基于地震低频信息的油气检测方法及应用

胡丹　唐湘蓉

摘要：地震低频成分含有更多与油气相关的信息，一直是地球物理勘探界研究的焦点。常规油气检测方法只是单纯利用地震叠前或叠后资料，地震低频信息未引起足够的重视。本文引入一种基于地震低频信息的叠前叠后油气检测方法，一方面对地震叠后资料运用谱分解提取单频数据体，运用低频伴影技术来进行油气检测，另一方面对地震叠前资料提取不同的角度道集，构建低频情况下的近远道集油气检测因子，对油气进行全方位检测。实际资料表明：基于地震低频信息的叠前叠后联合油气检测方法能够有效的进行油气检测，降低油气检测的多解性。

关键词：地震低频；低频伴影；谱分解；油气检测

1引言

近年来，地震低频信息是地球物理学界关注的重点[1～4]。Taner[5]等在复数道三瞬参数分析中最先观察到了储层下部出现的“低频伴影”现象；Catagna[1]等利用匹配追踪算法分解的瞬时谱分析检测油气储层的低频伴影；Goloshubin等[2～4]很早就注意到油气储层对地震低频成分的敏感性，通过物理模型模拟了地震低频成分对油气的地震响应，并运用一维粘滞性波动方程对低频油气地震异常响应及时间延迟现象作了分析。贺振华、陈学华等[6，7]在前人基础上作了相应的工作。目前，低頻伴影技术已在大量叠后地震资料油气检测中显示出良好的效果，储集层下方的低频伴影已成为含油气指示的直接标记；但是，常规叠后地震资料在经过多次叠加后，信噪比虽然有了较大的提高，但同时也损失了大量的振幅信息，从而导致储层油气检测发生困难。叠前地震资料虽然信噪比不高，但研究表明，在不同角度的地震叠加道集中，含油气层的地震反射存在差异，即AVO现象[8～10]，因此，叠前地震资料包含了更丰富的油气信息，对储层油气更为敏感。Chen等[11，12]对大角度叠加道集进行谱分解后发现，不同油气的低频信息差异在远角度道集中更明显，展示了低频地震信息在油气检测中的良好应用前景。本文正是基于此种前提下，综合叠前叠后地震低频信息进行油气检测，实际资料表明，该方法与实钻结果具有良好的一致性，能够更好的对油气进行检测，极大的降低油气检测的多解性。

2 方法原理

本文提出一种基于地震低频信息的叠前叠后油气检测方法，综合利用叠前叠后地震资料的低频信息对油气进行检测。

第一步：对于叠后地震资料，首先对其运用谱分解技术得到不同频率的数据体，获取不同频率的单频地震剖面，观察储集层下方的低频伴影现象，检测可能的有利油气储层带；

第二步：对于叠后地震资料，根据AVO效应可分别提取近角度道集和远角道集；

第三步：，对第二步中近角道集和远角道集进行瞬时谱分解，分别得到近角道集的不同频率 ，和远角道集的不同频率 ；

第四步：对第三步中的远角道集和近角道运用谱分解得到的低频分量构建瞬时谱差频分析的计算公式，进而得到差频属性油气检测剖面 ，检测可能有利油气储层带；

第五步：根据钻测井解释资料，综合第一步、第三步、第五步中所检测的可能有利油气储层，确定最有利油气储层带。

2.1低频伴影技术

“低频伴影”是指位于储集层下方的强能量瞬时低频率区域，是直接指示油气储集层的几种重要属性之一。地震波在穿过含油气储集层时，不同频率的能量衰减是有差异的，时频谱分解通过检测不同频率振幅能量的差异，寻找有利油气藏储集体。通过谱分解提取不同频率的数据体，综合地震切片技术，分析储层地震响应，显示储集层的厚度变化和不连续性，指示沉积环境、河道砂体、复杂的断层等地质构造信息。

2.2叠前低频多角度道瞬时谱差频分析

地震反射随着炮检距的变化而发生变化，使不同角度地震道包含了不同的信息。尤其是在含有油气介质的地层中，其反射振幅随炮检距变化而变化的程度较不含油气地层更明显[1， 6， 7]。地震低频信息含有更多的油气信息，地震叠前资料的远角道集对油气更为敏感。为此，定义叠前多角度道集的低频瞬时谱差频分析计算式：

（1）

其中， 为叠前多角度道瞬时谱差频油气检测剖面。 和 分别表示频率为 的近角度道集和远角度道集的瞬时谱剖面，c为差异系数，可以在具体应用中对c值进行合理的选择和调整。在不同角度的叠前道集中，由于反映油气异常的差异信息在低频时更明显，故（5）式的频率 一般选择地震信号的低频端的分量。

3结论

（1）地震叠前、叠后资料均含有地震油气信息，地震叠后资料虽然信噪比高，但由于其缺失了一些含油气信息，而地震叠前资料虽然含有更为丰富的油气信息，但其信噪比不高，故有必要将地震叠后、叠前资料整合在一起，这样能更全面的反映油气信息；

（2）地震低频信息对油气较为敏感，基于谱分解的低频伴影技术能够有效的进行油气检测；

（3）对不同的角度道集运用谱分解提取不同频率的地震数据体，远角度道集的低频数据对油气更为敏感，通过远近角度道集对油气的敏感程度，再结合低频成分，构建基于低频远近角度道集的差频油气检测因子，放大油气异常差异，能够更有效检测油气。

参考文献

[1] Castagna JP，Sun S，Siegfried R W.Instantaneous Spectral analysis：detection of low frequency shadows associated with hydrocarbon[J].The Leading Edge，2003，22（2）：120-127.

[2]陈学华，贺振华，黄德济，等.时频域油气储层低频阴影检测[J].地球物理学报，2009，52（1）：215-221.

作者简介：胡丹（1981-），男，汉族，四川宜宾人，成都理工大学地球物理学院在读硕士，

主要研究方向为地震资料分析处理与综合研究。