薄互層正演模擬及響應特征分析

張明秀

摘 要：受薄互層地球物理特征不明確等因素影響，薄互儲層識別與描述成為制約陸相斷陷盆地高效勘探的主要瓶頸，分析并認清砂泥巖薄互層地震反射特征，對定性或定量分析預測薄儲層的空間展布規律有重要指導意義。

關鍵詞：褶積模型；正演模擬；薄互層

1 褶積模型正演模擬

地震正演數值模擬是油氣勘探開發的各個階段，尤其是勘探階段必不可少的工具之一。隨著正演模擬技術的發展，出現了許多高精度正演模擬方法，但在解釋人員已經建立模型情況下，利用褶積模型正演模擬是疊后正演中最高效、便捷解決實際解釋問題的正演手段[1]。

褶積模型正演模擬，是一種利用已有模型合成地震記錄的方法，其步驟是：

1.1利用測井資料劃分地層波阻抗界面，利用波阻抗界面得到地質體的反射系數序列；

1.2給定一個子波，與地層反射系數序列進行褶積；

1.3得到人工合成地震記錄。

2 模型正演與分析

在我國東部地區，絕大部分中、新生代陸相斷陷盆地都是以薄層砂泥巖沉積為主，其地層厚度遠低于常規地震勘探的垂向分辨率[2-3]。為了分析不同巖性組合下巖性組合特征、速度特征以及韻律特征，設計了一系列總厚度為70米的砂泥巖組合正演，其中砂巖速度3350m/s，泥巖速度2700m/s。

2.1正韻律模型

在正韻律模型中共有6個砂層，儲層厚度自上而下分別為1m、2m、3m、5m、7m和10m，而其中的泥巖隔層厚度為4米，分別選擇主頻20Hz、30Hz、40Hz、50Hz雷克子波進行模擬，結果如圖1所示。從正演結果中可以看出，當地層為正韻律沉積時，子波主頻低的時候，分辨率低，正演結果只在砂層組的頂部出現一套強地震反射，這個反射是幾個砂層組的整體響應，但砂組內部呈現空白反射，難以進行有效的區分，從而增加了灘壩砂巖儲層預測的難度。隨著子波頻率提高，波形增加，分辨率越來越高，內部厚儲層逐漸可以分辨，頂部薄層的反射強度慢慢減弱，而強反射代表厚層砂巖的可能性較大。

2.2反韻律模型

和正韻律模型類似，設計了一組反韻律模型，模型中一共有6個砂層，儲層厚度從下而上分別為1m、2m、3m、5m、7m和10m，而其中的泥巖隔層厚度為4米，分別選擇主頻20Hz、30Hz、40Hz、50Hz雷克子波進行模擬，結果如圖2所示。分析正演結果，可以看出當地層為反韻律沉積時，無論正演所用的子波頻率多高，可以看出正演結果只在砂層組的頂部出現一套強地震反射，這個強反射是幾個砂層組的整體響應。但砂組內部呈現空白反射，說明底部薄儲層的信息被屏蔽掉了，我們通過地震資料無法進行有效的識別和描述。

2.3砂層厚度相同層數不同模型

和上文模型類似，設計了一組4個薄互層模型，互層數依次增多，從2層到4層、6層和8層，其中砂巖厚度為2米，泥巖隔層厚度也是2米。分別選擇主頻20Hz、30Hz、40Hz、50Hz雷克子波進行模擬，結果如圖3所示。分析正演結果，可以看出當地層為單層厚度很薄的薄互層沉積時，地震反射只出現在砂層的頂部，是幾個砂層組的共同響應，但砂組內部呈現空白反射，難以進行有效的區分，從而增加了灘壩砂巖儲層預測的難度。隨著子波頻率的增加波形增加不明顯，波形由寬緩變尖。

3 認識與結論

褶積模型正演模擬方法計算速度快、剖面信噪比高，能滿足地震勘探實際工作的需要。

當薄互層模型為正韻律時，通過提高分辨率和分頻處理，觀察反射波組變化，識別薄互層中的砂泥巖；當薄互層模型為反韻律時，薄互層儲層信息可能被屏蔽掉，無法通過觀察反射波組變化來進行有效的儲層識別；當地層為單層厚度很薄的薄互層沉積時，地震反射只出現在砂層的頂部，是幾個砂層組的共同響應，但砂組內部呈現空白反射，難以進行有效的區分，從而增加了灘壩砂巖儲層預測的難度。

參考文獻

[1]張孝攀.川東北海相生物礁、灘儲層地震正演數值模擬研究.成都理工大學碩士學位論文，2015.

[2]劉亞茹.薄互層AVO正演模擬及特征分析.中國石油大學（華東）碩士學位論文，2007.

[3]張晶.薄互層時頻變化規律正演模擬研究.東北石油大學碩士學位論文，2013.