琼东南盆地LS区近道地震反射性质研究及意义

应明雄，陈殿远，刘建英，刘仕友，陈祖银

中海石油（中国）有限公司湛江分公司，广东湛江524057

琼东南盆地LS区近道地震反射性质研究及意义

应明雄*，陈殿远，刘建英，刘仕友，陈祖银

中海石油（中国）有限公司湛江分公司，广东湛江524057

针对目标区叠前地震道集表现为中远偏移距频率较低，近偏移距频率较高，高频成分随偏移距增大能量衰减较快的特点，开展了叠前速度谱分析、近道相关分析以及井数据正演模拟对比分析，排除了近偏移距高频能量反射是多次波的可能性。由于目标区薄互层储层分布受调谐效应影响，常规AVO分析无法有效进行油气检测。在正演模拟识别储层组合特征的基础上，对叠前道集进行分频处理，消除近道薄层反射影响后，对目标进行AVO分析，最终井震匹配，证实了分频AVO技术在该地区的适用性，也为薄互层储层烃检提供了一种新思路。同时，利用近道薄层反射进行优势道叠加，新生成的叠加数据体主频明显提高，储层AVO效应减弱，流体信息增强，从而明显提高了横向和纵向上的预测精度，显示了优势道叠加技术在该区储层流体预测中的适用性。

近道反射；多次波；正演模拟；分频AVO；优势道叠加

引言

海洋石油天然气勘探面临着高成本、高风险、高技术要求三大难题，油气田勘探进入中后期，好的优质储层勘探殆尽，储层薄互层现象日益明显，勘探难度也随之增大，常规的地球物理储层预测与烃类检测技术方法受薄层调谐效应、储层品质变差、地球物理多解性增加等诸多因素影响［1-3］，其应用效果往往达不到成功勘探的目的，因此，如何合理有效地利用物探技术进行准确地储层预测及烃类检测工作就成为海洋石油勘探成功率的保障之一。

研究区位于琼东南盆地陵水凹陷北坡，目的层为中新统梅山组，从区域地质研究来看，主要为浅海-半深海沉积，盆底扇发育。区域沉积分析显示，该区域水道砂体发育，但是普遍存在薄互层现象。从地震资料分析看，目标区叠前地震道集在中远偏移距表现为频率偏低，主频为25Hz，近偏移距上表现为频率较高，主频达到45Hz，随偏移距增大能量衰减很快的特点。

针对资料进行叠前速度谱分析、近道相关性分析，结合已钻井数据进行正演模拟，并与井旁道对比分析，结果显示，近偏移距上高频强能量反射可排除多次波可能性［4-5］。结合目标区薄互层储层分布，常规储层预测与烃类检测手段受薄互层调谐效应影响，在原始道集上进行常规AVO分析无法准确进行油气检测的特征［6-9］。在正演模拟方法识别储层组合特征的基础上，对叠前道集进行分频处理，消除近道薄层反射影响后，再对目标进行AVO分析，最终达到井震匹配的目的［10-14］，也验证了分频AVO技术在该地区的适用性。与此同时，利用近道薄层反射进行优势道叠加，形成新的叠加数据体，在此基础上进行常规的储层预测与烃类检测工作，由于其主频明显提高，储层AVO效应减弱，使得预测的分辨率明显提高，提高了储层预测在横向及纵向上的预测精度。

1 近道反射性质分析

从叠前地震道集分析看，目标区叠前道集在近道（偏移距300～1 200m）普遍存在强能量反射轴，且随偏移距增大能量衰减很快，至偏移距1 400m几乎衰减掉80%能量，如图1。这些反射如果是多次波反射，却又比较平，与地层反射几乎没有时差；如果是地层真实反射，那又如何来“利用”这些信息呢？

图1 叠前CRP道集资料Fig.1 Prestack CRP gather

1.1 速度及相关性分析

要判断近道反射是否为多次波，不仅要看时差，还要看速度谱上其速度和地层速度的差异，以及分析其自身的相关性。如图2a所示，对研究区地震速度的分析结果显示，处理后的道集反射能量较集中，不存在明显的多次波反射特征。从其道集近道的相关性分析来看，其相关性很差（图2b），也没有多次波具有较好相关性的特征。

图2 速度及相关性Fig.2 Speed and correlation

1.2 已钻井分析

再分析已钻井情况，目前该地区已钻井两口，其中钻遇目的层梅山组水道砂的只有A1井（图3），该井在梅山组底部钻遇水道砂28.0m，其中气层13.5m，气水同层14.5m，从钻井显示及区域沉积分析看，该区域水道砂体发育，普遍存在薄互层现象。叠前、叠后地震资料主频为25 Hz，有效频带8～45 Hz，资料品质较好，信噪比较高。但是根据已钻井地层速度3 200m/s可以知道地震分辨率在32.0m左右，当地层厚度较小或者存在薄互层现象时，势必会对目标的AVO分析带来更大的不确定性。

