利用调谐体属性的地层尖灭线识别方法

岳喜伟

(中国石油新疆油田分公司，新疆 乌鲁木齐 830000)

0 引 言

准噶尔盆地中拐凸起上乌尔禾组及风城组是重要的油气储层，上乌尔禾组为区域性不整合面，乌尔禾组一段超覆在其上，逐渐向陆超覆尖灭，而风城组被上覆夏子街组地层削蚀形成削蚀尖灭，易形成地层型及断层-地层型圈闭，因此，对于地层尖灭线的准确刻画尤为重要。由于研究区地震资料品质问题，部分位置地震反射层能量弱，地层尖灭点不清楚，导致在平面上准确识别目的层尖灭线具有一定困难。目前常用于识别尖灭线的地震方法包括地震剖面识别，利用振幅、频率或瞬时相位属性[1-2]识别法，瞬时谱识别法[3]，基于地震沉积学的识别法[4-5]，90 °相位转换和地层切片法[6]，正演技术及多种技术相结合的方法[7-8]。单纯利用地震剖面解释的方法来预测尖灭线，可能会因为地震资料分辨率的问题，导致多解性及尖灭线位置刻画不准确。利用振幅、频率或瞬时相位属性预测尖灭线，精细程度达不到研究需求。地震沉积学及瞬时谱等其他类型方法更多用于识别砂体尖灭，对于地层尖灭线的识别适用性不强。研究结果表明，时频域地震信号比振幅属性的尖灭点检测精度要高，调谐尺度内时频谱中薄层反射信号的能量团向高频端移动，因此，地震频带宽度越宽，薄层尖灭点的识别精度越高，通过选取高频时频地震信息可提高尖灭点的识别精度，该方法克服了单独使用瞬时频率信息进行尖灭点识别的不稳定问题[9]。研究显示[10-12]，利用地震调谐能量信息所刻画尖灭点位置，十分接近真正尖灭点，应用调谐相位分析技术确定地层尖灭线位置，比单纯应用振幅类、频率类、相位类属性效果要好。因此，该文针对工区上乌尔禾组及风城组尖灭线识别问题，充分利用该地区地球物理资料，结合已有的地质认识，利用Geoeast调谐体属性来刻画目的层超覆型及削蚀型地层尖灭线的分布，为圈闭的刻画及井位部署提供了重要的依据。

1 基本原理

调谐体是利用离散傅氏变换、最大熵将地震数据由时间域转换至频率域(图1)，可以转换为调谐振幅体和调谐相位体。调谐振幅体可以用来识别河道等薄储层；调谐相位体通过相位谱的不稳定性反映地层的横向不连续性，识别断层和岩性边界等，因此，可以用来刻画地层尖灭线。

图1 调谐体属性原理

2 地层尖灭线识别效果

利用调谐属性识别尖灭线，首先要明确地层结构及地层接触关系，从而选取合适的基准面来提取调谐属性，工区范围内乌尔禾组一段超覆在乌尔禾组底不整合面之上，而风城组地层被上覆地层夏子街组削蚀。因此，以乌尔禾组底面为基准层位向上开时窗，利用离散傅氏变换方法，提取调谐体属性，来刻画乌一段尖灭线展布特征；以夏子街组底面为基准层位向下开时窗提取调谐体属性，来刻画风城组尖灭线展布特征。

2.1 利用调谐体属性识别地层尖灭线

研究表明，不同频率相位属性，所刻画同一尖灭线与真实尖灭线位置相比会有不同程度误差，在有效地震频带宽度内，频率越高，地层尖灭线识别精确度越高[13-16]。

频谱分析表明，工区范围内乌尔禾组有效频带主要为5～60 Hz，首先提取单频相位体，通过对比不同频率单频相位属性发现，频率为10 Hz时，上乌尔禾组一段尖灭点不是特别清楚(图2a中蓝色箭头位置)，频率为50 Hz时尖灭点清楚，且向尖灭上倾方向推移(图2b)，频率为80 Hz时基本看不出尖灭点特征(图2c)，说明在有效频带范围内，频率越高，尖灭点识别精度及准确性越高。

图2 单频相位属性剖面

根据上文分析结果，以风城组为例，提取调谐相位属性，进一步研究不同频率调谐相位属性对地层尖灭线精确性的影响。频谱分析表明，风城组主要频带范围为8～45 Hz，通过对比风城组不同频率的调谐相位属性平面图(图3)，可以看出，同一尖灭位置(图3中十字光标线交叉点位置)，40 Hz调谐相位属性(图3b)所刻画风城组尖灭点，相比10 Hz调谐相位属性(图3a)所刻画尖灭点，明显向高部位凸起方向推移，从而更接近真实尖灭线位置；80 Hz调谐相位属性(图3c)所刻画尖灭点与40 Hz调谐相位属性(图3c)相比，尖灭点位置基本一致；说明在有效频带范围内，频率越高的调谐相位属性越能代表真实地层尖灭线位置，超过有效频带范围后很难提高尖灭线识别精度。

