层位标定应注意的几点问题——以高青油田高17块为例

房环环 王丽娜

(中国石化胜利油田地质科学研究院,山东东营 257022)

层位标定应注意的几点问题
——以高青油田高17块为例

房环环 王丽娜

(中国石化胜利油田地质科学研究院,山东东营 257022)

层位标定的目的是建立地震同相轴与地层或岩性之间的对应关系,正确与否直接关系到地震资料解释以及地质认识的可靠性。以高青油田高17块为例,提出了层位标定过程中应注意的几点问题。应用统一的时深关系进行层位标定,需要其它方法来验证。制作合成地震记录时,要在构造稳定的区域选取声波曲线较长、目的层完整的测井曲线。提取子波的质量判断标准有子波长度、子波起跳时间、频带宽、时窗长度、时窗位置、波形、相位等。

层位标定 合成地震记录 子波提取

层位标定是地震资料解释和储层预测中最常用、最基础的技术关键，目的是赋予地震同相轴特定的地质含义，建立地震同相轴与地层或岩性之间的对应关系[1]。在构造复杂地区，尤其是针对低序级断层发育的复杂断块地区开展的精细构造解释，地震同相轴与地质分层间的匹配难度很大，地震解释人员追错“轴”的情况时有发生，将会导致不正确的地质认识和结论。因此，进行精确的层位标定，获得正确的时深关系，清楚认识主要目的层反射特征，提高地震资料解释的精确性，对于油气勘探开发工作有十分重要的意义。

目前，常用的层位标定方法有：(1)应用区块统一的时深关系进行层位标定，例如济阳坳陷的统一时深关系；(2)合成地震记录标定技术；(3)利用VSP(垂直地震剖面)资料标定层位，但受仪器设备和方法技术等的制约，进行三维VSP资料采集的区块很少。本文将以高青油田高17块为例，对层位标定的方法及应注意的问题进行探讨。

1 高17块区域概况

高青油田位于济阳坳陷东营凹馅西南部，东临博兴洼陷，西临惠民洼陷，北靠里则镇洼陷，由西部的青城凸起和东部的高青断裂带两部分组成，中间被半环形的高青大断层分割。高青断裂带位于高青大断层的下降盘，由于大断层的多期活动，下第三系地层在靠近大断层的部位，自北而南形成了一串由小到大、由低到高的小型鼻状构造，分别为高20、高19、高17鼻状构造。高17块构造位置位于高青断裂带下降盘的最南部。

区块自上而下，依次钻遇平原组、明化镇组、馆陶组、东营组、沙一段、孔店组地层。其中孔店组地层为高青大断层以下的上升盘地层，与上覆的沙一段、东营组地层为不整合接触。高青断裂带内，沙河街与东营组地层自东向西超覆沉积，高17块沙河街组仅沉积沙一段顶部地层，与上覆的东营组整合接触。下第三系末期，盆地整体抬升，遭受强烈剥蚀，东营组顶部地层由北而南剥蚀程度加重，与上覆的馆陶组呈不整合接触。上第三系地层全区广泛发育，青城凸起与高青断裂带内仅厚度有所差别，岩性变化不大，其中明化镇组与馆陶组之间为整合接触。主力含油层系为东营组。

2 利用统一时深关系进行层位标定

针对胜利油田的区块进行层位标定，通常会首先考虑应用济阳坳陷统一时深公式：

式中H代表深度，t代表时间，单位为秒。

将该时深关系应用与高17块进行层位标定，发现在地震剖面上标出的地质层位和地质概念不相符，判断为时深关系不正确，即高17块的地层速度与济阳坳陷统一时深关系确定的速度差距很大。因此不能只利用统一的时深关系对区块进行层位标定，但可以作为参考。

3 合成地震记录标定

合成地震记录是一个简单的一维正演过程，它建立了深度域的测井数据与时间域的地震数据之间的关系[2]：

式中，f(t)是合成地震记录，s(t)是地震子波，r(t)是反射系数，×代表褶积计算。

图1 G17-1井和G17-20井测井曲线

图2 G17-1井和G17-16井测井曲线

合成地震记录制作的一般流程是：首先利用速度和密度测井曲线计算得到反射系数，然后将地震子波与反射系数进行褶积得到初始合成地震记录，再与井旁地震道进行匹配调整，得到最终精确的时深关系[3]。

