層位標定應注意的幾點問題
——以高青油田高17塊為例

房環(huán)環(huán) 王麗娜

(中國石化勝利油田地質(zhì)科學研究院,山東東營 257022)

層位標定應注意的幾點問題
——以高青油田高17塊為例

房環(huán)環(huán) 王麗娜

(中國石化勝利油田地質(zhì)科學研究院,山東東營 257022)

層位標定的目的是建立地震同相軸與地層或巖性之間的對應關系,正確與否直接關系到地震資料解釋以及地質(zhì)認識的可靠性。以高青油田高17塊為例,提出了層位標定過程中應注意的幾點問題。應用統(tǒng)一的時深關系進行層位標定,需要其它方法來驗證。制作合成地震記錄時,要在構(gòu)造穩(wěn)定的區(qū)域選取聲波曲線較長、目的層完整的測井曲線。提取子波的質(zhì)量判斷標準有子波長度、子波起跳時間、頻帶寬、時窗長度、時窗位置、波形、相位等。

層位標定 合成地震記錄 子波提取

層位標定是地震資料解釋和儲層預測中最常用、最基礎的技術關鍵，目的是賦予地震同相軸特定的地質(zhì)含義，建立地震同相軸與地層或巖性之間的對應關系[1]。在構(gòu)造復雜地區(qū)，尤其是針對低序級斷層發(fā)育的復雜斷塊地區(qū)開展的精細構(gòu)造解釋，地震同相軸與地質(zhì)分層間的匹配難度很大，地震解釋人員追錯“軸”的情況時有發(fā)生，將會導致不正確的地質(zhì)認識和結(jié)論。因此，進行精確的層位標定，獲得正確的時深關系，清楚認識主要目的層反射特征，提高地震資料解釋的精確性，對于油氣勘探開發(fā)工作有十分重要的意義。

目前，常用的層位標定方法有：(1)應用區(qū)塊統(tǒng)一的時深關系進行層位標定，例如濟陽坳陷的統(tǒng)一時深關系；(2)合成地震記錄標定技術；(3)利用VSP(垂直地震剖面)資料標定層位，但受儀器設備和方法技術等的制約，進行三維VSP資料采集的區(qū)塊很少。本文將以高青油田高17塊為例，對層位標定的方法及應注意的問題進行探討。

1 高17塊區(qū)域概況

高青油田位于濟陽坳陷東營凹餡西南部，東臨博興洼陷，西臨惠民洼陷，北靠里則鎮(zhèn)洼陷，由西部的青城凸起和東部的高青斷裂帶兩部分組成，中間被半環(huán)形的高青大斷層分割。高青斷裂帶位于高青大斷層的下降盤，由于大斷層的多期活動，下第三系地層在靠近大斷層的部位，自北而南形成了一串由小到大、由低到高的小型鼻狀構(gòu)造，分別為高20、高19、高17鼻狀構(gòu)造。高17塊構(gòu)造位置位于高青斷裂帶下降盤的最南部。

區(qū)塊自上而下，依次鉆遇平原組、明化鎮(zhèn)組、館陶組、東營組、沙一段、孔店組地層。其中孔店組地層為高青大斷層以下的上升盤地層，與上覆的沙一段、東營組地層為不整合接觸。高青斷裂帶內(nèi)，沙河街與東營組地層自東向西超覆沉積，高17塊沙河街組僅沉積沙一段頂部地層，與上覆的東營組整合接觸。下第三系末期，盆地整體抬升，遭受強烈剝蝕，東營組頂部地層由北而南剝蝕程度加重，與上覆的館陶組呈不整合接觸。上第三系地層全區(qū)廣泛發(fā)育，青城凸起與高青斷裂帶內(nèi)僅厚度有所差別，巖性變化不大，其中明化鎮(zhèn)組與館陶組之間為整合接觸。主力含油層系為東營組。

2 利用統(tǒng)一時深關系進行層位標定

針對勝利油田的區(qū)塊進行層位標定，通常會首先考慮應用濟陽坳陷統(tǒng)一時深公式：

式中H代表深度，t代表時間，單位為秒。

將該時深關系應用與高17塊進行層位標定，發(fā)現(xiàn)在地震剖面上標出的地質(zhì)層位和地質(zhì)概念不相符，判斷為時深關系不正確，即高17塊的地層速度與濟陽坳陷統(tǒng)一時深關系確定的速度差距很大。因此不能只利用統(tǒng)一的時深關系對區(qū)塊進行層位標定，但可以作為參考。

3 合成地震記錄標定

合成地震記錄是一個簡單的一維正演過程，它建立了深度域的測井數(shù)據(jù)與時間域的地震數(shù)據(jù)之間的關系[2]：

式中，f(t)是合成地震記錄，s(t)是地震子波，r(t)是反射系數(shù)，×代表褶積計算。

圖1 G17-1井和G17-20井測井曲線

圖2 G17-1井和G17-16井測井曲線

合成地震記錄制作的一般流程是：首先利用速度和密度測井曲線計算得到反射系數(shù)，然后將地震子波與反射系數(shù)進行褶積得到初始合成地震記錄，再與井旁地震道進行匹配調(diào)整，得到最終精確的時深關系[3]。

