不同流體狀態(tài)下的火山機(jī)構(gòu)模型正演模擬研究

摘 要：研究區(qū)火成巖巖性多變且非均質(zhì)性強(qiáng)，特別是上部廣泛分布的厚層火成巖對(duì)地震信號(hào)的屏蔽和吸收作用，使得石炭系火成巖及其含氣儲(chǔ)層地震反射特征模糊不清。針對(duì)這一問題，作者以實(shí)際地震資料為基礎(chǔ)，結(jié)合井資料及地質(zhì)認(rèn)識(shí)，采用波動(dòng)方程正演模擬技術(shù)，分別建立含水、含氣、不含流體三類模型，進(jìn)行正演模擬研究，最后對(duì)該模型進(jìn)行振幅類屬性分析，明確本區(qū)火成巖響應(yīng)規(guī)律，為預(yù)測(cè)該區(qū)油氣分布提供了基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：火成巖；地震反射特征；正演模擬；振幅類屬性

1 概述

近年來，勘探成果已經(jīng)證實(shí)了準(zhǔn)噶爾北緣石炭系火成巖良好的勘探潛力。但我們對(duì)準(zhǔn)噶爾北緣的火成巖勘探，剛處于起步階段，對(duì)火成巖的平面分布、巖性、巖相展布等都有待于深入研究。但是地震資料對(duì)火成巖反射信號(hào)弱，很難進(jìn)行有效地識(shí)別，這對(duì)火成巖研究造成了比較大的困難。

烏倫古地區(qū)目前鉆探表明石炭系儲(chǔ)層非常復(fù)雜，沒有發(fā)現(xiàn)明顯的規(guī)律，且石炭系火成巖及其含氣儲(chǔ)層地震反射特征雜亂，難以對(duì)石炭系內(nèi)部火山巖進(jìn)行識(shí)別[1]。為此根據(jù)地震、鉆井資料建立火山機(jī)構(gòu)儲(chǔ)層模型，通過波動(dòng)方程正演模擬技術(shù)來明確石炭系火成巖的地震響應(yīng)特征，實(shí)現(xiàn)火成巖儲(chǔ)層的有效預(yù)測(cè)。不僅可以對(duì)準(zhǔn)噶爾盆地北緣的火成巖勘探起到推進(jìn)作用，還可以指導(dǎo)西部其它區(qū)塊的火成巖勘探，意義重大。

為了研究地震波通過氣層時(shí)，儲(chǔ)層頂?shù)准皺M向上能量的分布特征。文章設(shè)計(jì)了含水、含氣、不含流體三類模型，進(jìn)行正演模擬，并提取相應(yīng)的振幅類屬性，進(jìn)行對(duì)比分析。

2 含不同流體火山機(jī)構(gòu)模型正演模擬

與常規(guī)氣藏相比，火成巖氣藏更加復(fù)雜，其巖性復(fù)雜，種類多，巖性、巖相空間變化快，在縱向和橫向上都具有極強(qiáng)的非均質(zhì)性，火山巖巖石礦物組合、孔隙結(jié)構(gòu)組合和物理性質(zhì)等方面都具有特殊性和復(fù)雜性，具有與其它種類巖石所不同的巖石物性特征及成因地質(zhì)背景，因而具有其特殊的地球物理響應(yīng)特征[2]。

為了研究地震波通過氣層時(shí)，儲(chǔ)層頂?shù)准皺M向上能量分布的特征，以及流體性質(zhì)不同時(shí)，火山巖地震波場(chǎng)的傳播特征的差異，文章根據(jù)已鉆遇火山巖體的測(cè)井聲波速度設(shè)計(jì)了含水、含氣、不含流體三類模型（圖1a、圖2a，圖3a），對(duì)上述模型采用波動(dòng)方程有限差分?jǐn)?shù)值模擬，模擬地下的地質(zhì)信息在地震剖面上的反射特征。其模型具體設(shè)計(jì)參數(shù)為：觀測(cè)方式為端點(diǎn)放炮，觀測(cè)系統(tǒng)為0-0-390m，接收道數(shù)為40道，道間距為10m，炮間距為10m，放炮次數(shù)為301炮，最大炮間距為390m，主頻25Hz，采樣間隔2ms，記錄長度1.5s。對(duì)上述模型進(jìn)行疊前深度偏移處理得到疊前深度偏移剖面（圖1b，圖2b，圖3b），可以看出含不同流體的火山巖儲(chǔ)層，其反射波振幅存在一定的差異，其中含氣反射振幅比含水的大一些，儲(chǔ)層與非儲(chǔ)層反射波振幅存在明顯的差異。

3 地震屬性分析

地震屬性是從地震數(shù)據(jù)中提取的隱含信息，是反映地震數(shù)據(jù)的幾何學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)或統(tǒng)計(jì)學(xué)特征的特殊測(cè)量值，反映了儲(chǔ)層特征。地震屬性分析技術(shù)是以地質(zhì)、鉆井、測(cè)井、開發(fā)等資料為基礎(chǔ)，采用一定的方法對(duì)提取的地震屬性進(jìn)行優(yōu)選，然后利用優(yōu)選的屬性對(duì)儲(chǔ)層特征進(jìn)行綜合分析研究。基于上述偏移剖面，選取時(shí)間范圍1～1.5s為分析時(shí)窗，提取均方根振幅屬性。為了便于比較分析，將所有屬性進(jìn)行歸一化處理（范圍0～1），擬合成曲線（圖4），對(duì)比分析含氣、含水、不含流體三種情況下儲(chǔ)層的均方根振幅變化趨勢(shì)。如圖4所示，含不同流體火山巖儲(chǔ)層，其反射波譜的中高頻部分有一定差異，含氣譜振幅比含水的大一些，其中干層最小。

4 結(jié)束語

通過正演模擬技術(shù)和地震屬性分析技術(shù)可以清晰地顯示出含氣、含水、不含流體三類火山機(jī)構(gòu)儲(chǔ)層反射波振幅存在的差異，這對(duì)明確石炭系火成巖地震響應(yīng)特征，實(shí)現(xiàn)石炭系儲(chǔ)層的有效預(yù)測(cè)具有一定的指導(dǎo)意義。

參考文獻(xiàn)

[1]姜傳金，盧雙舫，張?jiān)?火山巖氣藏三維地震描述——以徐家圍子斷陷營城組火山巖勘探為例[J].吉林大學(xué)學(xué)報(bào)（地球科學(xué)版），2010，1：203-208.

[2]王延杰，張玉亮，劉念周，等.克拉美麗氣田石炭系火成巖有利儲(chǔ)集層預(yù)測(cè)[J].新疆石油地質(zhì)，2010，1：7-9.

[3]汪勇，曾婷，桂志先.基于正演模擬的時(shí)移地震屬性分析[J].工程地球物理學(xué)報(bào)，2011，2：131-136.