强屏蔽层下弱反射储层特征分析及识别方法

张军华，刘 振，刘炳杨，朱博华，冯德永

(1.中国石油大学(华东)，山东 青岛 266555;2.中石化胜利油田分公司，山东 东营 257022)

强屏蔽层下弱反射储层特征分析及识别方法

张军华1，刘 振1，刘炳杨1，朱博华1，冯德永2*

(1.中国石油大学(华东)，山东 青岛 266555;2.中石化胜利油田分公司，山东 东营 257022)

在地震资料解释中，传统描述强屏蔽层之下薄储层的方法是开一时窗提取属性，直接进行储层描述和预测。但由于强屏蔽层的覆盖作用，传统方法的解释结果不能突出下伏弱反射信息，储层预测效果受到较大影响。以五号桩油田沙二段隐蔽油气藏为例，分析T2强屏蔽层的地质成因，即沙一段底部存在1个致密的生物灰岩地层，构造上又是1个不整合，再根据声波测井和录井资料，制作正演模型，从地球物理机制上认证该结论。在强屏蔽层机理分析的基础上，提出了基于多子波分解重构理论的强屏蔽层剥离技术，并进行了模型试验和实际资料应用。研究结果表明，T2强屏蔽层剥离后提取的地震属性，能较好地反映储层的含油气分布，提高下伏目标层的预测精度，为此类隐蔽油气藏的勘探找到了1种新的途径。

储层特征;强屏蔽层;隐蔽油气藏;沙二段;五号桩油田

引 言

五号桩油田位于济阳坳陷沾化凹陷的东北部，属于典型的“西断东超”、“北断南超”的箕状洼陷构造。以往勘探实践表明，五号桩洼陷沙二段隐蔽油气藏非常发育。储层在T2标准层以下，厚度较薄(100 m左右)，但产量较高。由于T2反射层的强屏蔽作用，在常规地震剖面上无法直接识别出储层或非储层，给油气勘探带来了较大困难。

本文通过录井数据统计、地震正演模拟检验，分析了该区强屏蔽层下储层弱反射的地质成因和地球物理机制［1－7］，根据多子波分解和重构的基本原理，提出了基于多子波的强屏蔽层剥离与弱反射信息的提取技术。以五号桩沙二段储层为例进行了实际应用，取得了较好的效果［8－9］。

1 强屏蔽层下储层解释中遇到的实际问题

五号桩油田构造上属于五号桩洼陷。洼陷主要包括东次洼、西次洼和中央低突起，面积约为300 km2。区内沙二段、沙三段砂砾岩储层是主要目的层。其中，沙二段顶部是1个标准反射层，能量较强、反射较连续(图1)。

图1 五号桩油田沙二段连井剖面

根据标定可知，沙二段埋深为3 100 m，储层厚度在200 m以下，对应T2下的1～2个相位，从图1可以看出T2下反射同相轴明显，储层连续性较好。但实际钻井表明，连井剖面中井与井之间存在较大差异。其中，Z62储层厚度为35 m，Z72储层厚度为60 m，Z63储层厚度为13 m，而Z23以泥岩为主，地层不含砂岩，储层厚度为0(图2)。

图2 五号桩油田沙二段连井剖面储层厚度对比

从图1、2可以看出，地震和钻井资料存在较大分歧，地震上储层具有较好的连续性，而实际钻井储层又具有较强的非均质性。对于井震解释不一致，本文从研究区的地质成因和地球物理机制进行分析。

2 强屏蔽层下弱反射储层地质成因和地球物理机制分析

根据已有的完钻资料分析，研究区沙一段底部存在明显的标志层，即0.9～3.5 m的生物灰岩。构造上，沙一、沙二段的分界面为不整合面，造成地震强反射进一步屏蔽下伏地层的有效反射信号，使下伏储层更难识别，给地震资料的处理及解释带来极大困难。

为了验证以上地震剖面的特征，根据实际井的测井资料，制作合成地震记录，来阐明其屏蔽的地球物理机制。根据Z72井正演模拟结果(图3)，该井3 050～3 220 m的模型道划分为18套地层，总厚度为170 m。根据标定结果，子波取为18Hz Ricker子波，各层速度由声波时差测井获取。

可以看出，沙二段顶部为一强相位，而下伏储层由于屏蔽作用，振幅很弱，用常规方法难以识别。因此，通过研究多子波分解和重构理论，开发相应程序，进行理论记录检验和实际资料应用。

图3 Z72井正演模拟结果

3 基于多子波分解与重构的储层弱反射识别技术研究及应用

3.1 多子波分解与重构的基本原理

多子波变换法［10－14］的发展与多锥形谱估算法有关，对于地震信号s(t)，利用窗口傅立叶变换，可得:

