“双高”地震资料处理技术与应用
——以四川盆地射洪区块沙溪庙组河道砂储层成像为例

2020-07-14 05:25杨广广曾华会

天然气勘探与开发 2020年2期

杨广广吕龑韩嵩粱菁曾华会

1.中国石油西南油气田公司勘探开发研究院 2.中国石油西南油气田公司致密油气项目部3.中国石油勘探开发研究院西北分院

关键字高保真高分辨率中侏罗世沙溪庙期河道砂地震成像射洪区块四川盆地

0 引言

四川盆地川中地区构造相对平缓，区内侏罗系中统沙溪庙组总体为宽缓斜坡，局部发育鼻状构造与潜高，内部高角度Ⅲ级小断层发育。沙溪庙组埋藏浅，地层厚度大，为一套800～2 200 m厚的陆相碎屑岩，以河流相沉积为主。岩性以紫红色泥岩夹浅灰绿色粉砂岩、砂岩为主，具有 “泥包砂”特征，河道砂体发育，单砂体厚度5～30 m，纵向叠置成层，横向呈条带状广泛、稳定分布，为形成规模岩性油气藏提供了优越的条件[1-3]。区内BJC气田沙溪庙组气藏投产10多口工业气井，日产气超过100 104m3，气井稳产能力强，整体开发效果好，展现出巨大的天然气勘探开发潜力。

由于川中地区射洪区块针对深层设计三维地震采集观测系统，浅层沙溪庙组的有效覆盖次数相对较低，采集脚印现象严重，常规地震处理方法在保护低频、改善横向分辨率、保持AVO信息等方面存在不足，导致资料信噪比低，河道砂储层和断裂的成像精度低，AVO响应特征受到较大影响，难以针对开展河道与烃源断裂地震精细刻画、储层定量预测及含气性检测。为了提高浅层沙溪庙组储层和断裂成像精度，为储层与烃类检测提供可靠的地震资料，本次在“双高”（高保真、高分辨率）处理原则下[4-7]，结合实际地震资料特点，设计针对性处理流程，采用微测井约束层析反演静校正、低频保护的“六分法”高保真去噪、VSP井控Q补偿、OVT域叠前偏移及方位各向异性校正等技术，在处理过程中强化参数试验及优化，形成一套致密砂岩储层保真保幅高分辨率地震处理技术。

1 “双高”地震资料处理流程

针对川中地区沙溪庙组地震资料覆盖次数低、噪声发育，河道砂储层埋藏浅、非均质性强的特点，根据“双高”处理技术要求，设计针对性处理流程（图1）。与常规处理相比较，本次处理过程中，一方面强化静校正、去噪、反褶积、切除、偏移过程中参数试验和关键处理环节严格质控；另一方面充分利用微测井、VSP等资料，降低采集脚印对高保真成像的影响，注重保护低频，提高纵向分辨率的同时改善资料的横向分辨率、提高地震资料对河道砂体及其储层的识别能力、保留含气砂体AVO信息、突出河道地震响应特征，使断裂和砂体的成像更准确。

图1 射洪区块双高三维地震叠前处理流程与质控图

2 关键处理技术

2.1 微测井约束层析反演静校正技术

静校正问题是决定地震成像效果的主要因素，地形起伏或高程落差大、低降速带速度变化快，是导致静校正问题突出的重要原因。近年来研究表明，利用小折射、微测井资料作为初始模型信息约束层析反演，建立三维近地表模型，能够提高模型的垂向反演精度，客观地反映实际近地表速度结构，是解决复杂近地表静校正建模的一种有效手段[8-10]。射洪区块地形起伏不大，但是局部高程落差大、岩性变化快，静校正问题突出，采用高程静校正处理后浅层同相轴能量仍不能完全聚焦。通过微测井约束层析反演，近地表的低速带、降速带分层结构清晰，速度模型精度明显提高（图2），更符合地表地质情况，基于此模型计算的静校正量更合理、精度更高，静校正效果更好。

