表4-15巖性油氣藏高精度地震技術對策
(1)巖性油氣藏地震采集關鍵技術
1.弱化采集痕跡觀測系統的優化設計技術
采集道主要是指觀測系統、地形、處理參數等外界因素造成的地震采集數據中地震屬性的畸變。，表現為振幅在時間片上周期性變化。三維觀測系統的道分析是將炮檢距的疊加次數劃分為多個區間，然後分別做出每個區間的覆蓋次數分布圖。如果在每個炮檢距圖中每個面元的覆蓋時間相同，則判斷觀測系統的采集道最小。
基本原理是在* * *中心點的假設下，根據地震反射波振幅隨入射角的變化，地震波的能量會在地層邊界的反射波和透射波之間重新分配，滿足Zoeppritz方程。假設震源為點源，波場以球面波的形式向外傳播，考慮地震波傳播過程中的球面擴散效應，在小角度反射的條件下，計算出地震波傳播過程中壹個簡單的近似能量變化權重系數:
成熟勘探區精細油氣勘探的理論與實踐
其中，w為權重系數，θ為入射角的傾角。權重系數的計算包括目的層上覆介質的等效速度、目的層的深度、地層的反射系數等因素。然後，按照用上述權重系數模擬地震波振幅的方法，生成目的層的模擬振幅水平切片，分析采集道。
分析不同觀測系統的參數:
(1)橫向滾動距離、炮線距離和接收線距離是影響采集軌跡的主要參數。橫向滾動距離、炮線距離和接收線距離越大，采集道越嚴重。
(2)隨著目的層埋深的增加，采集道的影響減小；
(3)寬方位角的觀測系統比窄方位角的觀測系統小；
(4)當炮線距離接近接收線距離時，觀測系統類型對改善面元屬性分布影響不大；當炮線距離遠大於接收線距離時，觀測系統類型對改善面元屬性分布有很大影響。
該方法用於測量不同觀測系統參數對采集道的影響，對比不同側向滾動距離、不同接收線距離、不同觀測系統類型、不同目的層埋深的觀測系統參數，進壹步優化選擇觀測系統方案。
2.精細表面結構調查技術
1)表面結構檢測技術
與傳統的小折射、微測井等地表探測方法相比，目前的地表調查技術日益多樣化，包括巖性取芯、近地表測井、地質雷達、巖性探測、小型地震儀、MVSP、層析反演等方法。采集的地表參數也更加豐富，包括近地表速度、吸收衰減參數、品質因子、流體指數、塑性指數等參數。在5號樁工區首次引入了地表取芯、靜力觸探試驗、巖土力學參數測試等巖土參數調查方法，並結合常規方法對第四紀沖積平原覆蓋區的近地表激發介質性質進行了細致的研究和測試。
2)基於近地表多參數模型的逐點井深設計技術。
根據曲面建模的特殊要求，對比分析了綠山、科朗和surfer的優缺點，開發了壹套可用於近曲面建模的工作流程，解決了現場生產中的實際問題，彌補了目前沒有類似軟件功能的現狀。設計實現過程是:首先對近地表測試數據進行聯合解釋，加載多個屬性數據，建立壹致的近地表模型，然後逐點計算增產井深，輸出增產井深等值線圖。
(2)巖性油氣藏地震資料處理關鍵技術。
1.疊前相對保幅去噪處理技術
屬性分析和反演是巖性油氣藏預測的重要手段，地震資料的相對振幅保持性決定了屬性分析和反演的準確性。因此，提高地震數據去噪處理的保幅性對巖性油氣藏勘探具有重要意義。主要研究和應用的是小波變換和徑向追蹤相結合的面波壓制技術、基於振幅統計的分頻去噪技術、基於波動方程的多次波壓制技術、基於余弦近似的鉆機幹擾壓制技術。
1)小波變換和徑向道相結合壓制面波技術
根據面波與有效信號在頻率、能量、速度上的差異，利用小波變換的分頻功能和徑向通道變化的方向性，在面波區域內有效壓制面波，既保證了面波的壓制效果，又對面波區域內的低頻有效信號影響很小。從圖4-118可以看出，這種方法壓制面波效果好，對有效信號影響小。
