薄互层正演模拟及响应特征分析

张明秀

摘 要：受薄互层地球物理特征不明确等因素影响，薄互储层识别与描述成为制约陆相断陷盆地高效勘探的主要瓶颈，分析并认清砂泥岩薄互层地震反射特征，对定性或定量分析预测薄储层的空间展布规律有重要指导意义。

关键词：褶积模型；正演模拟；薄互层

1 褶积模型正演模拟

地震正演数值模拟是油气勘探开发的各个阶段，尤其是勘探阶段必不可少的工具之一。随着正演模拟技术的发展，出现了许多高精度正演模拟方法，但在解释人员已经建立模型情况下，利用褶积模型正演模拟是叠后正演中最高效、便捷解决实际解释问题的正演手段[1]。

褶积模型正演模拟，是一种利用已有模型合成地震记录的方法，其步骤是：

1.1利用测井资料划分地层波阻抗界面，利用波阻抗界面得到地质体的反射系数序列；

1.2给定一个子波，与地层反射系数序列进行褶积；

1.3得到人工合成地震记录。

2 模型正演与分析

在我国东部地区，绝大部分中、新生代陆相断陷盆地都是以薄层砂泥岩沉积为主，其地层厚度远低于常规地震勘探的垂向分辨率[2-3]。为了分析不同岩性组合下岩性组合特征、速度特征以及韵律特征，设计了一系列总厚度为70米的砂泥岩组合正演，其中砂岩速度3350m/s，泥岩速度2700m/s。

2.1正韵律模型

在正韵律模型中共有6个砂层，储层厚度自上而下分别为1m、2m、3m、5m、7m和10m，而其中的泥岩隔层厚度为4米，分别选择主频20Hz、30Hz、40Hz、50Hz雷克子波进行模拟，结果如图1所示。从正演结果中可以看出，当地层为正韵律沉积时，子波主频低的时候，分辨率低，正演结果只在砂层组的顶部出现一套强地震反射，这个反射是几个砂层组的整体响应，但砂组内部呈现空白反射，难以进行有效的区分，从而增加了滩坝砂岩储层预测的难度。随着子波频率提高，波形增加，分辨率越来越高，内部厚储层逐渐可以分辨，顶部薄层的反射强度慢慢减弱，而强反射代表厚层砂岩的可能性较大。

2.2反韵律模型

和正韵律模型类似，设计了一组反韵律模型，模型中一共有6个砂层，储层厚度从下而上分别为1m、2m、3m、5m、7m和10m，而其中的泥岩隔层厚度为4米，分别选择主频20Hz、30Hz、40Hz、50Hz雷克子波进行模拟，结果如图2所示。分析正演结果，可以看出当地层为反韵律沉积时，无论正演所用的子波频率多高，可以看出正演结果只在砂层组的顶部出现一套强地震反射，这个强反射是几个砂层组的整体响应。但砂组内部呈现空白反射，说明底部薄储层的信息被屏蔽掉了，我们通过地震资料无法进行有效的识别和描述。

2.3砂层厚度相同层数不同模型

和上文模型類似，设计了一组4个薄互层模型，互层数依次增多，从2层到4层、6层和8层，其中砂岩厚度为2米，泥岩隔层厚度也是2米。分别选择主频20Hz、30Hz、40Hz、50Hz雷克子波进行模拟，结果如图3所示。分析正演结果，可以看出当地层为单层厚度很薄的薄互层沉积时，地震反射只出现在砂层的顶部，是几个砂层组的共同响应，但砂组内部呈现空白反射，难以进行有效的区分，从而增加了滩坝砂岩储层预测的难度。随着子波频率的增加波形增加不明显，波形由宽缓变尖。

3 认识与结论

褶积模型正演模拟方法计算速度快、剖面信噪比高，能满足地震勘探实际工作的需要。

当薄互层模型为正韵律时，通过提高分辨率和分频处理，观察反射波组变化，识别薄互层中的砂泥岩；当薄互层模型为反韵律时，薄互层储层信息可能被屏蔽掉，无法通过观察反射波组变化来进行有效的储层识别；当地层为单层厚度很薄的薄互层沉积时，地震反射只出现在砂层的顶部，是几个砂层组的共同响应，但砂组内部呈现空白反射，难以进行有效的区分，从而增加了滩坝砂岩储层预测的难度。

参考文献

[1]张孝攀.川东北海相生物礁、滩储层地震正演数值模拟研究.成都理工大学硕士学位论文，2015.

[2]刘亚茹.薄互层AVO正演模拟及特征分析.中国石油大学（华东）硕士学位论文，2007.

[3]张晶.薄互层时频变化规律正演模拟研究.东北石油大学硕士学位论文，2013.