图3 调谐相位平面属性

为进一步验证调谐相位属性所刻画尖灭线效果及准确性，将风城组40 Hz调谐相位属性所识别尖灭点(图4a粉色箭头处)与利用地震剖面上所识别风城组尖灭点(图5粉色箭头处)进行对比，结果表明调谐相位所识别尖灭点位置准确，尖灭特征清楚。再将结合已钻井地质分层及区域地质认识所解释风城组层位，叠加在40 Hz调谐相位属性图上(图4a)，从图中可以看出，调谐相位属性所刻画风城地层尖灭线走向清楚，展布范围清晰明了；风城组层位边界走势(图4a中黑白网格边界)与调谐相位属性所刻画地层尖灭线走向及展布特征基本一致。

图4 调谐相位属性与层位叠合平面图

图5 Inline1299线地震地质解释剖面

将上乌尔禾组调谐相位属性平面图与利用地震剖面识别的上乌尔禾组一段尖灭点位置对比(图4b粉色箭头位置，图5地震剖面蓝色箭头位置)，结果表明上乌尔禾组55 Hz调谐频相位属性(图4b)能够较好地反映上乌尔禾组一段尖灭线特征，从图中可以看出尖灭线边界清晰，分布特征清楚。此外，与通过其他解释平台，结合已钻井地质分层及地质认识所解释乌尔禾组一段层位对比，将乌一段尖灭范围投影在调谐相位属性图上(图4b中白色虚线边界)，可以看出解释结果与利用调谐属性所刻画的尖灭线位置基本一致。

2.2 地层尖灭线识别效果对比分析

为了对比调谐相位属性与其他相位属性识别尖灭线的效果，以上乌尔禾组一段尖灭线刻画效果为例来说明。以乌尔禾组底界面为基准分别提取瞬时相位属性、瞬时相位余弦属性、单频相位属性。将以上几种属性与上乌尔禾组55 Hz调谐频相位属性进行对比(图6)，瞬时相位余弦(图6a)在A尖灭线位置很难识别，在B尖灭线位置基本可以看出尖灭线轮廓及走向趋势，但断续分布，不利于尖灭线的勾画。瞬时相位属性(图6b)在A尖灭线位置基本上可以识别尖灭线轮廓及趋势，但不是很清晰，在B尖灭线位置大致可以看出尖灭线走向及轮廓，但是和周围界限不是很清楚，不易辨别。单频相位属性(图6c)在A尖灭线位置特征与瞬时相位属性类似，在B尖灭线位置特征与瞬时相位余弦特征类似。在C尖灭线位置以上3种属性均难以识别。

综上所述，单用以上3种属性中的任何一种都很难完整地将整个上乌尔禾组一段的尖灭线刻画清楚，而从调谐相位属性图(图6d)中可以看出，调谐相位属性可将整个3处尖灭特征刻画清楚，尖灭线边界清晰，走向趋势清楚，连续性好，易于识别。

图6 上乌尔禾组不同相位属性识别尖灭线效果对比

3 应用效果

利用该方法精确刻画了工区上乌尔禾组一段及风城组尖灭线，以此为基础所部署的JL54井在上乌尔禾组获得日产油为19.73 t/d的工业油流，金龙49井在风城组获得日产油为10.48 t/d的工业油流。在准噶尔盆地沙湾凹陷二叠系风城组及夏子街组削蚀尖灭线识别中，应用该方法同样取得了较好效果，刻画大型断层-地层型圈闭7个(面积为351 km2)，后续部署的SP3井在风城组获得日产油为34.6 t/d的高产工业油流，说明该方法在识别尖灭线方面具有一定优越性，对其他区块有很好借鉴意义。

4 结 论

(1) 在明确目的层上下接触关系及有效频带范围的前提下，利用调谐相位属性对中拐凸起上乌尔禾组一段(超覆型)及风城组(削蚀型)尖灭线进行了刻画，并取得了较好的效果，为圈闭刻画及井位部署提供了重要依据。

(2) 研究区上乌尔禾组有效频带为5～60 Hz，55 Hz单频剖面相比于10 Hz尖灭点清楚，且向高部位凸起方向推移，80 Hz单频剖面基本看不出尖灭点特征。风城组主要频带为8～45 Hz，40 Hz调谐相位属性所刻画尖灭点，相比10 Hz调谐相位属性明显向高部位凸起方向推移，从而更接近真实尖灭线位置；80 Hz调谐相位属性所刻画尖灭点，与40 Hz调谐相位属性相比，尖灭点位置基本一致。

以上结果表明，在有效频带范围内频率值越高的调谐相位属性越能代表真实尖灭位置，超过有效频带范围的调谐相位属性很难再提高尖灭点精度。

(3) 调谐相位属性所刻画的尖灭线效果，明显要优于利用瞬时相位余弦、瞬时相位、单频相位属性的刻画效果，其所刻画尖灭线特征清楚，边界清晰，走向趋势清楚，连续性好，易于识别。

(4) 利用调谐相位属性来识别尖灭线效果较好，具有较好的借鉴性，尤其对于超覆尖灭线和削蚀尖灭线的识别具有很好的适用性。