2)基於多通道幅度統計的分頻去噪技術。
對於給定的疊前地震數據，通過傅裏葉變換進行分頻處理，得到多個分頻帶數據，然後對每個數據分時窗進行多道振幅統計，通過比較時間窗內的統計值和多道統計的平均值來確定閾值，壓制異常噪聲。這種去噪方法可以很好地壓制異常振幅噪聲，對有效信號影響很小(圖4-119)。
3)基於波動方程和反饋回路法的多次波壓制技術。
壹個單炮實驗形成壹個單炮記錄，多個單炮記錄按照壹定的規律排到壹個大的地震數據體中。對地震數據體進行關於時間參數的傅立葉變換，即將時間域中的地震數據變換成空間頻率域數據。所以大數據量被分解成壹系列頻率切片。這些頻率片相互獨立。每個頻率片可以單獨處理，每個頻率片形成壹個數據矩陣。圖4-120是反饋回路法壓制多次波的模型試驗，圖4-121是反饋回路法壓制多次波的實際處理效果，基本壓制了多次波，大大提高了信噪比；在速度譜上，有效波能量團集中，剖面質量大大改善。
圖4-118小波變換和徑向道濾波壓制面波的效果
圖4-119基於多通道幅度統計的分頻去噪
圖4-120多次波模型(左)，壓制效應(中)，預測多次波(右)
圖4-121多次壓制前後剖面對比
2.精細近地表靜校正技術
在高精度地震勘探中，勘探區表層結構的縱橫向變化引起的低減速層靜校正對地震資料處理結果影響很大，特別是在表層復雜的地區，靜校正問題尤為突出。
1)色譜反演靜校正
圖4-122a為永新地區431線原始疊加剖面圖。由於低速帶變化較大，存在大量的長波長剩余靜校正量，在垂直剖面上存在明顯的位錯和同相軸畸變，無法用於正確解釋。圖4-122b是431線折射靜校正疊加剖面，消除了低速帶變化的影響和長波長的剩余靜校正。疊加剖面成像清晰，但仍存在校正不足的問題。圖4-139c是線431的疊加剖面，它已經通過層析反演進行了靜態校正。與前兩者相比，反射層連續性好，層間關系清晰，成像大大提高。
2)反射波剩余靜校正
反射波剩余靜校正是基於速度模型的精度，靜校正量的估計是基於NMO後的道集。但是，速度的估計和分析需要在沒有靜校正的道集上進行，否則速度分析的質量和精度會大大降低。地震波的高頻和低頻包含不同的校正量，在不同的頻段計算校正量，最後用全頻段進行靜校正，所以采用分頻剩余靜校正技術進行三維處理。反射波剩余靜校正的實際效果如圖4-123所示。
圖4-122色譜反演靜校正實際效果對比
圖4-123剩余靜校正前後的剖面效果(左)
3.提高分辨率的關鍵技術
1)多通道加權統計譜模擬反卷積技術
目前提高分辨率的方法有很多，如疊前炮域地表壹致性反褶積、疊前中心點域子波反褶積、頻譜約束高頻加權、CMP域Q補償等。為了提高反褶積效果，研究了多通道加權統計譜模擬反褶積技術。
圖4-124是光譜模擬的反褶積結果。由於譜模擬反褶積考慮了頻率特征、信噪比和時空變換，因此淺、深層的頻率標準是合適的，反射序列關系保持得很好。借助於資料本身的信息，提高了資料的分辨率，特別是在薄層發育區，反射同相軸清晰，反射波組連續性好。
2)井控反褶積處理技術提高了地震資料分辨率。
東濮凹陷具有典型的含鹽砂泥巖薄互層沈積特征。上覆巖鹽層屏蔽作用強，往往導致目的層段主頻低，難以有效區分儲層。通過井控反褶積提頻處理，提高了地震資料對目標砂體的識別能力。圖4-125顯示了頻率提升前後的地震數據對比。可以看出，頻率提高後，頻帶寬度和主頻都有明顯提高，為目的砂體的地震識別提供了更好的數據基礎。
圖4-124頻譜模擬反褶積疊加剖面圖