然而，从井标定后井点位置道集分析看，在目的层段，其近道反射频率较高，与薄层顶底界面对应关系比较好。图4中气层的顶面（上部红色虚线）对应的是近道波谷反射，气层底面即气水同层顶面（下部红色虚线）对应的为近道波峰反射，再之下是气水同层的底面（兰色虚线）对应的为近道的波峰反射，其波组关系一一对应。而中远道由于其频率降低，其反射对应的是岩性组合的综合反射界面。

结合前面的速度分析、相关性分析以及区域地质认识，认为该目标区叠前道集资料其近道反射为地层的真实反射，即为薄层的反射，由于受地层对高频信号的选择性吸收、中远道地震波传播距离大、处理过程中的动校拉伸等诸多因素影响，使其表现为近道强，中远道迅速衰减的特征。

图3 已钻井A1井Fig.3 A1 wellsd rilled

图4 过井CRP道集Fig.4 CRP gather over wells

2 近道反射研究意义

既然近道高频强反射为地层真实响应，那又如何来“利用”这些信息呢？下面从如何利用和消除其影响两个方面进行分析。

5） 用户热水系统：本系统是将20℃的水由供水增压泵引出，输入到板式换热器B与经板式换热器A换出96℃的热水换热后，产生的热水进入热水储罐，作为用户热水。当水温低于设计值90℃时，由回水泵将热水从热水储罐中输送回板式换热器B继续吸热，直到水温达到设计值90℃时停止。

2.1 分频AVO技术

AVO技术的理论基础是Zoeppritz方程及其简化式，传统AVO分析技术的理论基础是Zoeppritz方程，这个理论只考虑单界面上下地层的岩石物理特征，没有考虑储层厚度对AVO的影响，也没有考虑储层地震波的速度散射和吸收衰减，这些因素最终导致传统AVO技术的局限性。薄互层油气藏情况下，AVO技术的应用主要面临两个难题：薄层调谐效应改变了储层的AVO变化规律；油气藏对地震频带的选择性衰减改变了储层的AVO变化规律。因此仅仅依靠传统的AVO分析技术进行储层的油气检测注定是会困难重重的。

前人研究表明，薄层调谐效应与地震频率息息相关，地震波衰减与地震频率也关系密切。这些关系虽然增加了地球物理的多解性，但是也给油气检测工作带来了一些线索，可以从这些关系中寻找油气存在的地球物理“痕迹”。一些地球物理学家尝试通过对叠前道集进行分频处理来消除调谐的影响，在不同频率下进行AVO分析［15-17］。利用谱分解技术对叠前道集分频处理，不仅考虑了地层厚度所引起的调谐效应，同时对储层含油气后对地震频率的选择性吸收衰减也有一定的补救效果。

首先，选择不同主频的子波对已钻井进行AVO正演模拟（图5），从结果看，低频与高频子波的正演结果均表现为振幅随偏移距增大而增大的特征，为III类AVO异常特征（图6a）。

图5 原始道集及正演结果对比Fig.5 O riginalgather and forwardmodeling

图6 AVO分析Fig.6 AVO analysis

井点位置实际道集的AVO分析结果表明，由于受近道薄层强反射的影响，目的层无AVO异常（图6b），这与前面正演模拟结果相悖，如果在此资料基础上进行目标砂体的含烃分析，其结果无疑是含烃概率较低，以此为依据指导油气勘探工作，势必造成预测失利。鉴于前面的分析，决定采用分频AVO分析技术进行分析。

结合前面对叠前叠后地震资料的频谱分析结果，通过试验最终选取合适的分频参数，确定采用35Hz的参数进行低通滤波。对井点位置道集进行叠前分频处理，在此基础上进行了传统的AVO分析。从结果看，目标储层反射的AVO异常非常明显，为III类AVO异常（图6c），这与正演结果吻合。以上试验分析过程验证了分频AVO技术在该地区的适用性，为该地区同类型薄储层含烃检测提供了新的技术思路。

2.2 优势道叠加分析

从前面的井点正演模拟及过井点道集对比分析知道，目的层段气层、气水同层与近道反射其波组关系一一对应，为真实地层地震响应。而近道反射频谱特征表现为主频高、频带宽，对于目标区储层的薄互层特征识别，不仅可以提高纵向分辨率，也可以提高横向预测的精度。因此就可以考虑有选择的进行优势道集叠加，再对其叠加结果进行分析。

图7a、图7b分别是原始叠加剖面与优势道叠加剖面（优势道选择范围为偏移距300～1 400m），从振幅异常范围来看，无论是纵向还是横向，其分辨率都明显提高了，这与钻井认识中的气层分布范围也非常吻合。从时窗属性分析看，原始地震纯波资料RMS平面图与优势道叠加地震资料RMS平面图相比（图8a，图8b），后者地震振幅异常范围明显减小，且异常分块现象明显，这也更符合地质认识。