从合成地震记录的制作过程看，选取测井曲线计算反射系数、地震子波提取的好坏直接影响层位标定的可靠性。

图3 应用实际井旁地震道提取子波

图4 高17块合成地震记录图

3.1 测井曲线的选取原则

选井制作合成地震记录时，不同的测井曲线会产生不同的时深关系，层位标定的结果也有好坏，一般要遵循两个原则。

(1)测井曲线质量好。要选择声波曲线较长、目的层完整的井曲线。以高17块为例，G17-1井和G17-20井比较(图1)，G17-20井的声波曲线明显要短，而且由于地层剥蚀严重，目的层不完整，不适合作合成记录。

(2)在构造稳定的区域选井。G17-1井所在区域构造稳定、地震资料质量相对较好、连续性好；G17-16井所在区域地层剥蚀严重，地震资料质量差，连续性差，用来做标定会不准确(图2)。

3.2 地震子波的提取

应用实际井旁地震道提取子波，需要注意几个问题。

(1)测井曲线的校正。子波的提取与测井曲线的校正是相辅相成的，二者不断迭代才能得到一个好的子波。子波的修改包括修改子波的长度、起跳时间，频带宽度等；测井曲线的校正包括去野值、环境校正、曲线的时移、拉伸和压缩等；判别的准则是使合成地震道与实际井旁地震道吻合度最高。

(2)时窗的选取。时窗的长度至少应是子波长度的三倍以上，以降低子波的抖动程度，提高其稳定性。时窗的顶底位置不要放在测井曲线变化剧烈的地方。时窗的顶界和底界加上子波长度所对应的位置处仍要有测井曲线，以避免在褶积过程中出现边界截断效应。

(3)子波的波形。好的子波应该是波形稳定，能量主要集中在子波中央的主瓣上，并且向两边的旁瓣迅速衰减。如果提取的子波没有主瓣，能量集中在两头，应检查一下子波的起跳时间和长度[4]。

(4)子波的频谱。子波的振幅谱宽度应与地震资料的谱宽一致。由于用不同的方法提取的子波的振幅谱的差异是比较小的，但子波的相位谱却差别很大。针对不同的相移和时移量，相应的合成记录与地震道的相关系数也有大小，拾取相关系数最大时所对应的相移和时移量即可。

3.3 高17块合成记录标定

在高17块构造稳定的区域选取了井曲线质量较好的井制作声波合成地震记录，对速度进行拟合，最终得到了该区合适的速度，进行了层位标定。应用实际井旁地震道提取子波(图3)，制作合成地震记录，并与实际井旁地震道对比，其目的层段具有较好的相关性(图4)。

通过合成记录标定，对高17块内的地震资料进行分析，对各目的层段的地震响应进行总结归纳，分析主要目的层在频率、振幅、波形等特征在横向上的变化特征，发现东营组顶、东营组4、6砂层组底面等反射层特征明显、波形稳定、连续性较好，可以作为该区地震解释的标准层或辅助标志层进行全区解释追踪，为下步的构造解释工作奠定了坚实的基础。

4 结语

层位标定技术是连接深度域测井曲线与时间域地震剖面的桥梁，在地震资料解释、储层预测中起着关键作用。本文从高青油田高17块的层位标定过程出发，提出了层位标定应注意的几个问题。(1)在一些特定的区域可以考虑使用适合该区的统一的时深关系，但需要其他的层位标定方法来验证和确定，例如合成地震记录、VSP数据资料等。(2)制作合成地震记录时，要在构造稳定的区域选取声波曲线较长、目的层完整的测井曲线。(3)子波质量的好坏直接影响合成记录标定的可靠性。提取的子波的质量判断标准有：子波长度、子波起跳时间、频带宽、时窗长度、时窗位置、波形、相位。

[1]孙家振,李兰斌.地震地质综合解释教程[M].北京:中国地质大学出版社,2002.

[2]陈广军.合成地震记录制作与标定中的争论及注意的问题[J].西安石油学院学报,2002,17(4):19～23.

[3]张永华,陈萍,赵雨晴，等.基于合成记录的综合层位标定技术[J].石油地球物理勘探,2004,39(1):92～96.

[4]张广智,刘洪,印兴耀.井旁道地震子波精细提取方法[J].石油地球物理勘探,2005,40(2):158～162.

房环环(1985年11月),女,汉族,山东即墨人,中国石化胜利油田地质科学研究院,硕士学位,研究方向为开发地震。