入射频率对煤系薄互层地震响应特征影响的物理模拟

建立薄互层地震物理模型,分别从低频和高频入射时地震记录的振幅谱形态、振幅、频率特征、AVO特征等方面入手,分析了入射频率对煤系薄互层模型地震响应特征的影响。结果表明:入射频率对薄互层层数变化反映敏感,高频入射时振幅谱形态可分辨的厚度比较小,分辨率较高;振幅谱幅值以及主频值的变化与薄互层的总厚度和波长之比有关,并且随着厚度的增加其变化规律符合薄层的振幅调谐规律与频率调谐规律;入射频率不同时,AVO曲线特征也不相同,在进行薄互层资料的对比解释及AVO分析时,要充分考虑入射频率所引起的差异。      

薄互层反射系数序列时～频特征研究

针对薄互层储层结构难以识别的问题进行了研究。通过建立不同类型薄互层地质结构的反射系数时间序列,与其振幅谱的数学表达式,并经计算分析后发现,前人由三层介质二个反射系数时频关系得出的陷频周期倒数,等于时域层间时间厚度的结论,并不适合多层情况。经深入研究后进一步发现,可描述振幅谱特征的主瓣周期及其个数,旁瓣周期及其个数,f=0点和f=fn点的振幅值等参数,都是确定薄层、薄互层,或薄层夹厚层地质结构的重要参数。当薄层结构特征不太复杂,采集和前序处理不丢失高、低频信息的情况下,可用削除子波或部份削除子波影响后的记录振幅谱,甚至也可用记录的对数谱等的结构特征参数,来识别或预测薄层或薄互层等地质结构。     

石油地震勘探中薄互层的反射系数序列振幅谱特征分析

通过对一层、二层及多层，厚度为有序递度的薄互层组地震地质模型的反射数系列振幅谱特征与薄互层组内单层厚度，子结构厚度，互层组内层数等关系分析，指出薄互层组内单层厚度或子结构度是决定反射系数序列振幅谱特征的基础，互层纳内层数是主要的影响因素。     

利用地震瞬时谱属性进行薄互层分析

利用地震瞬时谱的属性（包括瞬时振幅、瞬时频率、瞬时带宽、瞬时主频及瞬时品质因数等）进行地震薄互层分析。设计了几组典型模型,用褶积模型制作合成地震记录,然后分别计算它们的瞬时谱属性。结果表明:不同的薄互层模型,尽管在时间域的合成记录几乎相同,但它们的某些瞬时属性却有明显的差别;多种瞬时属性可用于全面刻画薄层及薄互层。文中给出了实际资料算例,证明了其有效性。      

塔河油田三叠系碎屑岩储层地震分辨率及频谱特征理论分析

塔河油田三叠系是由一系列砂泥薄互层组成。在分析塔河油田钻遇储层段储层厚度特征的基础上,导出了叠层砂体内一次反射波的时域反射脉冲响应的振幅谱关于砂体厚度以及叠层数的解析表达式,进而对不同砂体之间的间隔、不同砂体厚度组合变化时砂体反射振幅谱特征及其对应的地震合成记录特征进行了分析。结果表明,当砂体之间的间隔为1/8～1/4的地震波在泥岩内传播的波长时,在最大频率等于地震波在单个砂体内传播的双程时间的倒数的频率范围内,频谱极大点出现的个数为3个以上,可以基于该特征来判断砂体之间的叠置方式。     

地震信号的相位恢复及误差分析

常见的几种地震子波有:零相位子波、最小相位子波、最大相位子波和混合相位子波。以不同类型的信号为激发子波,对不同地层模型合成地震道。仅用原始合成地震道记录的振幅谱来恢复原始记录,讨论不同方法下,由于激发子波的不同,对比分析原始记录与恢复记录的差异,及其恢复效果。     