2.2 低频保护的六分法高保真去噪技术

由于受到地形地表、人文交通、激发接收条件等外部因素的影响，造成原始地震单炮记录中发育各种噪声，与有效波信号混杂在一起，降低了地震资料的信噪比与分辨率，因此噪声压制是必不可少的，特别是低信噪比的浅层，叠前保真去噪是资料处理的难点之一。常规的叠前去噪方法通常以中深层噪声衰减为主，对浅层低频信号的保护不足。利用“六分法”去噪技术[11]，根据不同噪声的特性分类、分步、分域、分频、分区、分时，优选合适的方法和参数进行压制，在保护有效信号的前提下提高信噪比，注重保护低频。通过利用残差质控法[12]，比较噪声记录，综合分析去噪前与去噪后单炮频谱特征，做到保真去噪处理（图3）。

图2 微测井约束前与约束后层析反演近地表速度模型剖面比较图

2.3 基于VSP井控Q补偿的提高分辨率处理技术

地震波在地下介质传播过程中，由于地层黏弹性吸收作用，导致地震波的高频成分快速衰减、子波相位畸变，随着深度或时间的增加，垂向分辨率逐渐降低。为了消除地表对地震波的吸收衰减效应，通常用反映吸收作用强弱的介质品质因子Q，补偿地下介质对地震波的吸收，从而提高地震成像精度。常规提取Q值的方法有经验公式法、斜率法、谱比法等[13-14]，但是这些方法由于受到噪声、散射等影响，具有一定的局限性。VSP井控Q值提取和补偿能最大程度的利用VSP资料，确定地层速度，准确求取Q值，井震匹配吻合度高，最终得到高保真高分辨率地震资料。其方法原理是：利用VSP 测井资料下行初至波，采用谱比法提取Q值，将不同Q补偿偏移剖面与井资料进行匹配分析，从而获得最终的精确Q值[15-17]。从VSP井控Q补偿与常规Q补偿后单炮记录及其频谱比较可知（图4），VSP井控Q补偿处理的单炮中高频能量明显提高，资料的信噪比和分辨率也明显提高。

图3 三角区线性噪声压制前与压制后单炮、频谱比较图

图4 VSP井控Q补偿与常规Q补偿后单炮、频谱比较图

2.4 基于OVT域叠前偏移及方位各向异性校正技术

常规叠前偏移处理没有充分考虑方位角信息和方位各向异性问题，不能对裂缝方向和发育程度进行准确检测。OVT域叠前处理技术是一种有效的宽方位处理方法[18-19]，能充分利用宽方位叠前地震资料携带的储层和流体信息，能够提供振幅和方位信息保真的叠前螺旋道集，为地质人员进行方位各向异性分析及裂缝检测研究提供更为丰富的信息，并且在方位各向异性校正之后，能够进一步提高同相叠加能力和资料分辨率[20-21]。从OVT域处理与常规处理的叠前道集、时间偏移剖面对比可以看出，OVT域处理的叠前道集近、中、远偏移距能量均衡，无明显混波现象，更有利于AVO分析，并且时间偏移剖面上层间信息更丰富，分辨率更高（图5）。

3 应用效果

3.1 成像效果分析

比较“双高”处理成果与常规处理成果：从叠前时间偏移处理剖面的比较可以看出（图6）， “双高”处理后的地震资料信噪比和分辨率明显改善、断点归位更准确、断面成像更清晰，同时河道亮点特征更明显、河道边界不连续性特征明显增强；从地震属性切片的比较可以看出（图7），“双高”处理对河道成像精度明显提高、边界更清晰，有利于对河道砂体精细刻画。

3.2 AVO特征分析

为了进一步检验“双高”处理资料的保真度，通过实钻井叠前道集正演，开展AVO地震属性分析。QL18井钻遇沙溪庙组7号河道砂组，测试日产气9.06 104m3，揭示该砂组含气。从过QL18井点正演道集可以看出（图8），7号砂组顶界、底界的振幅均随偏移距增大而增大，呈现亮点异常，为典型的三类AVO响应特征。“双高”处理地震资料道集与正演道集响应特征一致，从剖面上也可以看出远道叠加剖面上7号河道砂组的振幅能量明显强于近道叠加，而常规处理的近道与远道叠加剖面上7号砂组振幅能量变化相对较弱。“双高”处理地震资料保持了含气河道砂储层AVO信息特征，为储层预测与含气性检测提供更可靠的成果数据，地震预测结果能更好地支撑到生产井位部署中（图9）。