從合成地震記錄的制作過程看，選取測井曲線計算反射系數(shù)、地震子波提取的好壞直接影響層位標定的可靠性。

圖3 應用實際井旁地震道提取子波

圖4 高17塊合成地震記錄圖

3.1 測井曲線的選取原則

選井制作合成地震記錄時，不同的測井曲線會產(chǎn)生不同的時深關系，層位標定的結(jié)果也有好壞，一般要遵循兩個原則。

(1)測井曲線質(zhì)量好。要選擇聲波曲線較長、目的層完整的井曲線。以高17塊為例，G17-1井和G17-20井比較(圖1)，G17-20井的聲波曲線明顯要短，而且由于地層剝蝕嚴重，目的層不完整，不適合作合成記錄。

(2)在構(gòu)造穩(wěn)定的區(qū)域選井。G17-1井所在區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定、地震資料質(zhì)量相對較好、連續(xù)性好；G17-16井所在區(qū)域地層剝蝕嚴重，地震資料質(zhì)量差，連續(xù)性差，用來做標定會不準確(圖2)。

3.2 地震子波的提取

應用實際井旁地震道提取子波，需要注意幾個問題。

(1)測井曲線的校正。子波的提取與測井曲線的校正是相輔相成的，二者不斷迭代才能得到一個好的子波。子波的修改包括修改子波的長度、起跳時間，頻帶寬度等；測井曲線的校正包括去野值、環(huán)境校正、曲線的時移、拉伸和壓縮等；判別的準則是使合成地震道與實際井旁地震道吻合度最高。

(2)時窗的選取。時窗的長度至少應是子波長度的三倍以上，以降低子波的抖動程度，提高其穩(wěn)定性。時窗的頂?shù)孜恢貌灰旁跍y井曲線變化劇烈的地方。時窗的頂界和底界加上子波長度所對應的位置處仍要有測井曲線，以避免在褶積過程中出現(xiàn)邊界截斷效應。

(3)子波的波形。好的子波應該是波形穩(wěn)定，能量主要集中在子波中央的主瓣上，并且向兩邊的旁瓣迅速衰減。如果提取的子波沒有主瓣，能量集中在兩頭，應檢查一下子波的起跳時間和長度[4]。

(4)子波的頻譜。子波的振幅譜寬度應與地震資料的譜寬一致。由于用不同的方法提取的子波的振幅譜的差異是比較小的，但子波的相位譜卻差別很大。針對不同的相移和時移量，相應的合成記錄與地震道的相關系數(shù)也有大小，拾取相關系數(shù)最大時所對應的相移和時移量即可。

3.3 高17塊合成記錄標定

在高17塊構(gòu)造穩(wěn)定的區(qū)域選取了井曲線質(zhì)量較好的井制作聲波合成地震記錄，對速度進行擬合，最終得到了該區(qū)合適的速度，進行了層位標定。應用實際井旁地震道提取子波(圖3)，制作合成地震記錄，并與實際井旁地震道對比，其目的層段具有較好的相關性(圖4)。

通過合成記錄標定，對高17塊內(nèi)的地震資料進行分析，對各目的層段的地震響應進行總結(jié)歸納，分析主要目的層在頻率、振幅、波形等特征在橫向上的變化特征，發(fā)現(xiàn)東營組頂、東營組4、6砂層組底面等反射層特征明顯、波形穩(wěn)定、連續(xù)性較好，可以作為該區(qū)地震解釋的標準層或輔助標志層進行全區(qū)解釋追蹤，為下步的構(gòu)造解釋工作奠定了堅實的基礎。

4 結(jié)語

層位標定技術是連接深度域測井曲線與時間域地震剖面的橋梁，在地震資料解釋、儲層預測中起著關鍵作用。本文從高青油田高17塊的層位標定過程出發(fā)，提出了層位標定應注意的幾個問題。(1)在一些特定的區(qū)域可以考慮使用適合該區(qū)的統(tǒng)一的時深關系，但需要其他的層位標定方法來驗證和確定，例如合成地震記錄、VSP數(shù)據(jù)資料等。(2)制作合成地震記錄時，要在構(gòu)造穩(wěn)定的區(qū)域選取聲波曲線較長、目的層完整的測井曲線。(3)子波質(zhì)量的好壞直接影響合成記錄標定的可靠性。提取的子波的質(zhì)量判斷標準有：子波長度、子波起跳時間、頻帶寬、時窗長度、時窗位置、波形、相位。

[1]孫家振,李蘭斌.地震地質(zhì)綜合解釋教程[M].北京:中國地質(zhì)大學出版社,2002.

[2]陳廣軍.合成地震記錄制作與標定中的爭論及注意的問題[J].西安石油學院學報,2002,17(4):19～23.

[3]張永華,陳萍,趙雨晴，等.基于合成記錄的綜合層位標定技術[J].石油地球物理勘探,2004,39(1):92～96.

[4]張廣智,劉洪,印興耀.井旁道地震子波精細提取方法[J].石油地球物理勘探,2005,40(2):158～162.

房環(huán)環(huán)(1985年11月),女,漢族,山東即墨人,中國石化勝利油田地質(zhì)科學研究院,碩士學位,研究方向為開發(fā)地震。