梨树断陷地震剖面极性问题探讨

柯 钦, 闫 群, 刘剑伦， 孙 星,朱绪峰， 张洪宇, 刘滨莹， 刘 伟

(东方地球物理公司 a.研究院地质研究中心,b.新兴物探开发处，涿州 072750)

0 引言

在油气勘探的过程中地震的极性问题，越来越受重视，特别现在隐蔽油气藏勘探阶段，对于解释人员来说，地震极性必须明确，这样才能真正理解地震反射层所包含地层含义。

极性判别的方法很多，有声波合成地震记录法、单轨与双轨剖面判别法、提取子波判别法、合成地震记录反求平均速度法、模型判别法、利用VSP测井速度资料确定极性等。在实际工作中，声波合成地震记录法最为简单、方便实用，人工合成地震记录法是间接的地震资料极性判别方法，不能单凭一两口井或者少数井的合成记录结果来判别地震资料的极性，应统计工区内所有井的的合成记录的子波极性，根绝统计的结果来判别地震资料极性，如果不能判断还需借用其他方法判断。梨树断陷内探井评价150口，可利用声波合成地震记录法对极性判别。

通过对地震极性的判别，分析标定的结果，了解地震反射层的真正地质含义，利用岩性组合决定地震反射特征不同，划定超覆边界范围，落实地层圈闭，以期对今后的工作所借鉴意义。

1 极性的规定及说明

地震极性是复杂的问题，本身没有固定的物理意义。韩文功[1]对极性作了较为明确的解释，关于地震剖面有建议规定，规定内容主要为以下几个方面:①有关地震剖面的极性一般使用正负极性的概念，正极性剖面等同反正常极性剖面，负极性剖面等同正常极性剖面；②地震子波同样视作是有极性的,零相位子波主瓣向右跳为正极性,向左跳为负极性；③在零相位地震剖面上,如果是一个较大反射系数且相对孤立的地层界面,正反射系数界面对应波峰,负反射系数界面对应波谷,这种剖面称为正极性剖面,与其相反为负极性剖面；④对于非零相位地震剖面使用视极性的概念,即视正极性、视负极性；⑤此外,为保证今后地震剖面极性的确定性,对野外原始纪录起跳一致性的要求是必要的,对所用的地震处理流程及处理模块也要进行极性测试,并在最终地震剖面上标明[1-3]。

2 极性判别

梨树断陷目前钻探探井评价井150口，井资料较多，每口井精细制作地震合成记录。合成地震记录的极性是已知的,然后,根据合成记录与地震剖面的匹配关系的好坏确定极性。利用每口井中的声波测井曲线制作合成记录过程中，要兼顾浅、中、深层的反射同相轴，以目的层为主，然后用零相位子波和-180°子波分别做两个合成记录，分别用合成记录与地震剖面做精细对比，其中一个与地震剖面匹配较好，而另一个较差，以此来大致确定子波的相位。SW33X井是一口斜井，在做合成记录时，T3、T4、T5都可以做为标志层提供参考。T3以上为泉头组一段砂泥岩互层，以下为登楼库组砂砾岩与泥岩互层，为低速进入高速；T4以上为登楼库砂砾岩与泥岩互层，以下为营城组砂泥岩护层，为高速层进入低速层；T5为基岩顶面，以上为火石岭组的砂泥岩互层，以下为变质岩为主的基岩，为低速层进入高速层。通过仔细对比，正极性剖面与原始剖面最为相像，正极性子波与正反射系数，对应波峰的反射特征，正极性子波与负反射系数，对应波谷的反射特征[4-5](图1)。