基于affine类时频分析的旋回性薄互层时频特征影响因素分析

affine类时频分析方法具有模糊瞬时频谱变化细节,突出主要频率变化趋势的特点,具有较好的旋回判别能力,因而被学者用于旋回性薄互层类型判别当中,研究发现,旋回性薄互层时域波形均有向薄层方向波形密集,厚层方向波形稀疏的特点,但其稳定性差,易受外界干扰影响。由仿射类时频分布得到的时频谱与沉积旋回模式具有一一对应关系,不同模式旋回薄互层均有向层厚减薄方向的升频特点,目前关于旋回性薄互层时频特征影响因素的研究很少,厘清这些因素对旋回判断准则的影响有重要的意义。基于以上考虑,本文以正旋回模型为基础,从小层厚度突变、波阻抗大小、噪声影响、地震资料主频大小、地层黏性吸收作用等5个方面对旋回判别的影响进行了探讨。首先根据波动理论,利用深度域相移法对不同影响因素条件的旋回性薄互层进行正演模拟,分别抽取零偏移距道集进行仿射类时频分析,对比理想情况的旋回性薄互层时频特征差异。结果表明:仿射类时频分布判别沉积旋回抗噪能力强,受薄互层中小层厚度轻微突变的影响小;波阻抗的变化主要影响时频谱时间方向能量分布,对频率方向能量分布影响甚微;地震资料主频变化对时频特征的影响较小,随着地震资料主频的增加,旋回的趋势更加明显;地层黏性吸收作用对该方法判别的准确度影响也较小,时频特征稳定。     

子波整形提高合成地震记录质量

阐述合成地震记录的制作原理,利用测井数据计算出反射系数。根据地震波传播机制,通过三维地震数据统计得到子波,由此计算出原始合成记录。再根据过井剖面建立褶积模型,对子波进行整形,得到一个随时间变化的地震子波,最终得到与地震数据的波组特征相吻合的合成地震记录。为精细储层描述打下了坚实的基础。     

基于薄层的反射系数谱理论与模型正演

一般的反射系数计算都是以单个界面为基础为进行的，而陆相地层主要以薄（互）层为主，这是一个矛盾。该文在推导出任意入射角入射条件下的多个薄层纵、横波反射系数谱理论基础上，进一步简化出了单个薄层垂直入射时的纵波反射系数谱计算公式，从而获得了在薄层条件不同频率成分的纵波反射系数谱数学关系式。由此进一步形成了面向背景的纵波反射模型正演方法。通过采用实际地震子波为输入子波，对单个楔状体薄层、薄互层组楔状体地质模型进行了纵波合成记录制作。分析表明，其实用性强。不仅提供了一种基于新方法的合成模拟手段，更为横向谱比的物理意义分析提供了手段。     

鄂西南人工合成地震记录与层位标定的响应分析

合成地震记录是构造解释、储层预测的基础工作。通过制作合成记录,明确标志层及储层的反射特征以及在地震剖面上的时间位置,给地震剖面上的时间轴赋予正确的地质解释。从子波、相位、频率、极性、反射标志层等几个合成记录的重要影响因素进行讨论,分析认为鄂西南含气砂岩不在一个同相轴上,可能存在砂体尖灭或砂岩透境体。     

盐间页岩油韵律层地震响应模拟及页岩薄储层厚度预测

江汉盆地潜江凹陷潜江组页岩油储层的地质结构为韵律背景下的页岩薄层,由于地震分辨率的限制,常规地震勘探方法难以精确描述盐间页岩油薄储层厚度的空间展布。因此,应用现有地震资料,探索适用于韵律结构中页岩薄层的地震预测方法具有重要意义。本文通过地震传播矩阵方法计算并分析研究区目标韵律层的地震响应特征,系统模拟并分析非均匀薄互层结构中页岩薄层的厚度、纵波速度等变化时地震波的反射动力学特征,发现地震反射波形的振幅和相位随非均匀页岩薄层的纵波速度和厚度的变化产生明显的变化,这些变化是本文页岩薄层厚度预测的基础。结合测井分析构建韵律层地质地球物理模型,模型空间考虑了页岩薄层纵波速度和厚度共99种组合变化的情况。通过求取目标层实际地震反射波形与构建的模型空间中地震波形的最佳匹配,提出基于反射波形的页岩薄储层厚度的地震预测方法,预测研究区页岩薄层厚度变化范围为5~20 m,并且由西南向东北呈增加趋势。预测页岩薄层厚度与测井解释具有较高的一致性,验证了本文地震预测方法的有效性。     

