缝洞储层的地震检测和预测研究

张海龙　刘瑞琴

摘 要：随着社会经济的不断发展，我国地震检测和预测工作取得了突破性的进展。因为我国的国土占地面积较大，而且地形结构比较复杂，使得许多地区出现地震的频率也比较大。在缝洞储层中，若是储层的缝洞系统有较大的密度，那么缝洞储层地震检测以及预测就极有可能是成功的。通过缝洞储层物理模型的建立以及对数值模拟的相关分析，地震波动力学参数同缝洞系统相应运动学参数会更加敏感，对动力学参数来进行缝洞的检测也更加具有有效性和科学性。因此，要想确保缝洞储层检测的合理性，充分地利用地质、地震、测井等多种信息是非常具有实际性意义的。

关键词：缝洞储层；地震检测；预测；研究与分析

中图分类号：P631.4 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）36-0174-02

缝洞储层指的是裂缝、孔洞和溶洞等形式的油气储层，会是受到地质结构、成岩作用等影响，在致密碳酸盐中会出现裂缝和溶蚀孔洞，在泥岩或者致密砂中会出现严重的裂缝。随着社会经济的不断发展，能源需求量在逐渐增大，油气勘探开发的力度也在逐渐上升，就使得非常规的油气藏勘探的重要性逐渐显现出来，因为致密岩层中缝洞油气藏是一种非常规形式，再加之其空间的分布缺乏规则性，缝洞的本身也具有多尺度性，会受到勘探技术分辨率的抑制，在勘探开发中就难上加难。现阶段利用地震勘探方法来对缝洞储层进行研究的成功案例逐渐增多，但是这也是一项难度系数较高的课题。根据我国的情况而言，缝洞油气资源量比较大，而且对于勘探和开发的要求和需求也在逐渐递增，因此各界就对缝洞储层的研究密切关注。

1 通过地震资料来预测缝洞的可行性和局限性分析

1.1 缝洞储层发育的特点

形式和結构不同的岩石，其孔隙和裂缝的产生情况也有所不同，地下石油以及天然气都是存储在岩层的连通孔隙、孔洞和裂缝当中，而且其存储的方式就好比水充集在海绵中。地震勘测会受到分辨率的阻碍，不能够将单个的孔、缝、洞进行有效的识别，只能够将孔、缝、洞的发育带识别出来。因为单个的孔、缝、洞对油漆的聚集作用是非常渺小的，真正具有勘探和开发价值的位置是孔、缝、洞的发育带。因此，通过地震资料来对缝洞发育带进行预测时具有一定的可行性的，也具有实质性的意义。现阶段绝大部分的油气储量都聚集在沉积岩储集体中，其中碳酸岩和碎屑岩占有重要的位置，只有少量的油气在沉积岩、岩浆岩等中储集。因此文中所讲的储层预测也将碳酸岩和碎屑岩作为重点，碳酸岩和碎屑岩的储集层在特点上大有不同，在地震预测方法方面就会有所差异。

1.2 地震勘探预测储层的可行性

地震方法检测缝洞发育带的可行性：

影响岩石物理性质和地震响应的孔、缝、洞是具有多尺度的，尺度较小的能够穿透矿物晶粒的裂缝，而且粒间的缝隙、孔隙缝隙在尺度方面是随着组成岩石矿物晶粒的大小而决定的。针对通过地震参数检测裂缝问题，近些年来在全球的物理学中发生了很多的争议，一些相对较大的断层和溶洞，通过地震勘探都能够实现，又因为地震分辨率有所限制，要想实现单个裂缝的辨识可能性非常小。但是，单个裂缝并不是油田所重点的关心对象，油田开发所关心的是具有规模性的，是具有储集能力的缝洞发育地带。

