方差技术在“气云区”深度预测中的应用探讨＊

刘传奇 明 君 马奎前 张建民 揣媛媛 李 宾

（中海石油（中国）有限公司天津分公司）

方差技术在“气云区”深度预测中的应用探讨＊

刘传奇 明 君 马奎前 张建民 揣媛媛 李 宾

（中海石油（中国）有限公司天津分公司）

由于“气云区”逸散气体分布的不均衡，造成了平面范围内地震资料受浅层气影响的程度存在很大差异，使得“气云区”的时间构造图不能精确地转换为深度构造图，进而增大了构造误差带来的油气藏开发风险。通过把受浅层气影响程度与地震方差数据体的平面属性结合起来，运用实际油田资料建立了目的层之上方差体振幅之和属性与“气云区”浅层气的总体影响程度之间的数学关系式。渤中29－4油气田应用效果表明，运用该数学关系式可以得到较为准确的砂体深度构造图，为油气田开发提供可信的构造信息，从而成功规避因构造误差而带来的开发风险。

“气云区” 浅层气影响程度 方差体振幅之和 深度预测 渤中29－4油气田

渤中29－4油气田是一个典型的复杂断块油气田，其主要开发区地震资料受浅层气影响比较严重（后文把受浅层气影响的区域简称为“气云区”），且“气云区”内地震资料受浅层气的影响程度不均一。由于地层含气后其地震波速度明显降低［1－4］，地震波反射时间明显延长，同向轴出现明显的下拉现象（与周围不含气地层相比）。渤中29－4油气田已完钻的某一评价井和某一开发井相距700 m，如果用评价井的地震速度预测开发井的深度，则预测深度与实钻深度误差达到11 m。由于该油气田具有顶气底油的分布特征，在开发过程中为了避免气窜的问题，开发井的深度一定要预测准确，这就对油气田构造图有了更高的精度要求。为此，本文对渤中29－4油气田“气云区”深度校正方法进行了探讨研究，提出了利用方差体振幅之和属性改进时－深转换的深度校正新方法，并在该油气田后续完钻开发井深度预测中取得了良好应用效果。

1 方差体与浅层气影响程度的关系分析

根据文献［3，5－6］可知，求取某样点I道L时窗长度的方差值公式为

通过上式得到某一个采样点的方差值，最终得到三维方差数据体。从上式可以看到，某点的方差值与相邻道的振幅平均值的差别越大，其方差值越大。也就是说，该方差值能反映该点与相邻道的相似性，地震道越连续，相似性越大，其方差值越小。

渤中29－4油气田的浅层气主要是由气体逸散到浅层产生的，这种气体逸散会形成声学幕、声学扰动等小规模的浅层气分布区［7－8］，而声学扰动现象引起的相邻地震道间的差别能很好地通过方差数据体反映出。如图1所示，渤中29－4油气田声学扰动越严重的位置（“气云区”内），相邻地震道间的差别越大，其方差值越大，因此，可以用方差值来定量表示该位置受气体逸散的影响程度。

图1 渤中29－4油气田气云扰动程度与方差值的关系

2 “气云区”范围的圈定及浅层气对目的层平均速度影响的定量表述

由上述理论分析及方差体振幅之和属性图（图2）可知，某一深度“气云区”的范围可以很清楚地用方差数据体切片表示出来，并且在“气云区”内某一位置受浅层气影响越大，该位置的声学扰动现象越明显，地震同相轴越破碎，目的层之上方差体振幅之和属性值也越大，即在某一时间切片上某一点的方差值δ2t能表示该点在该时间深度上受气云影响的程度。在进行目的层时深转换时，采用的是目的层到海平面的平均速度，也就是说，目的层到海平面所有深度点上受气云影响的程度均会影响到此平均速度。显而易见，同一个位置上所有深度的时间切片的方差值之和能综合反映该位置从目的层到海平面总体受气云影响的程度。因此，在目的层的某一位置，用方差体的振幅之和属性能表示目的层之上总体受气云影响的程度。

图2 渤中29－4油气田方差体振幅之和属性与剖面的对应关系

3 “气云区”深度校正新方法及其应用效果

当油气在浅部地层聚集成藏时，含油气后浅部地层的地层速度会比其围岩的地层速度大幅降低，必然会对其下的深部地层的地震反射造成影响［9－10］，也必然会对时深转换结果造成影响。如前所述，方差体振幅之和属性能反映浅层气总体影响的程度，用该属性来定量表达浅层气对平均速度的总体影响，可以大致认为浅层气对速度的总体影响就是对各点深度异常的影响。根据渤中29－4油气田2口井的深度差别信息和方差体振幅之和属性的差别信息，建立了速度（或深度）差别与方差体振幅之和属性差别之间的数学表达式，通过该数学表达式把属性值转换成深度校正平面图，最后得到基于方差体属性校正后的深度构造图。

