子波分解重构技术在金家地区储层预测中的应用

亓 亮

（胜利油田物探研究院，山东 东营 257022）

0 引言

地震信号是一种复合谐波，可分解为多个不同频率的子波。地下不同地质体对应不同频率的子波集，因此，通过对地震信号的分解重构能够突出储层或油气的响应特征，提高储层或油气预测的精度。徐天吉等［1］将该技术应用于四川新场地区沙溪庙组的储层预测与含气性识别中。冯兴强等［2］利用子波分解频谱技术在流体分布方面进行应用；汲生珍等［3］详细研究了子波分解与重构技术在储层预测中的应用。笔者针对金家油田沙一段储层主要为砂泥岩薄互层，部分地区含有灰质，且横向变化快的特点。利用子波分解与重构技术去除灰质影响，为该区砂质储层预测提供了有利的技术支持。

1 工区概况

金家地区地处山东省桓台县，区域构造位置处于东营凹陷的西南边缘斜坡带上［4］，紧邻博兴生油洼陷，具有良好的油源条件，南部鲁西隆起长期处于剥蚀状态，为斜坡提供了充足的物源，发育多种类型的储集层（图1）。南部地层长期遭受剥蚀，馆陶覆盖其上，地势南高北低。目前已发现的含油层系为东营组-沙四段，下第三系层层遭受剥蚀，与馆陶组地层形成角度不整合，在洼陷边部形成地层油藏，在内部发育构造和岩性油藏。研究区物源体系相对单一、不同类型的砂体在成因上互有联系。沙一段沉积时期本区具有典型的断陷盆地缓坡带沉积特征，主要沉积类型为浅水型湖泊三角洲及滨浅湖沉积。受沉积相带的控制，不同类型的砂体在平面上相对独立地存在；同时，砂体在平面上的分布受到沉积时期古地形的限制，再一定程度上限制了砂体的横向连续性。

图1 博兴洼陷油气田分布图

2 储层特征及预测

金家地区沙一、沙二段地层沉积速率相对较慢，具有地层成层良好，地震反射能量稳定且较强的特点；但由于研究区处于盆地边缘，岩性中富含灰质，甚至玄武质，储层预测带来了很大的干扰。因此，在正确的地质认识的指导下开展地震岩性研究，才能减少储层预测多解性，提高预测精度。

通过钻井统计，本区沙一、沙二段岩性结构多为砂泥岩互层、薄互层组合，且富含灰质，灰岩、白云岩速度最高，砂岩速度高于泥岩（图2）。结合井震分析表明，单砂体大多不能在地震上形成独立的反射，因此，在常规剖面上很难追踪砂体的横向展布。

以well6井沙一段Ⅳ砂组为例进行了去砂、去灰试验，以明确不同岩性成分对地震反射能量的贡献。well6井沙一段Ⅳ砂组岩性以粉砂岩为主，下部夹薄层灰岩，砂组顶面在地震上表现为一个连续、稳定且能量较强的反射同相轴，井震分析认为其顶面反射同时包含了来自砂岩与灰岩的反射信息。试验表明，该反射主要为灰岩反射的贡献。因此，灰质成分的存在在一定程度上增强了研究区地层的反射能量，使地震属性预测储层预测多解性增加，客观地说，单一的属性在本区不足以精细地刻画储层的平面分布。

图2 金家地区不同岩性速度分析图

图3 well6井去灰去砂实验

通过去灰、去砂试验，明确了不同岩性成分对地震反射的贡献，并以此为基础展开研究，落实砂质储层的空间分布。笔者提出应用子波分解，并结合已钻井资料重构地震道的方法来消除灰质影响，突出砂质储层的反射。

3 方法原理

子波分解重构技术是将以往只能从宏观上认识的地震道分解为不同形状不同频率的地震子波，而被分解出来的子波都可以由我们控制。应用多子波地震道分解技术,并结合研究区地质背景和钻井资料剔除灰岩影响可以分成以下两个步骤：(1)对地震数据进行多子波地震道分解；(2)结合已钻井资料分析找出灰岩影响的地震道集，剔除后重新合成有利于储层解释的新的地震道集。

假定地震信号由多个原子以及随机噪声组合而成，即:

式中：u（t）为地震信号；t为时间；mi为第 i次迭代选取的子波；Ai为相应的振幅；fm为主频率；t0为时间延迟；φ为子波相位；N为分解后剩余的信号，即信号中的噪声。

图4 地震道子波分解与重构示意图

通过子波分解重构技术，将地震道分解为不同形状不同频率的地震子波组合。被分解出来的子波都如果根据不同的研究目的选择部分重新叠加，可以形成新的地震道。如果选择所有的雷克子波重构地震道，与原始的地震道基本一致。在综合研究工区地质背景、钻井资料的基础上，应用子波分解重构技术，提取多种与储层有关的属性参数可以有效的提高储层预测精度。

4 应用效果分析

针对目的层沙一段，应用子波分解重构技术，进行储层预测。如图所示，受灰岩影响6井沙一段原始地震资料表现为强振幅、低频率、连续的地震反射特征，而在应用子波分解剔除灰岩影响并重构后的地震资料上，6井沙一段含灰岩段反射能量和波形特征都与原始剖面有显著的区别，振幅、能量均有所减弱（图5）。结合该区沙一段多口已钻井验证认为，重构后的资料基本消除了灰质成分的影响。

图5 过w6井原资料（a）与重构后地震资料（b）对比图

应用重构后的地震资料提取地震属性并分析表明，重构后灰质发育区的能量得到了有效地压制，well6井处储层预测结果与井资料更加吻合（图 6）。

图6 金家地区沙一段Ⅳ砂组原资料（a）与重构后资料（b）储层预测对比图

5 结论

子波分解与重构技术依据不同的研究目的将地震道分解为不同的地震子波组合。该技术对于灰质成分较重的金家地区沙一段的储层预测起到了很好的作用。该技术利用不同频率的可解析的雷克纵波，消除了灰质高速层对其上下地层地震反射的影响，提高了地震反射波的分辨率，突出了有利砂岩储层的地震反射特征。利用多子波重构后的地震数据体开展储层预测研究，对于突出刻画有利储层的分布提供了技术支持，有力的推动了金家地区的滚动开发进程。

［1］徐天吉,沈忠民,文雪康.多子波分解与重构技术应用研究[J].成都理工大学学报,2010,37(6)：660-664.

［2］冯兴强.子波分解频谱技术在TY地区流体检测中的应用[J].地球物理学进展,2014,29(2)：0698-0705.

［3］汲生珍,邬兴威,夏东领.多子波分解与重构技术在储层预测中的应用[J].石油天然气学报,2013,35(11)：66-69.

［4］王秉海,钱凯.胜利油区地质研究与勘探实践[M].东营：石油大学出版社，1992：358.