儲(chǔ)層量化是以地震屬性為衡量標(biāo)準(zhǔn)，利用香農(nóng)信息論將相鄰地震道作為基本計(jì)算單元求取信息量的一種方法。 在對(duì)儲(chǔ)層預(yù)測(cè)方法進(jìn)行研究的過程中，基于地震屬性的預(yù)測(cè)方法已極為普遍。一般的研究內(nèi)容均涉及地震屬性，其公共模塊由4 部分組成，是進(jìn)行儲(chǔ)層量化及儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的前期準(zhǔn)備工作。首先，勘探人員通過特定方式獲取地震數(shù)據(jù)體并 將其保存為SEGY 格式；其次，利用專業(yè)地震屬性提取軟件（如VVA）按照解釋層位提取地震屬性；之后，根據(jù)當(dāng)前區(qū)塊的特點(diǎn)及數(shù)據(jù)特征確定一系列敏感地震屬性；最后，利用特定方法對(duì)所選地震屬性進(jìn)行優(yōu)化以去除冗余信息 并降低計(jì)算維度。
地球物理在地質(zhì)勘探中的基礎(chǔ)作用
在地質(zhì)勘探過程中，由地質(zhì)專家指導(dǎo)野外作業(yè)人員進(jìn)行信號(hào)接收器的部署及采集工作，并根據(jù)特定采樣頻率對(duì)連續(xù)時(shí)間地震信號(hào)進(jìn)行采樣，再按照特定格式記錄采樣數(shù)據(jù)。在地震數(shù)據(jù)處理過程中，通常采用SEGY 文件格式， 該格式是由國際地球勘探協(xié)會(huì)（the Society of Exploration Geophysicists, SEG） 發(fā)布的一種地震數(shù)據(jù)方面的標(biāo)準(zhǔn)文件格式。
其前3600 個(gè)字節(jié)為卷頭，包含文件中記錄的地震道總數(shù)、離散采樣間隔、不同地震道離散采樣點(diǎn)個(gè)數(shù)是否一致、數(shù)據(jù)格 式、計(jì)量系統(tǒng)、數(shù)據(jù)域（時(shí)域、振幅、相位譜）等信息；之后是地震道記錄塊，包括道頭和具體采樣數(shù)據(jù)，其中道 頭包含當(dāng)前道的采樣點(diǎn)數(shù)、采樣間隔、Common Depth Point Number（CDP 號(hào)）、Xline 坐標(biāo)、Inline 坐標(biāo)、X 坐 標(biāo)、Y 坐標(biāo)及具體采樣數(shù)據(jù)等。
油田在進(jìn)行石油鉆井過程中，在鉆 到設(shè)計(jì)井深后必須進(jìn)行相應(yīng)測(cè)井部署。通過測(cè)井部署，研究人員能夠獲得各種 工程技術(shù)資料及石油地質(zhì)資料，并以此 作為鉆井和開發(fā)油田的原始資料。在儲(chǔ) 層量化過程中，測(cè)井提供了可供選取的 油氣系統(tǒng)及砂體系統(tǒng)CDP 中心；在儲(chǔ) 層預(yù)測(cè)過程中，測(cè)井以地震道形式抽象成向量，為油藏模型的建立提供了訓(xùn)練樣本。地震道是指在石油、天然氣的地球物理勘探過程中，利用人工地震的方式 在地下任何固定地點(diǎn)上的接收器接收到的一次激發(fā)所產(chǎn)生的震動(dòng)及經(jīng)過特定理一起記錄下來的連續(xù)時(shí)間過程。地震 道是儲(chǔ)層預(yù)測(cè)過程中研究的基本單位。