非均匀介质地震AVO响应模拟及分析

地震AVO （amplitude versus offset）技术是一项利用振幅信息研究岩性、检测油气的地震勘探技术。常规方法基于Zoeppritz方程计算模型界面处的反射系数,而实际地下非均匀介质中地震反射特征不仅与入射角度、物性差异有关,还与入射波频率、地层厚度、薄互层结构等因素有关。为此,应用传播矩阵理论充分考虑与这些因素有关的调谐干涉等传播效应,针对实际数据计算非均匀地下介质的高精度合成地震记录,对比Zoeppritz方程、Shuey二项近似方程、Shuey三项近似方程以及传播矩阵算法的模拟效果。研究发现：在小角度入射时Zoeppritz方程、Shuey二项近似方程和Shuey三项近似方程的反射振幅和波形基本一致,大角度入射时Zoeppritz方程与Shuey三项近似方程接近;Zoeppritz算法的模拟结果在小角度入射和浅层情况下与传播矩阵算法差别较小,而在大角度入射和深层情况下与传播矩阵差别较大,说明层间多次波的调谐干涉等传播效应不可忽略。     

薄互层干涉对叠前AVO属性的影响分析

常规AVO分析是以单一界面为前提,用来分析薄层的AVO响应特征存在误差。Brekhovski给出的层状传播矩阵方程考虑了层内波的反射和透射以及层厚等影响因素,更适合用于讨论薄互层的地震响应特征。对薄层进行Brekhovski正演,发现不同入射角下振幅与厚度关系不同,与叠后全叠加振幅相比,截距P属性和薄层厚度之间的线性关系更强,说明P属性比全叠加振幅更有利于薄层厚度预测。不同薄互层模型的Brekhovski正演结果表明:净厚度和泊松比是影响AVO曲线特征的两个主要因素,净厚度越小,泊松比对截距P和梯度G属性的影响越小;当泊松比一定时,净厚度和P、G属性呈近似线性关系,P属性与净厚度关系更敏感,可用于薄互层净厚度预测。应用实例证明在薄互层区P属性用于砂地比预测效果比较好,叠后振幅和叠前反演的弹性阻抗预测的净砂岩厚度精度较差。     

利用能量半衰属性识别涠西南凹陷砂泥薄互层组合中浊积砂体

涠西南凹陷是我国南海北部湾盆地重要的油气聚集地,浊积砂体是其重要的储量贡献地质体,显示了巨大的油气勘探潜力。随着勘探开发力度的不断推进,在砂、泥岩地震特征叠置严重的背景下,常规的地球物理技术手段难以识别真正的浊积储层。为此,基于浊积砂体强振幅反射形成的地质背景,剖析了非储层形成异常强振幅的两个主要成因:砂、泥岩薄互层组合容易形成强振幅反射;甜点储层与围岩响应差异小,低速泥岩强振幅响应干扰严重。因此提出了应用能量半衰时属性识别浊积储层的新技术:(1)确定研究区的等时地层反射界面,建立精细的等时地层格架,将五级层序地层作为一套等效体研究,并基于砂岩、泥岩密度比较稳定确立了异常体内部的振幅微变化主要体现在速度结构的变化上,即速度结构变化是识别真假储层的关键;(2)建立了砂岩、泥岩互层的楔状模型,论证了不同岩性组合对应不同的速度结构,介绍了不同速度结构引起能量半衰时属性值变化的情况,有效描述了砂泥薄互层内的速度结构变化;(3)基于研究区速度的精细分析,按照“同一岩性,同一物性”“同一岩性,不同物性”“不同岩性,不同物性”3种组合情况正演模拟,解读异常体振幅微变化的信息,由此判断引发阻抗变化的主因,综合预测异常体可能的岩性组合,极大地降低了岩性预测的多解性。结论认为:该技术运用于实例勘探中,岩性预测结果与钻井揭示相吻合,有力支撑了涠西南凹陷的勘探生产实践。     

