波阻抗反演中地震子波的处理

2011-04-26王功军长江大学工程技术学院湖北荆州434023

长江大学学报(自科版) 2011年4期

王功军 (长江大学工程技术学院,湖北荆州434023)

王冬梅 (荆州职业技术学院,湖北荆州434020)

油气田勘探开发的工作主要针对目的层进行,而地震勘探工作长期以来只是利用岩层的声学特征确定岩层分界面,使得地震与地质方法的结合发生了困难。为了改变这种状况,可将常规的反射剖面转换成岩层型测井剖面,把地震资料变成可与测井资料直接对比的形式,实现这种转换的关键技术是地震波阻抗反演[1]。波阻抗信息能比较真实地反映地下岩性和物性的分布和变化情况,为勘探开发提供重要依据,而子波提取又是波阻抗反演中的关键因素[2]。为此,笔者对波阻抗反演中地震子波的处理进行了探讨。

1 地震子波提取

地震波阻抗反演结果与地震记录、初始模型和地震子波密切相关,其中准确地求取地震子波非常有意义,因为通过了解地震子波在地层中的变化可以获得丰富的地质信息。在地震记录为已知参数、初始模型不可能更精确的情况下,多井条件下常规的子波提取方法如下[3]:①选择野外观测的震源子波或VSP观测的子波,顺地震同相轴开时窗,将时窗内的地震子波叠加平均,得到地震子波。②选择标准的模型子波,对储层附近的地震道进行时窗频谱分析,确定振幅谱中地震波主频和频宽范围,并通过相位谱确定子波相位值。将上述参数运用到模型子波中,得到模型子波。③利用井旁地震道提取子波,在人工合成地震记录与井旁地震数据匹配较好的条件下提取的地震子波。此外,还有其他的子波提取方法如自相关法、多项式求根法、对数分解法等。

2 地震子波的处理

在地震勘探中,由于激发环境的变化,或震源点地表压实程度的改变等因素的影响,得到的子波波形基本上是不一致的。如果采用不同的子波进行反演,就会出现不同区域岩性的不闭合现象,这样子波的变化造成反演结果的变化,进而造成解释错误。因此,需要考虑地震子波一致性问题,即在进行波阻抗反演处理时应对子波进行整形处理使之符合,要求具体做法是在一个工区进行波阻抗反演时一般只提取一个子波 (见图1)。

2.1 子波整形

进行子波整形时,根据反射系数一致性原理,以目标区块为中心逐步向外扩展,从而保证资料好的区块不受损失[4]。根据整形区域的地震资料在相同位置的内在关系,设计适合的整形因子,使整形区的地震子波在振幅、频率、相位等方面都趋向于目标区单炮的地震子波。

2.2 整形因子的求取方法

1)利用震源对比记录求整形因子为求得较准确的整形因子,野外施工中采用不同震源重复激发取得多个对比记录。对比记录采集要求选择最佳条件以得到质量较高的记录。为此,要选取信噪比高、波形稳定、多道可对比性强的记录道。记录时窗内应包括2个以上的反射波组,同时由于干扰波存在,不宜选择过长的记录时窗。最后通过反复实际应用和对比效果,以求得较准确的整形因子。

图1 井中提取的子波

2)利用动较正道集求整形因子如果没有震源对比记录,可利用采集到的不同震源的共反射点记录来求取整形因子。选取共反射点记录的原则是施工方向尽量一致、地表规则、信噪比高和偏移距相近。为减少误差,要在进行高程校正和低降速带校正后,再用较准确的速度进行动校正的道集记录上求整形因子。

3)利用叠加记录道求整形因子该方法是利用不同震源采集的叠加记录重复道求整形因子。为求得较准确的整形因子,应满足如下要求,即在叠加前要消除一些影响因素、叠加速度要准确、叠加道覆盖次数应尽量多、偏移距分布均匀[5]。

3 实例应用

反演的结果必须反映出地质构造特征,在此基础上才能反演储层变化。对地震构造层位的解释要尽可能对地质单元进行细化以确保对复杂岩性的准确了解。根据反演的要求,追踪解释的层位尽量靠近反演目的层。层位解释应做到闭合性好和接触关系清晰,以适合反演的要求。

图2 波阻抗模型

如果已知A、B两口井,根据声波测井与密度测井资料可以求出波阻抗,然后对井间进行内插和外推,构造无井处的波阻抗,进而得出波阻抗模型 (见图2),再由波阻抗模型求出反射系数,由提取的子波与反射系数进行褶积可以得到合成记录 (见图3)。

在处理资料的过程中,应将实际地震记录与合成的地震记录进行比较,当两者的误差能量不满足时说明合成记录有问题,因而需要修改反射系数,直到两者的误差能量满足要求为止。由此可以求出反射系数,结合初始波阻抗模型,采用逐渐递推算法反演得到每一时刻的波阻抗,实现反射剖面向岩层型剖面的转换[6],进而得到波阻抗反演剖面图 (见图4)。