圖4-125頻率提升處理前後地震數據對比
(3)典型巖性儲層預測關鍵技術
1.淺水河道砂巖精細描述技術
通過巖石物理分析和正演模擬可以看出，河道砂體基本以中強振幅反射為特征，利用三維顯示和頻譜分解技術可以對砂體進行追蹤和描述。
1)頻譜分解技術
經過壹定比例的頻譜數據體，通過瀏覽不同頻率的切片，了解各切片的能量分帶特征，根據組合規律確定沈積體系的分布和地層韻律層的特征厚度，對沈積體進行成像。在某些情況下，沈積體的地震道振幅明顯增大，在主頻附近的壹個寬頻帶(地震剖面上有明顯特征的河道)清晰顯示；但在大多數情況下，在所研究的地層單元中，沈積體的地震響應很弱，因此需要進行詳細的頻率掃描，以確定韻律層的特征單層厚度。例如，在100Hz的頻率切片上，高值區域反映時間厚度為5ms的韻律層組合占優勢，而在25Hz的頻率切片上，高值區域反映時間厚度為20ms的韻律層組合占優勢。
通過光譜分解，老河口地區河流的空間演變得到了很好的揭示(圖4-126)。自下而上的變頻掃描動態展示了不同砂組、不同時期河流的演變及平面分布。
2)油氣檢測技術
(1)疊前CIP角道集檢測油氣的AVO特征。通過正演模擬和井間CRP道集分析，油氣藏具有ⅲ類AVO異常特征，疊前CIP角道集的AVO特征可用於油氣檢測。如果墾東47井遇到多套油氣層，疊前CRP道集振幅隨炮檢距的增大而增大，而非油氣層振幅隨炮檢距的增大而減小；墾東82井鉆遇的水層在疊後剖面上具有明顯的亮點特征，與油氣藏反射難以區分，而疊前CRP道集的振幅隨著炮檢距的增大而減小。
(2)利用遠角疊加地震資料進行油氣檢測。遠角疊加地震資料突出了油氣對地震反射的貢獻，因此可以直接檢測油氣。如墾東北油氣藏在疊前角道集上具有振幅隨入射角增大而增大的正異常特征。經過不同角度的部分疊加後，油氣藏在遠角疊加地震資料上表現出明顯的強振幅反射特征，而非油氣藏則沒有。圖4-127是沿關四段解釋層位(包括關上段ⅳ、ⅴ砂層)提取的遠角疊加地震資料的均方根振幅圖。除墾東81井外，所有油氣井(墾東34、墾東341等。)位於強振幅反射區；空井(墾東346、墾東471、墾東482、墾東82)均落在弱振幅反射區。測試結果與實鉆結果吻合較好，符合率高達93%。
圖4-126老河口地區館陶組砂巖頻譜分解圖
圖4-127遠角疊加地震館上段ⅳ、ⅴ砂組均方根振幅圖
(3)疊前反演技術。疊前反演得到的縱橫波速度和密度結果從不同側面反映了巖性和流體特征。根據目的層段的巖石物性參數，進行了縱波速度比值分析和縱橫波速度聯合解釋方法，描述了目的層段的分布特征。最後，對AVA同步反演結果的分析表明，疊前反演的泊松比和Vp/Vs參數能夠識別儲層，厚油層在剖面上有較好的響應，剖面與測井信息的相關性較好。
2.劃分濁積巖有利儲集相帶的地震屬性預測技術。
濁積砂巖油藏是壹種重要的隱蔽油藏類型，近十年來壹直是勘探的重點。滯濁積砂體壹般較小，橫向變化快，難以追蹤和描述，給勘探開發帶來壹定困難。濁積砂巖儲層識別和描述技術經過多年的不斷改進和完善，形成了壹套適合濁積巖儲層描述的技術方法，包括儲層幾何形態的確定、儲層埋深、厚度和空間分布的預測等。關鍵技術主要包括:
1)地震相分析技術
地震相能在壹定程度上反映巖相特征，地震相分析是以實際地質資料為基礎，利用地震參數結合井下和地面資料綜合解釋沈積環境和沈積體系。通常采用神經網絡方法劃分地震相，即利用波形相似性和地震屬性進行地震相分析。
2)分頻分析技術