图1 SW33X井地震合成记录Fig.1 Synthetic seismic record of SW33X well

利用上述的方法，对工区内150口井做地震合成记录，分别与地震剖面匹配对比，统计每口井的分析结果，将结果分为3类：①正极性相关好,即正极性的合成地震记录与相对应的地震剖面具有良好的匹配关系；②负极性相关好,即负极性的合成地震记录与相对应的地震剖面具有良好的匹配关系；③正负极性相关或不相关,即正负极性的合成地震记录与相对应的地震剖面都具有良好的匹配关系或匹配关系都较差。最后通过统计，150口井中，正极性与地震剖面匹配性好的井有145口,占96.7%,负极性与地震剖面匹配好的井为3口，占2%,其余2口井正负极性剖面对应都较差。因此,我们判定该地区地震剖面极性趋于正极性。

通过对150口井制作了合成地震记录，对6个地震反射层(T5、T42、T41、T4、T3和T23)进行了地震地质层位标定。大部分合成记录与剖面具有很好的对应关系，一方面表现在与各主要反射层波形一致，另一方面体现在层间的反射特征也具有很好的一致性，最后确定了各个地质层位在剖面的波形特征(表1)。其中在做合成记录过程中，火石岭顶界T42标定波形局部地区为波峰，局部为波谷[6-7]。

表1 地震地质层位标定结果

图2 Cheng1井地震合成记录和Gang1井地震合成记录Fig.2 Synthetic seismic record of Cheng1 well and synthetic seismic record of Gang1 well(a)Cheng1井地震合成记录；(b)Gang1井地震合成记录

3 标定结果分析

在对梨树断陷连片资料解释的过程中，利用了工区内所有井做地震合成记录，发现火石岭顶界面在工区的不同区域，分别表现为波峰和波谷。

利用声波合成地震记录法最后确定地震资料为正极性，火石岭组顶界标定结果为局部为波峰，局部为波谷。Cheng1井标定后T42对应为波峰，为沙河子砂泥岩互层低速层进入火石岭组砂泥岩护层高速层。Gang1井标定后T42对应为波谷，为登娄库组砂砾岩高速地层进入火石岭组砂泥岩互层的低速层，缺失营城组和沙河子组地层(图2、图3)。

图3 过Cheng1井和Gang1井连井地震剖面Fig.3 The seismic section through Cheng1 well and Gang1 well

图4 地质模型和正演模拟结果Fig.4 Geological model and the result of forward modeling(a)地质模型；(b)正演模拟结果

4 正演模拟

从过Cheng1井和Gang1井的连井剖面看，T42地震反射层从波峰变为波谷，主要与岩性组合有关[8-9]。营城组和沙河子组地层超覆于火石岭顶界，Cheng1井钻遇地层较为完整，发育沙河子组合营城组地层，而Gang1井，没有钻遇沙河子和营城组地层(图3)。

为了证实这结论，确定地质模型，做正演模拟。T42是波峰或者波谷关系到T42以上的营城组和沙河子超覆地层范围，T42以上如为登娄库组高速层地层覆盖则为波谷，以上如存在沙河子组和营城组地层则为波峰，因此根据钻井揭示地层的速度，泉头组一段地层速度为3 000 m/s，登娄库组地层速度为5 000 m/s，营城组地层速度为3 250 m/s，沙河子组地层速度为3 500 m/s，火石岭组地层速度为4 250 m/s，基岩速度为5 500 m/s，确定地质模型，做正演模拟，模拟证实T42在有沙河子和营城组地层处为波峰，没有沙河子和营城组地层处为波谷(图4)。

图5 营城组顶界T4构造图和沙河子组顶界T41构造图Fig.5 The structural map of Yingcheng formation top and the structural map of Shahezi formation top(a)营城组顶界T4构造图；(b)沙河子组顶界T41构造图

通过正演模拟这种方法，最终可以确定T4和T41的边界，落实营城组地层圈闭3个和沙河子组地层圈闭5个[10],结合梨树地区的油气地质情况，可作为下一步有利勘探的目标(图5)。

5 结论

1)声波合成地震记录法确定梨树连片三维地震数据为正极性，火石岭顶界地震反射特征为局部是波峰，局部为波谷，主要与地层沉积时岩性组合以及极性有关。

2)通过正演模拟的方法验证，结合岩性组合特点，可以划定地层超覆的边界范围,有利于地层圈闭的落实。

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