吸收系數(shù)方法技術(shù)在川南地區(qū)的應(yīng)用研究

黃加力，徐芳艮，朱 冉，楊超杰，百成鋼，井 攀，陳彥梅

(1.成都理工大學(xué)能源學(xué)院，四川 成都 611059；2.成都理工大學(xué)地球物理學(xué)院，四川 成都 611059)

吸收系數(shù)方法技術(shù)在川南地區(qū)的應(yīng)用研究

黃加力1，徐芳艮1，朱 冉1，楊超杰2，百成鋼1，井 攀1，陳彥梅1

(1.成都理工大學(xué)能源學(xué)院，四川 成都 611059；2.成都理工大學(xué)地球物理學(xué)院，四川 成都 611059)

通過利用吸收系數(shù)方法技術(shù)反演研究川南地區(qū)丹鳳場目的儲層的吸收系數(shù)。針對川南地區(qū)的丹鳳場儲層的特點，采用吸收系數(shù)反演方法，對其吸收系數(shù)進行了提取與分析。并對吸收系數(shù)成圖。對于原始地震記錄分頻采用了兩種不同的方法，即帶通濾波分頻和廣義S變換分頻。并用廣義S變換時頻相關(guān)譜比法分頻計算出的復(fù)數(shù)道得出的吸收剖面。同時驗證了吸收系數(shù)剖面的異常明顯位置位于油氣儲層的位置。異常為強吸收，連續(xù)性好，與油氣產(chǎn)層對應(yīng)一致。驗證了該方法所研究地區(qū)的有效性。

吸收系數(shù)；反演；分頻

地震波在地下巖層中傳播的時候，由于地下的實際巖層不是完全彈性的，引起地震波的一部分的能量用來克服介質(zhì)內(nèi)部顆粒之間內(nèi)摩擦產(chǎn)生熱能，引起振幅衰減，子波形態(tài)不斷變化[1]。而地震子波的形態(tài)變化程度和速度，主要由地下巖石的吸收作用來決定的，不同巖石對地震波有不同的吸收，地震波高頻成份比較與其低頻成分的波長要相對短一些，傳播了相同距離之后衰減變快，變化也加快了，同時子波形態(tài)變化程度加大。所以，吸收系數(shù)的變化反映了地層巖性的變化[2]。當(dāng)油氣儲存在儲層后，相應(yīng)地介質(zhì)高頻成分的信號吸收變強、其吸收系數(shù)增大，為此可以利用吸收系數(shù)來預(yù)測儲層的油氣及含油氣范圍和深度，厚度提供了一定的理論依據(jù)。為油氣找尋過程提供了一個有價值的突破口。

本文利用已有的川南地區(qū)丹鳳場地質(zhì)資料并且結(jié)合當(dāng)?shù)氐氖偷刭|(zhì)特征，以此為基礎(chǔ)收集地震波振幅頻率瞬時等效吸收系數(shù)等綜合地球物理參數(shù)來分析并且預(yù)測該區(qū)塊的儲層的具體層位，厚度，大概區(qū)域面積。最后與實際的鉆井資料對比，發(fā)現(xiàn)與實際的情況相符合，說明吸收系數(shù)方法技術(shù)對于油氣儲層預(yù)測具有良好的勘探效果。

1 吸收系數(shù)提取的過程

1.1 帶通濾波分頻

帶通濾波分頻求取有效吸收系數(shù)進行油氣預(yù)測是一種直接尋找油氣的地球物理技術(shù)，目前已取得一定的技術(shù)進展與實際應(yīng)用效果，但其頻譜分析仍主要依賴傅立葉變換方法[3]。傅立葉變換與反變換建立了信號從時間域到頻率域再到時間域的變換橋梁。因為使用了全局變換，沒有辦法表示時頻特征，恰恰這是非平穩(wěn)信號特征地震信號的最根本性質(zhì)。時頻分析作為一種新興的信號處理方法，表示了信號不同的頻率隨相應(yīng)的時間在變化，是非平穩(wěn)信號分析的重要手段，為求取有效吸收系數(shù)預(yù)測油氣帶來了新的活力。采用時頻分析方法可以將頻率分細從而獲得分時瞬頻率，計算出等效瞬時吸收系數(shù)[4]。

根據(jù)地震原始記錄的有效頻率范圍(如5-200Hz)，設(shè)計一組帶通濾波器bi(t),i=1,2......,m,m 為濾波器的總個數(shù)。其對應(yīng)的頻譜記為Bi(f) 。每個濾波器的頻帶和陡度相同，同時每個濾波器之間可以重復(fù)一部分。

設(shè)每個濾波器為線性鑲邊濾波器，相鄰兩個濾波器中心頻率間距為df。第一個濾波器的響應(yīng)為：

對上式做傅里葉反變換，則有其他：

(2-2)

