微測井資料應用中的多參數(shù)定量評價方法

潘宏勛，孫開峰，葉 勇

(中國石化石油物探技術研究院，江蘇南京 210014)

微測井資料應用中的多參數(shù)定量評價方法

潘宏勛，孫開峰，葉 勇

(中國石化石油物探技術研究院，江蘇南京 210014)

微測井作為一種傳統(tǒng)的，較準確的表層速度結構調(diào)查手段，在生產(chǎn)中已得到了實際應用。但微測井布設密度往往有限，使得微測井資料在地震數(shù)據(jù)處理中有時效果不佳，一個關鍵因素是在實際應用中，缺少一種評價其分布密度的有效方法。這里將微測井的分布情況與測區(qū)地形變化相結合，提出了距離比、積分絕對值比等多參數(shù)微測井資料評價方法，為其實際應用提供了一種科學評價的依據(jù)。在這些參數(shù)較大的區(qū)域，如果用微測井資料建立的速度模型應用效果不佳，一種可能的原因就是微測井的密度不足以控制表層結構的復雜變化。

微測井;多參數(shù);評價方法

0 前言

近年來隨著高精度地震勘探的發(fā)展和勘探地區(qū)表層結構的日益復雜，地震勘探對近地表速度模型精度的要求越來越高。目前表層結構調(diào)查方法較多，如地質(zhì)、井、地震、電法、磁法、地質(zhì)雷達以及陸地聲納等，各有優(yōu)缺點。其中，微測井作為一種傳統(tǒng)的較準確的表層速度調(diào)查手段，在實際生產(chǎn)中已經(jīng)得到廣泛應用。許多學者對傳統(tǒng)微測井技術［1～6］、雙井微測井技術［7～11］、VSP 三分量微測井技術［12、13］等方法及應用做了大量的研究。

微測井布設密度是否足以控制表層結構變化，是微測井資料應用能否成功的關鍵。當微測井布設密度能夠控制表層結構變化時，用微測井資料或微測井資料與其它資料或技術手段結合建立的近地表速度模型，就能滿足實際生產(chǎn)的需要。否則，建立的近地表速度模型在區(qū)域或局部地段往往達不到預期的效果。袁曉宇［14］指出，如果表層調(diào)查的密度在地形變異處能有合理的加密，模型靜校正效果會更加理想。在理想情況下，地震勘探是在每個炮點或檢波點處都布設微測井，但因野外施工中受自然條件、經(jīng)濟因素等限制，通常實際微測井的布設點是稀疏的，不均勻的。特別是在復雜山地的地區(qū)，地形起伏劇烈，近地表結構變化大，這樣用密度不足的微測井解釋結果建立的近地表速度模型，實際計算的靜校正量在進行應用時，局部地段效果有時次于高程靜校正效果。這種情況下有些人就對微測井資料提出了質(zhì)疑，甚至在有些地震資料實際處理中根本就不運用野外提供的微測井資料。作者認為，關鍵原因是野外微測井布設的密度通常是有限的，而表層結構和地形變化是無限的。特別是復雜山地地區(qū)，在微測井資料實際應用中目前缺少一種對微測井分布密度評價的科學手段，這方面的文獻資料目前尚未見到。作者在本文把微測井的分布情況與測區(qū)地形變化相結合，提出了距離比、積分比等微測井資料密度多參數(shù)評價方法，為微測井資料的實際應用提供一種科學評價的手段。

1 方法原理

1.1 距離比

用微測井資料建立的2D近地表速度模型，一種簡單直接的評價方法就是用微測井之間的距離比值ki來衡量，如式(1)。

式中 i為微測井順序編號;xi、xi+1分別為第i個和i+1個相鄰微測井的坐標;Δxmin為微測井之間的最小的坐標間距;ki的取值范圍為［1，α］，α=分別為測線上開始的和最后的微測井的坐標。

對ki進行標準化，即用式(2)來衡量。

式中 kmax為測線內(nèi)最大的ki;∈(0，1］。ki或越大，表明這兩個微測井之間的距離就越大，用該微測井資料所建立的近地表模型在該局部地段應用時就越要謹慎。