無論是儲(chǔ)層量化還是基于地震屬性的儲(chǔ)層預(yù)測(cè)均是將地震道抽象成一個(gè)具有維變量的向量，作為當(dāng)前經(jīng)過屬性優(yōu)化后的地震屬性個(gè)數(shù)。在儲(chǔ)層量化過程中以二維相鄰地震道為基礎(chǔ)進(jìn)行信息量求解及相關(guān)量化研究；在基于地震屬性的儲(chǔ)層預(yù)測(cè)過程中，監(jiān)督樣本集及待測(cè)樣本 集均是以給定地震道特定時(shí)窗內(nèi)地震屬性的形式展現(xiàn)。 地震屬性是指地震波中所包含的物理信息，由疊前或疊后地震數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)學(xué)變換而得到的有關(guān)地震波的幾何 學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)或統(tǒng)計(jì)學(xué)特征，同時(shí)無其它任何類型數(shù)據(jù)介入。QuincyChen 等以波的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)特征為 依據(jù)將地震屬性分為振幅、頻率、相位、能量、波形、衰減、相關(guān)和比率等八大類。
從地震屬性的基本定義看，它是表征地震波形態(tài)、運(yùn)動(dòng)學(xué)特征、動(dòng)力學(xué)特征和統(tǒng)計(jì)學(xué)特征的物理量，有著明確的物理意義。地震屬性有助 于洞察數(shù)據(jù)，尤其是當(dāng)其顯示在經(jīng)解 釋過的空間層位上時(shí)。然而，多數(shù)有 效的敏感屬性并不獨(dú)自存在，而以不 同的方式高耦合地表示幾個(gè)有限的基 本屬性。
圖1 展示了地震數(shù)據(jù)經(jīng)VVA 軟件處理后的縱向剖圖，其中橫軸為地震道的CDP 編號(hào)，縱軸為采樣時(shí)間。從縱 向上看，每個(gè)連續(xù)波形代表一個(gè)地震道 的離散時(shí)間振幅采樣經(jīng)擬合后的結(jié)果；從橫向上看，該圖展示了各地震道沿 Inline 方向的變化趨勢(shì)。同時(shí)由于沉積 作用，在計(jì)算確定時(shí)窗間隔內(nèi)的地震屬 性時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照解釋層位（紅色矩形框）滑動(dòng)計(jì)算。以油氣藏儲(chǔ)存介質(zhì)為依據(jù)， 可將地震區(qū)塊分為巖性及潛山兩種，在上述兩種區(qū)塊中均可考慮選用地震屬性作為敏感屬性。
地震屬性敏感分析促巖性油氣藏有效探測(cè)
在地球物理學(xué)中，巖性油氣藏是比較典型的一種油藏儲(chǔ)層類型。在該類型 地質(zhì)區(qū)塊進(jìn)行儲(chǔ)層預(yù)測(cè)過程中，常用的 地震屬性包括均方根振幅、振幅差異分析主頻、波阻抗反演、道積分等。
均方根振幅均方根振幅是通過計(jì)算時(shí)窗內(nèi)振幅平方的平均值后經(jīng)開方求得。由于振幅值在平均前平方，因此， 它對(duì)特別大的振幅非常敏感。振幅差異分析每一地震道振幅平方差的求取方法是將時(shí)窗內(nèi)的每個(gè)振幅值 減去平均值后累加，用總數(shù)除以非零采 樣點(diǎn)數(shù)。