此即為第一個濾波器的脈沖響應(yīng)方程

對于第i個濾波器，設(shè)fi1=i.df+f1,fi2=i.df+f2,fif=i.df+f3,fi4=i.df+f4對應(yīng)的頻率響應(yīng)為

其他其響應(yīng)的脈沖響應(yīng)為：

(2-4)

用上述的濾波器 分別對原始記錄進行分頻濾波

設(shè)xi(t) 為分頻后的記錄，x(f)為原始地震記錄，這樣輸入一道原始記錄就可以得到M道的分頻記錄即：

(2-5)

分頻作用，分頻后我們可以計算特定頻率范圍類的能量譜，振幅譜，求取三瞬參數(shù)，時頻分析等等。

1.2 廣義 S 變換分頻

對基本 S 變換進行了推廣，提出了廣義 S 變換。廣義S變換更加接近于實際情況，頻率分得更加精細，同時解決這個問題的一個方法是用非對稱窗口函數(shù)來使得變換更加靈活[5]。即廣義變換窗口可調(diào)對于小尺度的地質(zhì)體采用較小的窗函數(shù)，較大的地質(zhì)體采用較大的窗函數(shù)，這樣與實際的地質(zhì)情況更為接近，也提高了地震同相軸出現(xiàn)時刻的分辨率的精度。

Pinnegar 等人發(fā)明了調(diào)節(jié)廣義S變換窗口函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)差同時又可以對非對稱的廣義 S 變換[6]。下面雙曲線窗口為例說明廣義S變換的基本原理，這個窗口函數(shù)代替了高斯函數(shù)窗口，形成了廣義S 變換窗函數(shù) 。

(2-6)

其中

(2-7)

再根據(jù)地震波頻譜變化特征確定含油氣儲層的位置厚度，同時也可以根據(jù)改廣義S變換方法分頻后的信息獲取主頻、有效頻帶的寬度以及衰減梯度等屬性的相關(guān)信息識別油氣等流體，為儲層的預(yù)測提供了一個方向[7-8]。品質(zhì)因子、吸收系數(shù)等參數(shù)對地下非完全彈性介質(zhì)預(yù)測分析。

(1)這一特點相較于速度參數(shù)等具有非常高的分辨率。

(2)巖石的吸收系數(shù)與巖石的類型，巖石的含沙砂量，空隙空間大小，結(jié)構(gòu)等有著密切的關(guān)系，且能通過吸收系數(shù)反應(yīng)巖石的這些特征。一般情況下，巖石的含砂量越大，或者巖石空隙越大，則其吸收系數(shù)相應(yīng)的越大，這有利于我們識別砂巖及其風(fēng)化殼[9]。

(3)對于油氣層的識別不依賴與巖性的差異，由于吸收系數(shù)在具有油氣的儲層部位變化顯著，這一特點可以正對于不同類型的儲層都可利用吸收系數(shù)預(yù)測儲層。如非常規(guī)的火山巖，泥巖等致密性的儲層，都可用以分析[10]。

因此給予以上三個吸收系數(shù)的特點，用吸收系數(shù)配合速度，振幅以及其他地震參數(shù)信息可以對油氣儲層的預(yù)測及其描述起到獨特的作用，會大大提高資料解釋的成功率。

2 反演成果圖件及解釋

在川南丹鳳場地區(qū)，人們已經(jīng)對此作了詳細的地震工作，并在不同的控制區(qū)域進行了鉆探，測井等測試，證實該構(gòu)造是一油氣區(qū)，并且具有很好的發(fā)展前景。本文基于吸收系數(shù)方法技術(shù)的理論認識，運用實際勘測的數(shù)據(jù)，反演該區(qū)儲層層位及其油氣層位的具體位置，現(xiàn)將成果圖件附于下，并解釋其地質(zhì)意義。

圖1 丹鳳場A-D井旁道廣義S變換分頻記錄

上圖1從左到右分別是A，B,C,D四口井的井旁道廣義S變換分頻記錄。我們分析A,B,C,D井道分別是第30道，80道，130道，160道的分頻后的記錄。由上圖可知道這四口井的主頻主要是在10Hz到35Hz之間。

圖2 丹鳳場A-D井旁道廣義S變換時頻相關(guān)譜比法吸收系數(shù)

圖2是A-D井旁道在住主頻區(qū)域內(nèi)使用廣義S變換時頻相關(guān)譜比法求取吸收系數(shù)情況下的瞬時吸收振幅剖面，從吸收剖面可知四口井位于強吸收區(qū)域。預(yù)測出的目的儲層與實際的鉆井情況向符合，C,D井位于背斜構(gòu)造的頂端，主要含有油，B井既含有油，又含有氣，但主要是含油。A井主要是含氣。同時可以知道D,C,B,A的吸收強度逐漸減弱。由于含油的層位的吸收較含氣的層位吸收更強。

