一体化质控的宽频保幅处理技术在西湖凹陷S气田的应用

2024-03-15王腊梅

天然气勘探与开发 2024年1期

王腊梅

中海石油（中国）有限公司上海分公司上海 200335

0 引言

东海西湖凹陷S气田位于西湖凹陷平湖斜坡带南区，整体为一弧形断层控制的断背斜构造，呈NNE—SW向展布。S气田距离优质烃源岩近，具有较好的油气聚集条件，主要含油气层系为始新统平湖组P1—P11层和渐新统花港组H5—P8层，目的层埋深2 700～4 000 m。花港组以中孔中渗储层为主，平湖组以低孔—特低孔、中—特低渗储层为主。已投产多口工业气井，整体开发效果好，展现出较大的天然气勘探开发潜力。

S气田研究目的层跨度大，沉积的差异造成储层厚度差异大，所钻遇油气层中既存在厚度在10 m左右薄砂层，也有发育厚度在70 m以上的厚层砂岩，储层纵向非均质性较强。原始野外三维地震数据采集时间较早、资料品质较差，主要表现为:①纵向分辨率低，导致薄砂体预测及其边界的准确刻画困难重重；②受地震资料品质差的影响，地震有效频带宽度窄，导致厚层储层内部结构难以精细描述。理论上地震波高频信号反映了薄层砂体的地震响应，而低频地震信号可以反映厚层砂体的地震响应[1-3]。以往海洋地震资料处理，往往对低频信息的关注不足，更多的是针对薄储层的精细预测，进行提高分辨率处理[4-7]，很少针对不同厚度的储层类型开展针对性的处理。如何得到并处理好既有低频信息又有高频信息的宽频保幅地震资料，是现阶段勘探开发的研究重点。

高保真的地震信号是储层反演的基础[8-12]。高精度的储层反演需要地震数据具有较高的信噪比、分辨率及振幅保真。地震资料的分辨率不仅仅是主频高，而是要求地震数据频率信息丰富、高频和低频信息真实可信[13-15]。对于该区储层而言，储层层系多，厚度差异大，砂体相变快，储层物性差异明显。对于地震数据而言，干扰波直接影响地震资料信噪比，鬼波带来的频谱上的陷波影响且地震数据频带窄[16-17]，多次波的普遍发育导致地震同相轴的构造假象和振幅假象[18-20]。针对该区储层的复杂性，笔者在处理过程中，结合目的层储层特征，开展宽频保幅处理，加强对处理技术方法和参数试验的一体化质控，提高信噪比，尽可能多地保留有用信息，让不同的频率信息都能反映出该区的储层特征。

1 一体化质控的宽频保幅处理技术

1.1 高保真叠前干扰波压制

研究区属于近海海域，干扰波发育。有效信号与各种干扰波混叠在一起，导致地震数据有效信号难以识别。本次叠前压制干扰波处理有2个重点：

1）做好低频端地震信号的信噪分离。低频端发育的干扰波主要为涌浪干扰。原始地震数据的涌浪干扰在全频数据上表现不明显，但在低频扫描数据上表现较为清楚。由于涌浪干扰的存在，低频有效信号被淹没其中，低频端地震资料信噪比极低。此外，低频有效信号能量在全频数据上表现为能量较弱，全频带数据的质控很难对干扰波的压制质量进行准确地判断，影响干扰波压制参数的科学性和合理性。对于研究区的厚储层而言，低频端地震资料的信噪比对于储层预测非常重要，低频信号缺失会影响储层反演过程中对储层厚度判断的误差。因此，针对低频涌浪噪音，在涌浪噪音分布的频率范围内分频检测，在其出现的频带内识别和压制涌浪噪音的能量，达到去除干扰的目的。图1为综合干扰压制前后单炮及去除的干扰噪音，可以看到全频单炮上去除前后差异不大，但从低频 7 Hz去除前后的单炮上可以看到，较好地实现了低频端反射信号与干扰的信噪分离，低频端信噪比得到明显提高，较好地满足了厚储层精细刻画对低频信号的需求。

图1 干扰波压制前后炮集对比图

2）充分挖掘原始数据大入射角信息的潜力，提高大入射角区地震资料信噪比，提高最终CRP道集AVO响应特征。大入射角区发育较为严重的线性干扰，该干扰能量强、频带宽、线性规律较强。同时，远道地震信息更有利于接收陡倾角反射信号。保护好大入射角区的反射信号对于提高断面成像、提高叠加次数、保护道集数据的AVO特征具有重要意义。本次处理针对研究区厚储层及薄储层预测的需求，采取分频线性干扰压制技术较好去除了大入射角区折射线性干扰，有效恢复了远道地震反射信息。原始资料最大炮检距4 000 m。通过对大入射角区干扰波的有效压制，使得浅层有效入射角从30°增大到50°，最终叠前偏移CRP道集转角道集所获得的大入射角信息可靠性增强（图2）。利用丰富的入射角信息开展叠前反演，借助vp/vs属性剖面开展一体化质控。可以看到对薄储层刻画的准确度明显提高（图3）。