主頻系列F1、F2、F3 給定時(shí)窗 內(nèi)的每一個(gè)輸入道的估算值是由能量 譜中的三個(gè)最主要頻率分量組成，這 三個(gè)分量即為圖2 中的F1、F2、F3。 其中F1 是低頻段的峰值，F(xiàn)2 是中間 頻段的峰值，F(xiàn)3 是高頻段的峰值。圖 2 所繪的能量譜圖通過對(duì)所有地震道進(jìn) 行快速傅立葉變換后經(jīng)最大熵法得到。最大熵方法是在有限的時(shí)窗內(nèi)得到可靠估算值的一種方法，是對(duì)三個(gè)主頻的 數(shù)學(xué)方法估算值，并且這些估算值可能不總是與實(shí)際能量譜上看到的峰值一樣。這三組屬性有助于在數(shù)據(jù)時(shí)窗內(nèi)確 定主頻特征，在任意或所有主頻系列屬性里側(cè)向變化，可能包含由油氣飽和度或斷裂導(dǎo)致的頻率吸收效應(yīng)的特征，例如油氣飽和的砂體削弱了較高的頻率，這樣會(huì)得到較低的一個(gè)或所有的主頻。因此通過分析主頻系列F1、F2、F3 特性可以更好地對(duì)油氣飽和度或斷裂等特征進(jìn)行研究。
地震道間區(qū)別顯示潛山油氣藏特征
在地球物理學(xué)中，潛山油氣藏是另一種比較典型的油藏儲(chǔ)層類型。在該類型地質(zhì)區(qū)塊中，常用的地震屬性包括相 似類屬性、曲率屬性等。相似類屬性多用于描述地質(zhì)邊界，如斷層、斷裂、河道邊界和暗礁等?？?nbsp; 分為波形差異體、簡單差異體及相似體。
其中波形差異體屬性在三維空間中將一個(gè)地震道的波形與其它地震道的波形進(jìn)行比較。簡單差異體屬性是計(jì)算最大波 峰和鄰近的波峰振幅，然后將它們相互 比較估計(jì)地震波的衰減。相似體屬性是“根據(jù)平均數(shù)據(jù)道的能量與每個(gè)數(shù)據(jù)道的平均能量的比值，對(duì)波形相似體的統(tǒng) 計(jì)測(cè)量進(jìn)行計(jì)算”，計(jì)算結(jié)果相對(duì)于單位值的偏差顯示了地震道間的區(qū)別程度，可以顯示地質(zhì)和地層特征。
在計(jì)算波形相似體屬性時(shí)，通過在Inline 和 Xline 方向上選取參與計(jì)算的道數(shù)來進(jìn)行波形差異體比較范圍大小的控制，這就是相似體差異性的尺度變化的顯示。不同的構(gòu)造背景或是同一構(gòu)造背景但構(gòu)造部位不同，常常使計(jì)算道數(shù)的多少存在較大差異，這就需要進(jìn)行不同道數(shù)的試驗(yàn)性處理以選取合理的計(jì)算道數(shù)。一般來說，參與計(jì)算的道數(shù)少則受局部因素影響較強(qiáng)，參與計(jì)算的道數(shù)多則更具有區(qū)域性特征，同時(shí)也使計(jì)算量得到成倍增加。在垂向上，合理時(shí)窗的選取也是非常重要的。 在傾角控制的條件下，也可以通過指 定合理的時(shí)窗來計(jì)算波形體在構(gòu)造傾角控制下的差異性。
地震體曲率屬性可以幫助地質(zhì)學(xué)家 解釋地質(zhì)現(xiàn)象。地質(zhì)學(xué)家可以用曲率屬 性來精確解釋地質(zhì)體內(nèi)各界面的細(xì)節(jié)變化，而這些界面的信息無法直接用于復(fù)雜地質(zhì)現(xiàn)象的解釋，或在解釋中存在困 難曲率屬性體的提取省略了缺乏連續(xù)界面地帶的層位拾取，也就避免了層位 拾取過程中不必要的拾取誤差和錯(cuò)誤。
曲率屬性與相似體屬性或其他體屬性相結(jié)合，增強(qiáng)和完善了識(shí)別潛山地質(zhì)體的能力，曲率屬性的提取最好在地震資料品質(zhì)較好、無噪音濾波地震數(shù)據(jù)體上進(jìn)行。在地球物理解釋中較常用的曲率屬 性包括平均曲率、高斯曲率、最大/ 最小曲率、最正/ 最負(fù)曲率、傾向/ 走向 曲率、形狀指數(shù)、彎曲度、等值曲率、朗泊體反射率等。
微信公眾號(hào)
微信視頻號(hào)
京公網(wǎng)安備11010502053156號(hào)