4 結(jié)論

(1)原始地震資料通過分頻后得到四口井旁道的地震分頻記錄，得出油氣層位的深度和油氣層的主頻主要集中在10到35HZ范圍內(nèi)。

(2)對地震資料進行廣義S變換時頻相關(guān)譜比法分頻計算出的復(fù)數(shù)道得出的吸收剖面分析氣層相對于油層存在明顯的高頻減小現(xiàn)象，含油的層位的吸收較含氣的層位吸收更強。

(3)求取地震波的衰減吸收系數(shù)是基于分頻后的記錄來求得的。通過時間域的分頻和頻率域的分頻計算出的吸收剖面與實際的勘探結(jié)果對比結(jié)果是一致的。說明在井區(qū)利用地震衰減屬性進行含氣層識別是一種可行的技術(shù)方法。

[1] 張益明,張文,范廷恩. 多種地震屬性分析技術(shù)在LD20-1構(gòu)造區(qū)儲層預(yù)測和含氣性檢測中的應(yīng)用[J].中國海上油氣,2005(3): 167-170.

[2] 軒義華,袁立忠,汪瑞良,秦成崗,全志臻. 番禺低隆起坡折帶儲層含氣性綜合預(yù)測技術(shù)[J]. 天然氣工業(yè),2010(8): 17-20 ,111.

[3] 苑書金,董寧,于常青. 地震波衰減技術(shù)在鄂爾多斯盆地儲層預(yù)測中的應(yīng)用[J].石油物探,2006(2):182-185,17-18.

[4] 郭 偉,馬小剛,何順利,等. 相分析技術(shù)在巖性油氣藏儲層預(yù)測中的應(yīng)用--以鄂爾多斯盆地D16井區(qū)為例[J].中國石油勘探,2010(5):33-36，85.

[5] 苑書金, 董 寧, 于常青. 地震波衰減技術(shù)在鄂爾多斯盆地儲層預(yù)測中的應(yīng)用[J]. 石油物探,2006,45(2):182-185.

[6] 高靜懷，陳文超，李幼銘，等．廣義S變換與薄互層地震響應(yīng)[J]．地球物理學(xué)報，2003，46(4)：526-532.

[7] 王 寧，桂志先,陳 潔，等.基于短時傅里葉變換的頻譜比法提取吸收系數(shù)及應(yīng)用[J].石油天然氣學(xué)報,2012，34(6):69-71.

[8] 石萬忠，陳開遠，李夢溪．地震屬性參數(shù)在勝坨油田氣 藏預(yù)測中的應(yīng)用[J]．石油與天然氣地質(zhì)，2003，24(2)：196-198．

[9] 劉喜武，年靜波，劉 洪．基于廣義S變換的吸收衰減補償方法[J]．石油物探，2006，45(1)：9-14.

[10] 白 樺，李鯤鵬．基于時頻分析的地層吸收補償[J]．石油地球物理勘探，1999，34(6)：642-648.

(本文文獻格式：黃加力，徐芳艮，朱 冉，等.吸收系數(shù)方法技術(shù)在川南地區(qū)的應(yīng)用研究[J].山東化工，2016，45(12)：110-113.)

The Study and Application of the Seismic Wave Attenuation Parameter Extraction Method in the South of Sichuan

Huang Jiali1, Xu Fanggen1, Zhu Ran1,Yang Chaojie2,Bai Chenggang1, Jing Pan1,Chen Yanmei1

(1.College of Energy Resources , Chengdu University of Technology, Chengdu 610059,China;2. College of Geophysics, Chengdu University of Technology, Chengdu 610059,China)

In this paper, using the method of Absorptive attenuator researches and predicts the objective reservoir for the South of Dan feng in Sichuan .The geophysical meaning of Absorptive attenuator is stated .To calculate the Absorptive attenuator and map .Using two different methods that are Band pass filter frequency and Generalized S Transform divide the frequency of seismic Wave. According to the Time frequency Method, Generalized S transform that is choused to proceed is used to the application of absorb analysis .At the same time ,verifying the oil and gas reservoir position obvious position are the same to Absorptive attenuator profile . Abnormalities of strong absorption are good continuity, and oil and gas reservoir corresponded. The south of Dafeng in Sichuan are suitable for use by this way ,It expresses the way that forward on the reservoir prediction is available.

absorptive attenuator; inversion;division

2016-04-21

黃加力(1991—)，碩士研究生，四川開江人，研究方向為儲層評價。

P631.84

A

1008-021X(2016)12-0110-04