地震頻率信息可以有效地識別儲層時間厚度的變化，檢測地質體的橫向不連續性，其基本算法是離散傅裏葉變換(DFT)或最大平方方法。根據DFT算法，每個薄層產生的地震反射信號在頻域中具有特定和唯壹的頻率分量。調諧反射振幅譜的相幹信息揭示了地震反射波的單層信息，可以更準確地估計薄層厚度。利用相譜上的相不穩定性，我們可以識別地層的橫向不連續性，如小斷層、裂縫和層間沈積相帶的變化。結合振幅譜和相位譜相關幹涉現象，可以快速有效地識別和繪制巖性和物性變化。該方法適用於儲層對某壹頻率具有良好響應的區域。
3)地震屬性優化識別技術
地震屬性比常規地震剖面具有更強的平面分辨率，並能反映地質體的空間變化。圖4-128是王58井區濁積砂體振幅屬性優化分布圖，可以準確確定王58井區物源方向和砂體發育範圍。
圖4-王58+028井區濁積砂體振幅屬性優化分布圖
3.礫石巖體階段劃分技術
砂礫巖作為重要的儲層類型之壹，針對砂礫巖儲層勘探的實際問題，從沈積環境分析、正演模擬、高分辨率層序劃分、多屬性儲層綜合預測等方面進行了深入研究，取得了重要進展和良好的應用效果，形成了砂礫巖地震描述的技術流程。其中，對砂礫巖勘探最有效的關鍵技術——砂礫巖階段劃分技術。
1)單井周期劃分
首先利用巖心資料觀察巖石類型、粒度變化和沈積構造，進而劃分巖心級沈積旋回。其次，對巖心數據和測井數據進行標定，建立測井循環標誌；第三，根據測井曲線的疊加模式，運用層序地層學的疊加樣式分析方法，劃分出進積、加積、退積等高級旋回。為了彌補巖心資料的不足，利用FMI成像資料進行旋回劃分，通過建立FMI圖像與巖相特征的關系，劃分不同級別的沈積旋回。
2)結合井震資料劃分大尺度沈積期。
大型沈積期在地震資料上壹般具有明顯的反射特征，通過地震反射特征和同相軸接觸可以識別大型沈積期的界面。同時，通過單井旋回劃分對地震資料進行了標定，劃分了大沈積期。
3)小尺度沈積時期對比
根據事件沈積泥巖分布穩定的特點，通過對比泥巖，對比礫石巖體的小尺度沈積時期。
4)利用時頻分析技術劃分砂礫巖沈積旋回。
時頻分析是通過提取薄互層的結構信息來研究砂礫巖內部變化的有效手段，研究對象是不同級別的層序體及其內部結構。時頻分析技術的應用，使砂礫巖的勘探不再局限於包絡面結構形態的描述，而是將研究對象縮小到壹級扇體(砂層組)。
(四)民豐高精度地震應用
民豐地區位於濟陽坳陷東營凹陷北部斷裂帶。東營北帶斷裂系統發育，油氣資源豐富。發現了砂礫巖、濁積巖和復雜斷塊等多種類型的油氣藏。
民豐地區已被三維地震覆蓋，包括民豐、永安鎮西、勝北，周邊有勝利村、雁北、顏佳、豐4井、新鎮等工區。民豐地區及周邊地區原有的三維地震采集觀測系統存在總覆蓋次數低、面元網格大、最大炮檢距小、觀測系統性能差等缺點。勘探的主要難點是構造斷裂和多期疊加形成的砂礫巖縱橫向變化非常復雜。常規地震剖面只能識別砂礫巖的包絡面，難以識別砂礫巖的期次和內部反射結構，導致儲層對比和夾層識別困難，這是砂礫巖油藏勘探開發面臨的主要問題。
根據東營北帶砂礫巖勘探的需要，開展了民豐高精度三維地震，覆蓋面積102.1km2。通過對地質目標進行觀測系統設計、保幅去噪和復雜構造成像技術，解決了沙三段濁積巖消失點不清晰、礫石巖體包絡面和內部反射弱、特征不清晰等問題，對復雜地質體的描述起到了很好的指導作用。
1.地震采集的關鍵技術
民豐三維位於東營市東營區和墾利縣，黃河從工區北部穿過。由於受黃河沖積的影響，表層松軟，導致該區中淺層分辨率低。主要難點在於如何提高數據分辨率。為了提高激發頻率，采用了延時震源激發技術。