2 缝洞储层地震检测的方法分析

2.1 小波多尺度边缘检测

问题的提出：

小波分析虽然已经脱离了Fourier的分析，但是其依然是Fourier分析的发展类型，也是Fourier分析发展的突破性成果，这两种分析都是属于自然界时频分析的范畴，小波分析的历史源头就是Fourier分析的历史源头。在1822年Fourier出版了推动世界科学研究的巨作《热的解析理论》。所以，Fourier分析也就成为了科学研究工作者运用较为广泛的数学工具，特别是在理论科学的研究中。现阶段，Fourier分析的思想和方法经常在线性规则中进行应用，在大地测量或者X射线、地震记录等分析中，是基础科学以及应用科学的主要研究和开发的平台，能够在空间变化中的思想和方法上进行创新，但是，Fourier分析也并不是完美的，其不足之处有以下几点：第一是Fourier分析在线性问题的处理方面比较擅长，在非线性的问题上就会有所缺陷，这也是因为非线性系统具有一定的不可预测性，输入端出现细微的变化都会对系统的输出端造成影响。第二是Fourier变换公式没有将随着时间变化的频率准确的展现出来，人们需要的是在确定的时间间隔，在任何频率范围内都会产生频谱信息。第三是信号的频率同周期的长度之间是成反比例的，对于高频谱的信息，时间间隔就会比较小，精度也比较高。但是在低频谱的信息下，时间间隔就会更宽，能够有完整的信息，在较高的“中心频率”中能够实现自动变窄，在较低的“中心频率”时能够实现自动变宽，但是Fourier变换不能够做到这样。

2.2 波阻抗反演技术

2.2.1 带限反演

带限反演是一种被开发的叠后反演程序形式，在原理上这种技术类型是比较确切的。若是假设地震道来描述地下反射系数的近似值，就能够将反射系数反演出来，就能够得到声阻抗。但是地震道也是受到限制的，反射频谱的低频和高频会丢失。因此，在实际的处理中不是那么容易的，还极有可能会受到地震道的相位误差和噪声污染的影响。带限反演结果的产生涉及到以下三个环节：首先是利用声波曲线或者均方根速度或者将其组合的形式将低频速度模型导出来；其次是利用递归反演程序将地震道反演出来，结果就是声阻抗或者速度中频带的数据；最后是将低频和中频的信息进行组合，将带限对比反演结果计算出来。

2.2.2 稀疏脉冲反演

稀疏脉冲反演假设反射序列是利用镶嵌在小脉冲背景中的大冲脉组合形成，稀疏冲脉反演假设只有大脉冲具有意义，通过检验地震道来确认大脉冲的位置，稀疏脉冲反演以此就会建立一个脉冲反射序列，而且随着脉冲的不断增加，脉冲反射序列也会不断的增加，直到同真实记录达到重合为止。稀疏脉冲反演具有以下几个特点：第一是只有有地震记录存在的地方才需要放置脉冲；第二是要建立最便捷同实际数据相呼应的模型；第三是稀疏脉冲反演得到的同相轴要比实际的地质情况少；第四是不能够大度地依赖原始估算模型。endprint

3 缝洞储层发育带的综合预测分析

测井资料储层分级粗化处理：

（1）储层发育级别密度转换法

这种方法能够将测井的成果进行层级储层发育级别进行划分，将其转换成为级别密度，在转换的过程中利用储层的厚度级别来加权处理，加权处理中要利用储层和级别总孔隙度值的划分形式来进行。为了将测井和地震信息尺度匹配的问题解决，就要对测井资料进行粗化处理，将测井资料进行抽样或者通过低通滤波来进行。将缝洞储层发育级别转换成为级别密度，在转换期间要对级别和厚度情况考虑完善，求出级别密度的百分比，并且依照级别密度来分级。

（2）测井储层分级信息保边粗化法

测井储层分级信息保边粗化法主要是通过储层级别总孔隙度值的划分来对保边进行粗化的处理。保边粗化的效果是为了降低井中储层的分辨率，将密集发育，对薄储层段划分成厚的储层段，厚度分段同粗化因子的长度有着一定的关联，长度主要是根据地震检测方法的尺度和井中资料检验方法的分辨能力来决定的。保边粗化之后仍然利用原储层划分标准来对储层的级别进行划分。待粗化之后，各段儲层发育级别的情况与每段不同储层级别的厚度占据的百分比有所联系，同不同级别的孔隙值大小也所关联。

4 结束语

综上所述，小波多尺度边缘检测、波阻抗反演技术等全新的地震检测方法，能够将全新的技术带到地震勘探领域中，在理论上具有先进性、合理性和特殊性。在实际的运用过程中，能够确保结果的准确性，也能够满足地质的实际情况，直接说明了这些方法对裂缝发育带的勘探是有作用的。但是从细节上来讲，每种方法都有各自的特点，还值得进一步的深入研究。现阶段，我国在缝洞储层地震检测方法和缝洞储层发育带的综合预测方面也有了一定的进展，相信在不远的将来，在技术和方法的不断钻研和探索中能够有更深的突破。

参考文献：

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