該方法簡便直觀，不過它沒有考慮地形起伏情況，而且也只能應用于二維情況。

1.2 積分絕對值比

一個考慮地形起伏且適于二維和三維情況的方法，是采用積分絕對值βi比來衡量。

(1)對于2D情況，積分絕對值βi比為式(3)。

式中 i為微測井順序編號;xi、xi+1分別為第i個和i+1個相鄰微測井的坐標;ex為第i個和i+1個相鄰微測井之間x處地表高程;Δxmin為微測井之間的最小的x坐標間距，為第i個和i+1個相鄰微測井之間地表的最小高程。βi的含義為兩相鄰井之間的地表，與它們之間最小高程處水平線圍成的面積，如圖1示意圖所示。

圖1 βi計算的示意圖Fig.1 The schematic diagram ofβi computation

βi的最小值為1，即為兩相鄰微測井之間的距離Δxmin，且高程一致。當然，也可以對βi進行標準化，即用公式(4)來衡量。

式中 βmax為測線內(nèi)最大的

βi或值越大，表明這兩個微測井之間的距離及地形起伏均較大，所以建立的模型在該局部地段應用時就越要謹慎。

(2)對于3D情況，積分絕對值βi比為式(5)

式中 Ωi為工區(qū)內(nèi)待計算βi的微測井在水平面上圍成的區(qū)域;ex，y為區(qū)域內(nèi)點(x，y)處的高程為區(qū)域內(nèi)最小高程;Δxmin和Δymin為工區(qū)內(nèi)x、y方向微測井之間的最小間距，βi的含義為區(qū)域Ωi內(nèi)的地表與區(qū)域Ωi內(nèi)最小高程處水平線圍成的體積，βi的最小值為1。

同理，對βi進行標準化，即用公式(6)來衡量。

式中 βmax為測線內(nèi)最大的βi或值越大，表明區(qū)域Ωi內(nèi)的面積及地形起伏較大，所建表層模型在該區(qū)域內(nèi)應用時要謹慎。

2 實際應用

我國某山地地震勘探工區(qū)的地表高程曲線及微測井的分布情況見圖2，圖中黑色線為地表高程曲線，圓圈代表微測井位置。由圖2可以看出，通常在地表高程劇烈變化的部位，如山峰或山谷處，微測井的分布較少。如果不考慮微測井的實際分布情況，在這些地方直接應用微測井解釋結果，內(nèi)插近地表速度模型的速度或厚度時，就應謹慎。

圖2 某實際微測井測線的高程曲線及微測井的分布Fig． 2 Elevation and micro － log distribution of one case

圖3 評價參數(shù)Fig.3 Evaluation parameter

圖4 評價參數(shù)Fig.4 Evaluation parameter

3 結束語

微測井布設密度是否足以控制表層結構變化，是微測井資料成功應用的關鍵。作者把微測井的分布情況與測區(qū)地形變化相結合，提出了距離比、積分絕對值比微測井資料密度評價方法，為微測井資料的實際應用提供了一種科學評價的依據(jù)。這些方法是一種相對的評價方法，在微測井資料距離比或積分絕對值比值較大的地區(qū)，如果用微測井資料建立的速度模型應用效果不佳，其原因可能是微測井的密度不足以控制表層結構的復雜變化。在這些區(qū)域建議用其它技術手段修正近地表速度模型，譬如在基巖出露區(qū)，可以直接采用高程靜校正量。至于微測井井深的合理性、微測井資料解釋的精度等，都會影響到微測井資料的應用效果，這些已超出本文的范疇，在此不做贅述。

不過一種絕對的情況是，當近地表結構在稀疏微測井之間呈現(xiàn)線性變化時，也就是說，低速帶、降速帶的厚度、速度值，在稀疏微測井之間是線性變化的，低速帶、降速帶的底界面與劇烈起伏的地形平行，在這種情況下，ki或越大，βi或的判斷就失去了意義。不過這樣絕對的情況在復雜山地地區(qū)存在的可能性較小，但在實際應用中，也應對特殊情況予以考慮。

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A

1001—1749(2011)05—0483—03

2011－02－22

潘宏勛(1972－)，男，碩士，高級工程師，主要從事地震數(shù)據(jù)速度分析、速度模型建立和疊前偏移成像方法技術研究。