根據民豐地區表層結構特征，在12 ~ 16m之間有壹套水泥層，適合延遲激發。震源激發延時疊加將多個小藥包在垂直方向上組合激發，通過合理設計藥包間距，使震源在垂直方向上相互疊加，繼承了小藥包激發地震波頻率高的優點，通過各級藥包的延時，可以在垂直向下方向上疊加有效能量，從而產生高能量的地震波。同時在垂直方向減小了對地面的振動影響，抑制了二次幹擾波，有效提高了激發頻率，增強了信號能量(圖4-129)。
2.地震數據處理技術
民豐工區位於東營北帶，油氣資源豐富。該區斷裂發育，小斷塊多而復雜，油氣藏類型豐富。需要拼接的區塊多，數據在能量、信噪比、相位、頻率等方面都不壹樣，工區存在較強的鉆井幹擾，處理難度大。民豐地區高精度三維地震資料的主要地質任務是查明區內地層分布與基巖古斷層剝離面的接觸關系；提高中深層的分辨率，查明砂礫巖頂面和內部的地震反射特征。通過加強地質認識，圍繞地質任務，對工區勘探開發現狀、老資料存在的問題和野外收集的資料進行了全面細致的分析。根據資料分析和疊前時間偏移技術要求，確定處理重點，有針對性地采取措施，解決連片數據壹致性、大鉆井幹擾、中深層反射能量弱、分辨率低等影響偏移成像的問題(表4-16)。
圖4-129民豐地區延遲激發與常規激發的單炮記錄對比(固定增益)
表4-16民豐地區數據處理要點及解決方案
3.地震解釋及應用效果
1)砂礫巖沈積階段的劃分
以高精度三維地震資料為基礎，以砂礫巖的物性分析和正演模擬為基礎，識別砂礫巖，利用時頻分析技術準確劃分砂礫巖沈積期，同時保證橫向追蹤的等時性。
砂礫巖階段劃分結果見圖4-130。沙河街組第壹階段鉆遇鹽16和鹽18，砂礫巖埋深較淺，背斜狀砂礫巖最有利於成藏。延22、永920鉆遇沙四段壹、二、三段，發育的砂礫巖體易發育次生滑塌砂礫巖體。隨著物源的進壹步開發，儲層物性得到有效改善，含油性增強，延22和永920的成功證實了這壹點。沙四段下段主要發育沙四段ⅳ-ⅸ期。此時，隨著埋深的增加，孔隙度進壹步降低。雖然儲層的物理性質比沙四上亞段稍差，但由於其靠近烴源巖，仍然可以捕獲大量的石油和天然氣。因此，風神1在4316m井段獲得高產工業油氣流，風神3進壹步突破儲層含油下限。而在勝坨地區，由於受勝北斷裂的影響，砂礫巖發育階段缺失，只能劃分出8個階段，分別對應於沙河街組第3階段和顏佳-永安地區沙河街組第1、2、3、6、7、7階段。
2)砂礫石分布預測
東營凹陷北帶東部沙河街組上段砂礫巖扇體是該區主要含油目的層之壹。在標定T6反射層和合成記錄劃分礫石相的基礎上，分階段打開合適的時間窗，利用地震屬性技術進行預測，取得了明顯的效果，準確確定了坨121古沖溝、燕16古沖溝和燕18古沖溝礫石體的發育規模和分布特征，如圖4-6538所示。已部署的永920、延222、永928、延227、永930、坨767、坨769等井相繼成功，極大地促進了該區砂礫巖油藏的勘探。
圖4-130風神1-燕22礫石體階段劃分剖面圖
圖4-131東營北帶東部沙四上亞段壹級礫石巖體空間分布圖
3)油氣勘探開發的影響
利用高精度資料，在民豐地區延16、延161斜2區塊發現並落實砂礫巖疊加圈閉320.9km2，部署探井37口，鉆探探井27口，成功率70%。2009年顏佳地區探明儲量報告為465，438+067× 65，438+004 t，使得東營北帶砂礫巖扇儲層成為勝利油田繼灘壩砂巖之後最重要的探明儲量位置。目前，延22井區和永920井區已投入開發，成為產能建設的重要陣地。