關于地震裂縫預測技術研究進展的探討

李曉晨（遼河油田公司勘探開發研究院，遼寧 盤錦 124010）

關于地震裂縫預測技術研究進展的探討

李曉晨（遼河油田公司勘探開發研究院，遼寧 盤錦 124010）

隨著現代人們對油氣能源需求量的日益上升，油氣開發力度不斷提高，但地球中的油氣儲藏量是有限的，隨著油氣開發規模的擴大，可開發的油氣藏不斷減少，在此背景下，人們逐漸開始將目光放在了裂縫性油氣藏上面。但裂縫性油氣藏的識別和預測并非簡單之事，據相關研究顯示，利用地震資料來識別、預測及表征裂縫的情況具有一定的可行性。目前常用的地震裂縫預測技術主要有三種，本文主要圍繞這三種技術探討了地震裂縫預測技術的研究進展，希望對業內工作有一定幫助。

地震裂縫預測技術；裂縫性油氣藏；發育方位；密度；研究進展

我國疆域遼闊，遍布著很多裂縫性油氣藏，而這些裂縫性油氣藏在油氣能源的勘探開發中占有著十分重要的地位。在頁巖氣、煤層氣、基巖以及火山巖儲層等非常規儲層中，影響產能的一項主要因素就是天然裂縫。在裂縫性油氣藏的勘探開發中，遇到的最大一項難題就是如何有效預測裂縫的發育程度、產狀、分布范圍等。目前，通過地震資料來對裂縫進行識別和預測是一種常用的手段，也是一個非常熱門的研究領域。以下筆者就聯系實際來介紹一下關于地震裂縫預測技術的研究進展。

1 疊后地震屬性分析

近年來，業界研究的熱點之一是疊后地震屬性分析，因為其與裂縫的識別具有很大的聯系。現階段，相位類地震屬性分析技術、頻率類地震屬性分析技術及振幅類地震屬性分析技術等相關分析技術已在裂縫的識別和預測工作中得到了廣泛應用，并發揮出了有效的作用。但是，由于裂縫的形態比較特殊，所以上述技術一般只適用于推斷裂縫發育地帶的概貌；而對裂縫地震屬性的分析則是一項非常精細的工作，并且其通常是以地震反射波形突變為核心來進行研究的，所以多通過頻譜分解法、曲率分析法及相干分析法等來開展。

1.1 頻譜分解法

頻譜分解法指的是在特定的地震帶寬范圍內，通過不同的離散頻率尺度來對地下地質特征進行解釋。該技術應用的基礎是地震反射不連續性特征的多尺度性，所以可以用其來揭示裂縫發育帶。目前該技術主要應用于對薄層厚度的預測、對地震古地貌的分析以及對沉積旋回性的研究等方面。常用的幾種頻譜分解算法有小波變換和短時傅里葉變換等。

1.2 曲率分析法

據業內研究發現，雖然地震的幾何屬性看起來非常復雜，但實際上只是沿不同方向進行計算的一、二階導數體而已。其次，曲率分析法的發展也得益于多尺度曲率分析、三位曲率體計算、構造傾角濾波等技術的推動。

1.3 相干分析法

所謂相干分析法，是指通過對地震波形在橫向、縱向上的相似性進行判斷，從而得出相干估計值的一種方法。一般越是不連續性則相干系數越低，反之若是相似的地震道，則其相干系數也會較高。

2 轉換波裂縫檢測技術

轉換波裂縫檢測技術常用的有兩種方法：一種是層剝離法，另一種是相對時差梯度法。這兩種方法各有特點，且操作步驟也各不相同。

2.12 層剝離法

層剝離法簡單來說就是沿著層位來進行檢測。該方法的主要操作步驟為：①沿目的層頂計算裂縫的發育方位及密度，通過旋轉分析和時間補償等手段消除上覆地層的異性的影響；②在目的層底分析裂縫的發育方位和密度，從而獲得目的層裂縫的發育方位及密度。

2.2 相對時差梯度法

相對時差梯度法是指在數據體上來計算裂縫的發育方位及密度。該方法的主要操作步驟為：①對裂縫發育方向進行分時窗地掃描；②處理各方位的橫、徑向分量數據，然后再將其旋轉至裂縫方向，從而獲得快、慢波數據體；③計算快、慢波數據體的時差數據體及其梯度，得到能精確反應裂縫發育密度的相對時差梯度數據體，進而檢測裂縫在空間上的發育情況。

3 縱波方位各向異性

就目前的實際情況來看，通過合理地利用縱波方位上的各向異性，來實現對裂縫的檢測，主要可以通過四種方法。這四種方法分別是：IPVA裂縫檢測法、正交地震側線縱波時差法、縱波方位AVO裂縫檢測法、NMO速度方位變化法。但是，據實踐發現，縱波方位AVO裂縫檢測法在應用中，受外界環境因素的影響和限制較大，尤其會受到噪音的影響而出現穩定性較差的情況，這是其最大的缺陷。而NMO速度方位變化法也存在一些缺點，例如其通常只能夠識別大套儲層，而在薄層的識別中分辨率較低，難以獲得精準的結果。而IPVA裂縫檢測法則是近年來所出現的一種新的方法，該方法是以縱波方位AVO裂縫檢測法為基礎的一種檢測方法，其特點是波阻抗隨方位角發生變化。通過采用IPVA裂縫檢測法和縱波方位AVO裂縫檢測法對某裂縫發育地區的地震資料進行研究發現，IPVA裂縫檢測法較縱波方位AVO裂縫檢測法而言分辨率更高、穩定性更好，因此可作為縱波方位各向異性的補充。

4 結語

綜上所述，隨著近年來人們對油氣能源勘探開發規模的不斷擴大，對地下裂縫的識別和預測工作也越來越重視。實踐證明，通過地震特征來識別和預測以及表征地下裂縫的情況是可行的。目前，常用的方法主要有疊后地震屬性分析、轉換波裂縫檢測技術以及縱波方位各向異性等，而在這三種方法下又有著很多不同的技術與方法，它們為裂縫性油氣藏的勘探開發做出了十分巨大的貢獻。

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[2]劉振峰，曲壽利，孫建國，董寧.地震裂縫預測技術研究進展[J].石油物探，2012，(02):191-198+106.