图3为渤中29－4油气田基于方差体振幅之和属性校正构造图深度的流程图，其具体的校正流程如下：

（1）从方差体振幅之和属性图S0上得到w1井和w2井在砂体顶面处的方差体振幅之和属性值Aw1和Aw2。

（2）把该砂体各个位置的属性值都减去w1井点处的属性值Aw1，得到w1井点处的归零后的整个砂体的方差体振幅之和属性图S1。

（3）求出w2井实钻与钻前的构造图深度误差D0，再求出w2井点处与w1井点处的方差体振幅之和属性的差值A0＝Aw2－Aw1。

（4）求出单位深度误差对应的属性差R＝D0／A0。

（5）用w1井点处归零后的砂体的方差体振幅之和属性图S1除以单位深度误差对应的属性差R，得到平面上各个位置相对于w1井的深度误差值D1。

（6）把用w1的时深关系转换得到的构造图D减去第5步得到的平面上各个位置相对于w1井的深度误差值D1，得到用属性校正后的构造图。

图3 渤中29－4油气田基于方差体振幅之和属性校正构造图深度流程图

通过对后续钻探的w3井的预测深度误差对比（表1），可以看到运用本文新方法得到的构造图深度预测误差只有1．3 m，而用常规方法得到的构造图深度预测误差达7．7 m。由此可见，运用本文新方法可以很好地解决BZ29－4油气田后续钻井的深度预测问题，得到更符合地下实际的目的层构造深度图，从而成功规避因构造误差带来的开发风险。

表1 w3井校正前后深度预测误差对比

4 结束语

通过理论分析，提取出了方差体基本信息，并把方差值的大小与声波扰动、气体逸散联系起来，建立了目的层之上方差体振幅之和属性与“气云区”浅层气的总体影响程度之间的关系，得到了方差体振幅之和属性与深度误差校正之间的数学表达式。应用效果表明，运用该数学表达式可以得到较为准确的砂体深度构造图，为油气田开发提供可信的构造信息，从而成功规避因构造误差带来的开发风险。

［1］ 黄兆林，杨平华，杨玉江．气层预测技术在东海某三维区的应用［J］．中国海上油气，2005，17（1）：16－20．

［2］ 张树林．莺歌海盆地气层反射地震波动力学特征［J］．中国海上油气（地质），2001，15（4）：269－275．

［3］ 史伟．浅析三维地震勘探中的方差数据体［J］．山西建筑，2009，35（25）：147－149．

［4］ 李彦鹏，孙鹏远，魏庚雨，等．利用陆上三分量数据改善气云区构造成像［J］．石油地球物理勘探，2009，44（4）：417－424．

［5］ 李书瑜．利用方差体技术有效识别断层［J］．江汉石油学院学报，2003，25（3）：9．

［6］ 苑书金．地震相干体技术的研究综述［J］．勘探地球物理进展，2007，30（1）：7－16．

［7］ 顾兆峰，张志珣，刘怀山．海底浅层圈闭与浅层气地震反射特征对比［J］．海洋地质与第四纪地质，2009，29（3）：115－122．

［8］ 顾兆峰，张志珣，刘怀山，等．南黄海西部地区浅层气地震特征［J］．海洋地质与第四纪地质，2006，26（3）：65－74．

［9］ 鲁全贵，陈雪芳，向家万．一种消除浅层天然气影响的时深转换技术［J］．天然气地球科学，2007，18（4）：616－620．

［10］ LIU Chuncheng，XIA Qinglong．Offshore multi－wave seismic exploration in Bohai［J］．Applied Geophysics，2004，1（1）：26－31．

（编辑：周雯雯）

A discussion on the application of variance technique in depth prediction within a“gas cloud area”

Liu Chuanqi Ming Jun Ma Kuiqian Zhang Jianmin Chuai Yuanyuan Li Bin
（Tianjin Branch of CNOOC Ltd．，Tianjin，300452）

Within a“gas cloud area”，there are great differences in the shallow gas influence on areal seismic data，because of an uneven distribution of escaping gas，and the time maps can not be accuratelly transformed into the depth maps，thus increasing the reservoir development risk from structural errors．By combining the shallow gas influence with the areal attribute of seismic variance cube，some actual oilfield data were used to establish a relational expression between the sum of variance cube amplitude over a target formation and the total shallow gas influence whith a“gas cloud area”．Its application in BZ29－4 oilfield has shown that this relational expression can generate more accurate depth maps，provide reliable structure information for field development，and avoid the development risk from structural errors．

“gas cloud area”；shallow gas influence；sum of variance cube amplitude；depth prediction；BZ29－4 oilfield

＊中国海洋石油总公司重大专项“精细时深标定技术研究”部分研究成果。

刘传奇，男，工程师，毕业于吉林大学，获硕士学位，主要从事地震资料的综合解释和储层研究工作。地址：天津市塘沽区闸北路渤海研究院主楼607室（邮编：300452）。电话：022－25800707。E－mail：liuchq＠cnooc．com．cn。

2011－10－28 改回日期：2011－12－13