图7 叠加资料剖面对比Fig.7 Stacked data com parison

2.3 优势道叠后反演

在优势道叠加资料的基础上，利用该资料进行了波阻抗反演。反演过程中井标定和子波选取是关键，根据前面的分析和试验，最终选取主频为45Hz的Ricker子波，标定结果显示合成记录与地震资料的相关性较高，符合反演要求。最后对比原始地震资料反演结果的平面图与优势道叠加反演结果的平面图（图8c，图8d），同样，后者低阻异常范围明显减小，且异常分块现象明显，该目标的含气范围比利用全叠加资料分析得到的含气范围要小，结合前面的分析认为此结果更可靠。

图8 叠加资料及反演结果平面对比Fig.8 Com parison of stack and inversion between partialstack and fullstack

3 结语

确定近道反射性质后，对其进行合理的“利用”，减少了地球物理方法的多解性，提高了勘探过程中储层预测与烃类检测的准确性。

叠前分频AVO分析技术的应用，不仅为该区薄互层储层含烃检测提供了新方法新思路，优势道叠加技术的应用也更证实了利用不同偏移距信息进行储层预测在实际生产中的适用性。

在新方法的应用过程中也有一些不可回避的问题和风险：（1）分频AVO技术在实际应用中应结合已钻井正演模拟，根据地震资料及正演结果选取合理的分频参数。（2）分频AVO技术由于是在原始资料基础上分频后再进行AVO分析，因此不可避免的使分析结果建立在缺少部分频率的基础上，其AVO异常的纵向位置也会与实际情况存在一些差异。（3）近道反射性质的确定是一个综合分析的结果，分析结果的准确性直接决定在此基础上的认识是否正确。（4）优势道叠加数据有其优势，但不能忽视其在保真保幅性上的缺陷，其结果只能用于定性分析。

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编辑：张云云

编辑部网址：http：//zk.swpuxb.com

The Natureand Significanceof Shortcut Seism ic Reflection in the LSArea in Qiongdongnan Basin

YINGM ingxiong*，CHEN Dianyuan，LIU Jianying，LIU Shiyou，CHEN Zuyin
Zhanjiang Branch Company，CNOOCChina Ltd.，Zhanjiang，Guangdong 524057，China

The prestack seism ic in COSCO offsetgathers low frequency（frequency of 25Hz），nearoffsetgatherson the performanceofhigh frequency（frequency reached 45Hz），and thehigh-frequency signalattenuates rapidly along offsetdirection. Wemade analysis of prestack speed spectrumand of shortcut；we also carried out forwardmodeling of drilling data and did a comparative analysis.The resultsexclude the possibility ofmultiplewavesof strong near-offset-frequency energy reflection. As the thin interbedded reservoir distribution in the targetarea is under the influence of tuning effects，AVO analysis cannot accurately detecthydrocarbon reservoir.After identifying combinationsof reservoir characteristicsby forwardmodeling，we elim inated the reflective effectof shortcut thin bed，and thenmade AVO analysisof the targetarea，and finally achieved well seism icmatch，which also verified frequency dependentAVO technique isapplicable in the region.Besides，we significantly improved themain frequency of the data after dominantchannel stacking，thus improved the accuracy of reservoir prediction in the horizontaland verticaldirections.The results proves the applicability of AVO analysis technology in the targetarea.

shortcut reflection；multiplewave；forwardmodeling；frequency dependentAVO；dominantchannelstacking

应明雄，1979年生，男，汉族，四川绵阳人，工程师，硕士，主要从事石油地球物理勘探方法研究工作。E-mail：yingmx@cnooc.com.cn

陈殿远，1966年生，男，汉族，广西贵港人，教授级高级工程师，主要从事石油地球物理勘探研究工作。E-mail：chendy@cnooc.com.cn

刘建英，1979年生，女，汉族，四川绵阳人，工程师，硕士，主要从事石油地球物理勘探开发地震研究工作。E-mail：liujy10@cnooc.com.cn

刘仕友，1982年生，男，汉族，山东莒县人，工程师，主要从事储层预测及烃类检测工作研究。E-mail：liushy4@cnooc.com.cn

陈祖银，1985年生，男，汉族，四川南充人，助理工程师，硕士，主要从事油气储层预测、油气检测等研究。E-mail：nc_czy@163.com

10.11885/j.issn.1674-5086.2014.09.18.08

1674-5086（2016）03- 0046-09

TE122；P631

A

http：//www.cnki.net/kcms/detail/51.1718.TE.20160104.1711.030.htm l

应明雄，陈殿远，刘建英，等．琼东南盆地LS区近道地震反射性质研究及意义［J］．西南石油大学学报（自然科学版），2016，38（3）：46-54．

YINGM ingxiong，CHEN Dianyuan，LIU Jianying，etal．The Natureand Significance of ShortcutSeism ic Reflection in the LSArea in Qiongdongnan Basin［J］．Journalof SouthwestPetroleum University（Science&Technology Edition），2016，38（3）：46- 54．

2014- 09-18网络出版时间：2016- 01-04

应明雄，E-mail：yingmx@cnooc.com.cn

国家十二五重大专项（2011ZX05025- 002- 06）。