位準(zhǔn)確清晰。

2 繞射波成像技術(shù)在陳家莊的應(yīng)用

陳家莊地區(qū)主力含氣層系主要為曲流河相河道砂體，從獲氣流井綜合錄井及地震剖面看屬于“泥包砂”型氣層，厚度1～15 m不等，地震剖面上多表現(xiàn)為強振幅反射特征即“亮點”特征，繞射波發(fā)育。從全波場地震數(shù)據(jù)中將繞射波分離出來并單獨成像，與全波場疊前時間偏移成像剖面對比，單獨繞射波成像剖面成像質(zhì)量明顯提高，河道砂體、基底面更清晰，整個地層接觸關(guān)系更清楚，常規(guī)剖面上不明顯的河道反射在繞射波資料上得到突出(圖2中圓圈標(biāo)注處)。

時間切片上(圖3)，全波資料反映的河道線條較粗，形態(tài)不完整，走向不清楚，而繞射波分離資料上河道特征明顯，工區(qū)內(nèi)主要的河道形態(tài)完整清晰，細(xì)節(jié)突出。

圖3 兩種方法成像切片對比

圖4 兩種波場最大振幅屬性對比及與測井曲線的吻合

在工區(qū)T0層位全區(qū)精細(xì)解釋基礎(chǔ)上，沿T0向上150 ms、向下60 ms分別提取了全波場疊前偏移和繞射波疊前偏移數(shù)據(jù)的最大振幅屬性(圖4)。從兩種方法的振幅屬性對比分析，認(rèn)為除受時窗局限，部分基底信息混入外，繞射波資料反映的曲流河形態(tài)的完整性、清晰度都明顯高于全波場資料，且屬性過濾干凈。

全波場資料混入了大量淺層非壓實區(qū)形成的強振幅河道假象，而且刻畫的河道信息明顯不完整，漏失了很多河道細(xì)節(jié)及微小河道，而這些漏失河道信息都在繞射波分離振幅屬性上得到了準(zhǔn)確、完整的反映。雖然繞射波振幅屬性不是在所有情況下都能反映河道真實的幾何形態(tài)，但是卻能夠盡可能反映所有河道的空間存在及走向，尤其是細(xì)小的河道都能得到準(zhǔn)確刻畫。

3 地質(zhì)成果

地震屬性及低頻諧振含氣檢測對比分析認(rèn)為，該區(qū)繞射波資料針對淺層河道砂體的分辨率和成像精度有較大提高。基于繞射波資料，開展了該區(qū)淺層氣藏構(gòu)造描述、氣藏厚度預(yù)測及含氣檢測工作。

利用區(qū)內(nèi)已鉆氣層井精細(xì)制作合成記錄，開展氣層層位標(biāo)定，確定研究區(qū)較為準(zhǔn)確的時深轉(zhuǎn)換速度。在合成記錄標(biāo)定基礎(chǔ)上，利用該區(qū)三維地震純波資料，以斷層或極性反轉(zhuǎn)作為氣藏邊界，開展氣藏構(gòu)造解釋，本次項目共解釋振幅與低頻諧振屬性約束后的亮點19個，新發(fā)現(xiàn)較大的亮點3個，面積1.5 km2，圈閉資源量約1.5×108m3。

4 結(jié)論

(1)通過模型和實際資料的應(yīng)用，證明了繞射波成像技術(shù)能顯著提高河道砂體識別能力，同時也為地層尖滅、小斷層等小尺度不連續(xù)性地質(zhì)體識別提供了新的思路，具有廣泛的推廣價值和巨大的潛在效益。

(2)無論是成像剖面上還是時間切片上，繞射波資料比全波場資料反映的河道更完整、更清晰，能識別出河道細(xì)節(jié)及微小河道；利用繞射波成像資料的振幅與低頻諧振屬性疊合異?？梢詼?zhǔn)確進行淺層河道含氣檢測。

(3)繞射波成像重點用于刻畫河道和鹽丘的邊界、斷層的端點等小尺度地質(zhì)體，在常規(guī)的構(gòu)造成像方面存在一定的局限性。因此，在后續(xù)的勘探工作中，必須針對不同的勘探目標(biāo)，加強繞射與反射的聯(lián)合解釋分析。

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(編輯 韓 楓)

Application of diffracted wave imaging technology in channel sand reservoir prediction

Li Jiguang

(GeophysicalResearchInstituteofShengliOilfieldCompany,SINOPEC,Dongying257022,China)

Channel sands are main types of oil and gas reservoir in the eastern oil field,and the improvement of identification accuracy of small-scale reservoir such as channel and thinning out plays an important role in the further excavation of the potential oil reserves in the eastern oil field.Records of seismic exploration include not only reflected wave information，but also abundant diffracted wave information generated by small-scale discontinuity geological bodies.By separating and imaging diffraction wave， the identification ability of underground small-scale geologic bodies can be improved.The diffraction wave field separation technique was used in plane wave domain to separate diffraction wave，and then diffracted wave imaging was completed by equivalent offset prestack time migration based on common diffration point gathers.Practical application in Shengli Oilfield showed that this technology can significantly improve the identification accuracy of channel sand and enhance capability of gas detection of shallow channel.

channel sand body;small-scale reservoir;wave field separation;diffraction wave imaging;reservoir prediction

10.16181/j.cnki.fzyqc.2017.01.005

2016-12-13；改回日期：2017-01-11。

李繼光(1968—)，高級工程師，博士，研究方向：復(fù)雜地表地震資料處理。電話：18754613653，E-mail：cuiqinghui@foxmail.com。

國家科技重大專項課題“大型油氣田及煤層氣開發(fā)”(2011ZX05006-002)。

P631.4

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