東方區中深層道集優化處理關鍵技術

劉　兵，謝艷華，吳云鵬，汪長明

（中海石油<中國>有限公司湛江分公司，廣東湛江524057）

東方區中深層道集優化處理關鍵技術

劉兵*，謝艷華，吳云鵬，汪長明

（中海石油<中國>有限公司湛江分公司，廣東湛江524057）

鶯歌海盆地東方區中深層發育超壓氣藏，AVO屬性是區分氣水的有效方法。已有疊前道集資料存在近道剩余多次波發育、沿偏移距方向振幅畸變等問題，制約了應用AVO技術預測儲層含氣性的效果。針對問題采取了兩項道集優化處理關鍵技術。疊前LIFT去噪技術通過AVO正演模擬有效反射，實現近道剩余多次波的衰減。井約束偏移距方向振幅補償通過建立合理的偏移距方向振幅補償函數，使優化處理后的CRP道集AVO特征與理論認識吻合。應用優化處理后的地震道集開展了東方區中深層有利目標的含氣性預測，AVO屬性準確描述了含氣砂巖的橫向分布范圍，預測結果經鉆井檢驗可靠。

東方區；高溫高壓；AVO屬性；道集優化處理；LIFT；多次波衰減；振幅補償

AVO技術是天然氣勘探中廣泛應用的烴類檢測技術，地震資料的保幅性是其成功應用的關鍵［1］。AVO技術的應用具有嚴格的假設條件，包括無多次波影響、無傳輸損失和幾何擴散的影響、子波不隨時間和空間變化等。理論研究和勘探實踐證實，地震資料處理只能實現相對意義上的保幅，不合理的流程和參數選擇常常會引起地震振幅的畸變，從而影響AVO的應用效果。實際地震資料處理中，影響AVO的處理因素包括多次波衰減、噪音壓制、振幅補償、吸收衰減恢復［2］、動校拉伸［3-4］、偏移歸位［5］等。因此，在應用CRP道集開展AVO分析之前，需要開展道集的保幅性分析，必要時進行針對性的道集優化處理，使地震資料滿足AVO理論的假設條件。

鶯歌海盆地東方區中深層地震資料為常規處理成果，道集資料的保幅性一般，制約了AVO技術的應用效果。本文針對疊前道集資料存在的問題，采用疊前LIFT去噪、井約束偏移距方向振幅補償等關鍵技術，改善了基礎資料的品質。應用AVO屬性準確描述了東方區中深層含氣砂巖的橫向分布，指導了鶯歌海盆地高溫高壓領域的天然氣勘探。

1　疊前道集保幅性分析

1.1AVO正演模擬

東方區中深層多口鉆井鉆遇優質烴類氣層，部分井鉆遇氣水界面。根據實測縱橫波速度和密度開展不同流體的AVO正演模擬，確定超壓地層條件下不同流體的AVO類型，指導地震道集資料的保幅性評價。圖1為典型井的AVO正演道集及不同流體的AVO響應。AVO正演表明，含氣砂巖頂面反射為波谷，AVO表現為隨偏移距增加能量增強的Ⅲ類AVO特征。含水砂巖頂面反射為波谷，AVO表現為隨偏移距增加能量減小的Ⅳ類AVO類型。氣層和水層AVO特征的差異為開展針對AVO的振幅補償處理提供了理論基礎。

1.2地震道集存在的問題

圖2為實際CRP道集，可以看到道集信噪比整體較高，2.6～2.8s附近的砂巖強反射特征清楚。在近偏移距200～1000m范圍內存在大量剩余多次波，表現為能量強，從淺至深呈條帶狀出現，沿偏移距方向反射突然變弱。近偏移距剩余多次波的存在改變了不同偏移距上的振幅相對關系特征，是導致該區AVO技術失效的因素之一。統計儲層段（2.6～2.8s）地震均方根振幅隨偏移距的變化，可以看到，遠偏移距反射振幅能量呈現臺階式衰減，遠小于近中偏移距，與AVO正演模擬的雙曲線特征差異大。遠偏移距反射振幅能量的不合理變化是導致該區AVO技術失效的另一個因素。

2　道集優化處理關鍵技術

2.1疊前LIFT去噪技術

圖1　典型井AVO正演道集（A）及氣層頂面（B）、水層頂面（C）的AVO特征

圖2　常規處理CRP道集（上）及儲層段振幅值統計（下）（虛線為統計振幅的二次擬合曲線）

東方區平均水深60～70m，多次波類型主要為中短周期多次波。現有的多次波衰減技術主要包括2大類，一是利用一次波與多次波在地下傳播路徑上的差異，從而導致了兩者速度上的差異。拉冬變換是這類多次波衰減的常用技術。由于近道多次波和一次反射波的速度差異很小，幾乎沒有剩余時差，在拉冬域兩者基本疊置在一起，無法實現有效衰減。另一類是基于多次波的周期性和可預測性，首先利用一次波來預測多次波，然后從輸入地震數據中減去預測的多次波。這類方法要求準確的多次波模型［6］。對于海洋地震資料，通常缺少200m以內的近道信息，近道多次波難以通過模型準確預測，導致衰減效果不好。