图2 线性干扰压制道集对比图

图3 不同角度道集vp/vs资料对比图

1.2 一体化质控的水平缆鬼波压制

海上拖缆采集气枪和接收器均置于海平面下某一深度，造成接收点记录到的地震波场包含了震源端鬼波和电缆端鬼波。鬼波反射在地震资料的频谱上表现为明显的陷波现象，造成地震资料低频和高频信息的缺失，有效频带窄，由于鬼波的存在，导致地震资料分辨率不准确。比如中浅层缺少低频，对于可能存在的大套砂岩不能较好地描述。对于中深层因为鬼波压制了低频反射信号，严重影响了地震资料的成像质量，增大了后期地震资料解释和储层反演的难度。

本次处理采取基于稀疏Tau-P反演的自适应鬼波压制技术，通过精细的参数试验和科学的一体化质控，较好地消除了鬼波的影响，叠加剖面波组特征得到改善（图4）。鬼波压制可以消除鬼波陷波影响，较好地恢复低频端有效信号（图5）。单独的缆鬼波压制和源+缆鬼波压制，以及不同的鬼波压制参数对于低频端信号的恢复效果有所差异。处理过程中，通过对不同处理流程的成果资料提取EEI属性对比开展一体化质控。本次鬼波压制处理后获得了丰富的低频信号，钻井所揭示的105 m厚度的砂岩特征表现为横向分布稳定，呈低频反射特征，地震剖面的顶底与实钻厚度较为一致。而以往处理没有采取鬼波压制，导致地震成果低频信号缺失严重，属性提取准确度降低（图6）。宽频的地震数据对于精细落实储层至关重要，低频信息对于大套砂岩的厚度准确落实起到了重要的作用。

图4 鬼波压制前后叠加剖面对比图

图5 新老资料频谱对比图

图6 新老成果EEI 属性剖面对比图

1.3 一体化质控的复杂多次波组合压制

西湖凹陷海水层100 m左右，海底平坦，地下反射层系多，地层产状变化不大，存在中新统龙井组较强反射地层。受海水层和地下强反射层的影响，多次波较为发育，但多次波特征与有效信号差异较小，地震反射与多次波反射混叠严重，多次波直接影响构造成像及地层的振幅保真。针对该区复杂的多次波，采取组合压制技术，能够在保证多次波得到有效压制的同时，避免地震反射信号尤其是弱反射信号的损失。为了更准确地对多次波压制进行科学质控，通过合成记录标定能够对地震反射进行更加准确的判断。图7可见老成果虽然信噪比较高，但部分强振幅反射与合成记录响应不一致。本次处理成果较好去除了多次波的能量，地震反射的弱信号得到较好恢复，合成记录匹配程度高，大套砂岩顶底界面反射特征清楚。结合过井剖面的EEI属性剖面对比（图8），可以看到老成果强振幅与厚砂岩顶底反射不匹配，新成果较好地剔除了多次波带来的强振幅假象，地震数据的保幅性得到提高。

图7 新老处理成果合成地震记录标定对比图

图8 新老处理成果井震对比图

1.4 一体化质控的道集优化处理

S气田砂体分布范围广，整体为河流—三角洲沉积环境[21-23]。砂体横向变化快，垂向、横向连通性不明确。砂体类型的分布差异导致地震资料的反射特征存在差异。厚砂体需要足够的低频信息才能更加准确描述砂体厚度，薄砂体需要地震资料足够高的分辨率。宽频处理数据获得了频率丰富的处理成果，较好地保护了地震数据的低频和高频信号，为开展提高分辨率处理打下了基础。但对于开展不同类型的砂体预测还需要对宽频保幅的道集数据开展优化处理工作。尤其针对较薄砂体的空间展布研究，需要开展针对性的提高分辨率道集优化处理，才能提高叠前道集储层预测精度。开展道集优化处理，需要做好振幅保真，不改变振幅的空间变化特征。利用研究区已有钻井资料，基于井旁正演道集的幅距曲线变化特征，对道集优化流程开展一体化质控，效果优于利用常规叠后数据的振幅评价方法，实现了对多轮处理数据开展针对岩性目标的快速的对比判断依据，保证了处理流程及处理参数的科学性和时效性。选定处理流程后，对道集开展进一步提高信噪比及道集拉平，有效提高CRP道集质量，最终获得的CRP道集信噪比有明显提升，远道信息更加丰富。

2 应用效果

通过本次开展一体化质控的宽频保幅处理，获得了高保真的CRP道集数据，该道集数据具有较高的信噪比和较为真实的地震分辨率，针对不同储层的特征，对宽频处理成果采取差异化、针对性的优化处理，获得了不同频率特征的处理成果，提高了处理数据的使用能力，最终实现了对不同目的层岩性变化特征的精细描述，保证了叠前反演的准确度。图9为本次处理成果与老成果的vp/vs剖面对比，已钻井在花港组H4和H8分别钻遇105 m和70 m的厚砂体，在平湖组P8—P10层分别钻遇15 m左右的薄砂体，老资料的叠前vp/vs演成果未能识别出花港组上部厚砂岩，平湖组部分薄层未能准确识别，基于新处理资料的叠前vp/vs反演成果与井吻合较好，花港组厚砂岩横向分布稳定，厚度预测准确，砂体的边界较容易刻画，平湖组薄层空间位置也与井吻合更好。