式中:g(t)是长度为T的锥形窗口，gf(t)=g(t)cos(2πft)+ig(t)sin(2πft)。

由测不准原理可知，有限时间函数在频率域是无限的。因此，只能在其优势频带范围内进行研究。由Lilly和 Park(1995)的研究结果可知［10］，子波是个数为M、采样率为Δt的不连续有限时间序列Wm，其能量集中在中心频率为fc、带宽为2fw(fw≤fc)的频带内，总能量可表示为:

式中:P是大于等于M/2的整数;R是小于等于M/2的整数。

3.2 实际资料应用与效果分析

图4 用多子波分解重构技术剥离强屏蔽层

选取研究区的一个实际剖面(图4a)，图中红色解释线对应强屏蔽层T2，蓝色线是T2下延40 ms的位置，大致对应储层的位置。通过T2标准层的多子波频带，可以确定中心频率为19 Hz、带宽为12 Hz的子波为最佳子波，再调整幅值以匹配T2标准层的振幅，可以得到采用多子波分解重构技术提取的模拟强屏蔽层(图4b)，再将提取出的T2层进行剥离(图4c)。从图4c可以看出，处理后目的层的弱反射信息得到加强，有利于后续属性研究和储层预测。

根据上述方法，对三维工区所有线进行处理，并提取沿层振幅切片和属性切片进行分析比较(图5)。经过多子波方法处理后，消除了强屏蔽层提取后的能量属性，使切片特征与目的层含油气性对应较好，范围也可以清楚地确定。由此可见，利用多子波分解与重构技术将强屏蔽层剥除后，再进行属性分析时所提取的下部目标层的属性受上覆地层的干扰大大减弱，使储层的预测能力得到明显提高。

图5 多子波处理前后沿层切片及属性比较

4 结论

(1)强屏蔽层下的下伏薄储层是较特殊的储层。一方面，由于盖层含生物灰岩、油页岩或煤层等特殊岩性，致使上覆地层反射同相轴呈现强振幅;另一方面，由于储层紧挨着盖层，加上储层较薄，地震波复合、耦合作用后使储层信息屏蔽起来，呈现出不易识别的弱反射特征，勘探难度较大。

(2)五号桩油田沙二段隐蔽油气藏发育，T2反射层起强屏蔽作用，其主要成因是沙一段底部存在一标志层，该标志层岩性为生物灰岩，厚度为0.9～3.5 m，构造上又是一不整合面。井点的正演模拟也认证了这一结论。

(3)多子波分解重构是1种基于特征值分解的非线性滤波。通过选取某一中心频率和一定带宽的最佳子波，进行振幅的匹配处理，可以提取强屏蔽层的波场信息并消除其对下伏弱储层的影响。将该技术应用到研究区沙二段储层，T2强屏蔽层剥离后的地震属性能较好地反映储层的含油气分布，提高下伏目标层的解释精度，为此类隐蔽油气藏的勘探找到1种新的途径。

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Analysis and identification of reservoir characteristics of weak reflectors under strong shielding layer

ZHANG Jun － hua1，LIU Zhen1，LIU Bing － yang1，ZHU Bo– hua1，FENG De － yong2
(1．China University of Petroleum，Qingdao，Shandong266555，China;
2．Shengli Oilfield Company，SINOPEC，Dongying，Shandong257022，China)

Traditional description and prediction of a thin reservoir under a strong shielding layer are directly carried out by extracting seismic attributes from a time window in seismic interpretation．However due to the coverage of the strong shielding layer，the interpreted result with the traditional method could not highlight the weak reflecting signals from the underlying layer，thus greatly affected the prediction result．In this paper，a subtle reservoir in Es2of WHZ oilfield was taken as an example to analyze the geologic genesis of the T2strong shielding layer and it was concluded that there was a consolidated biogenic limestone formation at the bottom of Es1and the structure was unconformable．Then a forward model was established based on acoustic logging and mud logging data to confirm this conclusion in terms of geophysics．Finally，the technology of removing the strong shielding layer based on the theory of multi－wavelet decomposition and reconstruction was proposed and used in both simulation test and practice．The study results indicated that the seismic attributes extracted after removing the T2strong shielding layer could better reflect hydrocarbon distribution in the reservoir，improve the prediction accuracy of the underlying target stratum and provide a new way to find such subtle reservoirs．

reservoir characteristics;strong shielding layer;subtle reservoir;Es2;WHZ oilfield

TE122.2

A

1006－6535(2012)01－0023－04

20110613;改回日期20110704

张军华(1965－)，男，教授，1987年毕业于华东石油学院物探专业，2002年毕业于中国石油大学地球探测与信息技术专业，获博士学位，现从事地震资料处理和解释方法研究工作

* 参加该研究工作的还有张明振、张学芳

编辑 黄华彪