通常情況下，地震反射波在近中遠偏移距均勻分布，而近道多次波主要集中在近偏移距，在中遠偏移距分布較少。疊前LIFT去噪技術正是利用反射波和近道多次波在不同偏移距上的分布特點，通過AVO正演技術模擬有效信號，從而達到近道多次波衰減的目的［7］。

利用疊前LIFT去噪技術開展了東方區中深層CRP道集的近道多次波衰減處理（圖3），可以看到，近道上的剩余多次波得到了有效衰減，而中遠偏移距的反射波振幅特征沒有變化。圖3道集上方顯示了沿目的層附近小時窗提取的均方根振幅隨偏移距的變化。多次波衰減前，均方根振幅曲線近偏移距范圍內存在強振幅異常，且與中遠偏移距振幅存在較大差異；多次波衰減后，近中遠偏移距上的相對振幅關系得到恢復。

圖3　CRP道集近道多次波衰減前（左）后（右）效果對比

2.2井約束偏移距方向振幅補償技術

針對偏移距方向的振幅補償方法可以分為二次偏移重處理和偏移后目標處理2大類，目前常用的方法多采用偏移后的振幅補償處理。劉力輝等采用譜平衡吸收補償方法，對CRP道集進行時頻展開，參考標準道的時頻譜，補償不同偏移距的能量和頻率［8］。YU采用統計方法，使統計時窗內不同偏移距上的振幅能量相等［9］。ROSS等提出以AVO正演記錄為參考，建立理論AVO背景與實際資料AVO背景的函數關系，開展CRP道集偏移距方向的振幅補償［10］。本次處理結合東方區中深層地質條件，建立了測井約束的偏移距方向振幅補償流程，達到了合理振幅補償的目的。

2.2.1振幅補償處理流程

井約束偏移距方向振幅補償處理流程見圖4。（1）開展研究區巖石物理分析和AVO正演模擬。利用已鉆井的縱橫波速度和密度信息，分析飽氣砂巖、飽水砂巖和泥巖的AVO特征差異，并計算理論AVO背景趨勢。（2）在選定時窗內，統計CRP道集不同偏移距位置的振幅變化規律，計算實際資料的AVO背景趨勢。（3）建立理論AVO背景趨勢與實際AVO背景趨勢的函數關系，計算與偏移距有關的振幅補償因子。（4）將振幅補償因子應用于實際地震資料，完成地震道集振幅補償處理。

圖4　井約束CRP道集偏移距方向振幅補償流程圖

2.2.2補償處理效果

圖5是振幅補償處理前后儲層段的AVO特征對比。提取2.26s位置的波谷反射振幅，處理前遠偏移距上的振幅存在明顯畸變，振幅隨偏移距的增大而減小，與該區含氣砂巖為典型Ⅲ類AVO特征的認識不符。處理后氣層頂面振幅隨偏移距的增大而增大，與已鉆井的AVO正演模擬吻合。振幅補償前后的AVO特征變化表明，井約束的偏移距方向振幅補償技術能夠有效恢復地層的真實AVO特征，為后續的AVO研究提供了可靠的基礎數據。

圖5　地震道集振幅補償前（左）后（右）的對比

3　應用實例

在東方區中深層疊前CRP道集保幅分析的基礎上，利用疊前LIFT去噪技術和井約束偏移距方向振幅補償技術開展了針對性的道集優化處理，并應用處理后的道集資料開展了AVO屬性分析，對全區有利目標的含氣性進行了預測。

圖6是應用優化處理后的CRP道集計算的P×G屬性剖面和對應的地震剖面，剖面過已鉆井D14和2口設計井A和B。A井目的層有2套砂體Ⅰ和Ⅱ，B井目的層有3套砂體Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ，砂體都表現為強振幅反射特征。在AVO屬性剖面上可以看到設計井位置上的Ⅰ和Ⅱ兩套砂體都具有明顯的AVO異常，橫向分布穩定，可能與含氣有關，而Ⅲ砂體沒有AVO異常。鉆井證實，A井Ⅰ和Ⅱ兩套砂體測井解釋為氣層，B井Ⅰ和Ⅱ兩套砂體位于構造低部位，鉆井鉆遇氣水過渡帶，測井解釋為含氣水層，Ⅲ砂體測井解釋為水層。與疊后地震剖面相比，AVO屬性剖面降低了強振幅的陷阱，準確識別了與含氣有關的儲層分布。

圖6　過已鉆井D14和設計井A、B的地震剖面（上）及P×G屬性剖面（下）

4　結束語

針對東方區中深層CRP道集存在的問題，采取了兩項道集優化處理關鍵技術。疊前LIFT去噪技術通過AVO正演模擬有效信號，在最大限度保留有效信息的同時，精確壓制近道上的剩余多次波，消除由此引起的近道振幅畸變。井約束偏移距方向振幅補償技術從實際AVO背景趨勢與理論趨勢的差異出發，構建合理的偏移距方向振幅補償函數，優化處理后的CRP道集AVO特征與理論認識吻合。應用道集優化處理后的CRP道集開展了東方區中深層有利目標的含氣性預測，AVO屬性準確描述了含氣砂巖的橫向分布。鉆井證實AVO預測結果可靠。

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P631.44

A

1004-5716（2016）06-0046-04

2016-01-26

2016-02-02

劉兵（1978-），男（漢族），山東青島人，工程師，現從事儲層預測和烴類檢測方面的工作。