提高合成地震记录精度的方法研究_北京地震监测精度

来源:高中教育 发布时间:2019-04-07 06:18:59 点击:

  合成地震记录(简称合成记录)是连接地震资料与测井资料的纽带,是联合高分辨率的测井信息与区域性的地震信息的桥梁,其精度直接影响到地质层位的准确标定。目前油气勘探工作越来越向隐蔽性油气藏发展,目标尺度越来越小,对合成地震记录提出了更高的要求[1]。由于合成记录的制作过程中存在诸多的制约因素,合成地震记录与实际地震剖面往往并不能完全一致。本文将着重从原理上分析这些制约因素,并总结相应的技术对策。
  1、合成地震记录的制作原理
  合成记录的制作是一个简化的一维正演的过程,合成记录F(t)是地震子波S(t)与反射系数R(t)褶积的结果。
  F(t) =S(t)×R(t)
  合成地震记录制作的一般流程是:由速度和密度测井曲线计算得到反射系数,将反射系数与提取的地震子波进行褶积得到初始合成地震记录。根据较精确的速度场对初始合成地震记录进行校正,再与井旁地震道匹配调整,得到最终合成地震记录。(图1)
  
  
  
  
  
  
  
  
  图1 东部油田某井合成地震记录
  2、合成记录的制作过程中的质量控制
  合成地震记录制作主要包括计算反射系数、提取地震子波和匹配调整时深关系三个环节,如何对这三个环节进行有效的质量控制成为决定最终精度的关键,在实际制作过程中依照下列方法进行相应的质量控制[2]。
  2.1反射系数
  由于测井曲线在测量过程中受所使用仪器、施工单位以及环境的影响,所以在制作合成地震记录之前应该对密度和声波曲线进行标准化处理。测井曲线的标准化处理是一个非常重要的工作,精确的测井曲线可以提高反射系数的准确性和可信度。整理测井曲线可以从以下几个方面进行:
  对测井曲线进行标准化处理是为了消除曲线中的一些压制正常的波峰、波谷的奇异值。首先计算标准井标准层段的测井曲线平均值,然后计算每口井目的层段测井曲线平均值,求出校正差,再从测井曲线中减去校正量,即完成标准化校正(图2)。
  
  
  
  
  
  
  图2 标准化曲线流程图
  
  
  
  
  
  
  反射系数由速度和密度测井数据计算得到,反映上、下两层介质的波阻抗差。计算反射系数的表达式为:
  
  
  
  式中Z表示波阻抗,ρ表示地层的密度,υ表示地层的速度。
  
  如果没有密度曲线,可根据甘德方程,通过速度求得。通常用ρ=0.31υ0.25来求取密度ρ。
  2.2子波提取
  在合成记录制作过程中,反射系数表述的是地层的性质,(但也与地震波的性质和传播有关);地震子波表述的是地震波的性质(也与传播的地层有关)。地震子波的提取方法有两大类:第一类是确定性子波提取方法;第二类是统计性子波提取方法。确定性子波提取方法指的是利用测井资料首先计算出来反射系数序列,然后结合井旁地震道由褶积理论求出地震子波。统计性方法需对所有的地震资料和地下的反射系数序列的分布进行某种假设,所得子波精度不高。所以我们通常选用确定性子波提取方法。
  在制作合成记录过程中,我们通常采用的方法是在地震记录中提取一个与地震资料主频相近的理论子波―雷克子波(极性与地震剖面一致)。雷克子波的数学表达式:
  s(t) = [1-2�πfmt)2]e-(πfmt)2
  
  
  
  
  
  
  
  因为雷克子波有一个幅值较大的主瓣,和两个幅值较小并且对称的旁瓣,所以它非常接近地震子波。频率越高,波形越窄,主频在频谱中对应最大振幅。(图3)图3 零相位雷克子波
  在实际制作合成地震记录时,为了提高合成记录的质量,通常采用零相位雷克子波。零相位的雷克子波有一个幅值较大的主瓣,和两个幅值较小并且对称的旁瓣,所以它非常接近地震子波。它的优点:①子波的旁瓣小,能量集中在较短的时间内,分辨率较高;②对薄层的分辨能力相对要好,并且在同相轴计时、明确鉴别反射极性方面也是更优越的。
  2.3调整深时关系
  调整深时关系过程中应本着先宏观后微观的原则进行。通过对主要地层层位的对比,初步确定匹配关系,然后在此基础上分析、比较、匹配小层之间的对应关系,最后得匹配关系。另外,匹配调整过程一定要与过井地震剖面相结合,这样有助于提高标定的精度和可信度。同时还要利用波形、振幅特征等多种有效的匹配方式,综合调整匹配。匹配过程中一定程度的整体漂移和局部拉伸或压缩处理都是合理的、必要的,以使得合成地震道与井旁地震道的相关达到最优化。匹配调整过程应以合成地震道与井旁道最大相关为准则,制作得到的高精度合成地震记录,才能满足精细层位标定的需要[3]。
  3、结论
  精细合成地震记录为复杂构造的精细刻画提供了前提,是构造解释、储层反演等基于高分辨率地震资料技术关键环节。合成地震记录制作过程中一定要做到“两个精确,一个准确”。“两个精确”指的是反射系数和地震子波提取要精确; “一个准确”即时深关系匹配要准确。匹配时要综合考虑波形、振幅等特征,做必要的整体漂移和局部拉伸或压缩。只有这样才能制作出高精度的合成地震记录,才能有助于地震技术在生产开发中深入发展和应用。

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