井-震标定参数分析及薄层标定——以塔里木盆地哈得四油田为例

新疆塔里木盆地哈得四（HD4）油田的主要储层东河砂岩属于薄储层,其厚度小于1/4地震波长,根据地震数据难以分辨储层的顶界和底界。为了利用声波速度对薄储层进行有效的井-震标定,从井-震标定的原理出发,以哈得四油田的井-震标定为例,分析了标定过程中子波的主频、类型和相位及声波速度对合成地震道的影响,同时分析了声波速度与叠加速度转换的层速度之间的差别。提出以参考层为标准,并对声波速度进行微调的薄储层的标定方法。参考层在研究区是一套沉积环境相对稳定、厚度较大的地层,它对应于地震剖面上的一个振幅较强、反射轴连续并易于追踪的反射界面。利用上述方法,以哈得四油田二叠系火成岩及石炭系双峰灰岩为参考层,选取与研究区地震数据吻合性最好的子波,合理地调整声波速度,对哈得四油田的主要储层东河砂岩进行井-震标定,获得了较为理想的效果。     

基于饱水页岩地震频段岩石物理测试的地震响应频散特征分析

页岩储层由于骨架和孔隙结构的微观非均质性,能够在地震频段内引起波诱导的孔隙流体流动相关的弹性频散和衰减,但声波测井和实验室超声实验测量频率段远超地震频段,不可避免产生测量速度和衰减差异。这里基于澳大利亚惠灵顿地区的页岩岩心在干燥和水饱和条件下地震频段的弹性和衰减测量结果,考虑频变反透射系数和衰减对地震波反射的影响,针对不同层厚的页岩储层开展地震响应计算,并利用Wigner-Ville分布时频分析技术讨论了页岩频散、衰减性质及层厚对其地震响应规律的作用。对于无明显速度频散和衰减的页岩储层,顶、底反射振幅的频变属性受调谐效应控制,主要呈现出低频异常和陷频特征;而对于速度频散和衰减强烈的储层,顶、底反射振幅的频变属性同时受到调谐效应与储层本身频散衰减性质的作用。干燥和含水页岩储层地震响应的频变性质差异有助于加深对含流体页岩地震响应特征的理解,而基于地震频段实测数据正演和时频分析技术,对于提高页岩的地震勘探精度和流体识别具有重要的作用。     

含流体薄层时移地震AVA/AVF特征分析

随着地震勘探的不断深入,对薄互层反射机理的研究变得越来越重要。为了准确获得薄层的频率特性并了解其时移变化规律,本文从弹性波动理论出发,讨论分析了薄层的反射AVA/AVF(amplitude variation with incident angle/amplitude variation with frequency)特征,并进行了数值模拟实验予以验证;基于实际测井资料和岩石物理等效介质理论,分析了含流体薄层的时移地震AVA/AVF特征。研究表明:薄层厚度和频率对薄层反射振幅响应的影响是等价的。随着薄层厚度的增加,薄层反射频率特性逐渐出现周期性变化;随着入射角度的增加,薄层反射频率特性逐渐向高频方向延伸。在薄层油气藏注水开发过程中,随着含水饱和度的增大,薄层反射P波频率特性向高频方向延伸,而薄层反射P-SV波频率特性基本保持不变。     

石油地震勘探中的薄层解释研究方法综述

概述了当前石油地震勘探中薄层研究的下列主要方面:关于薄层的标定,主要方法有垂直地震剖面法、理论合成记录法、平均速度法和多档滤波法;薄层厚度求取的主要方法有:相对振幅—时间厚度法、间接振幅法、反射波特征点法、积分振幅与视时差乘积法、窄带滤波法以及标定曲线法和振幅谱能量等方法;薄储集体圈定及横向预测,主要着重于由界面型剖面向岩层型剖面转换方法的研究,如:地震岩性模拟技术、合成声波测井等方法。