用于裂缝研究的偏移域绕射信息提取方法-储层地球物理实验室.doc

PAGE  PAGE 8 用于检测裂缝的偏移域绕射信息提取方法 赵惊涛 王真理 于彩霞 （中国科学院地质与地球物理研究所，北京，100029） 摘要 油气田勘探与开发中小尺度地质体，如沉积边界、微断裂、岩溶，特别是裂缝等为研究目标体。然而如何将这些地质体识别出来，并保证真实性，一直是是地质学家关心的问题。由物理场论可知，裂缝等不连续体地震响应为绕射场，因此，利用这些波场实现该类地质体成像是最为可靠的方式。通过对绕射波传播规律深入研究，本为给出了一种偏移域绕射信息提取方法，该方法不同于现存的波场分离方法，它充分利用了绕射波场运动学与动力学特征，能更好保留绕射波场特征，特别是绕射波与反射波相切情况。 模型试算与实际资料应用情况表明，该方法能有效的提取绕射信息，在碳酸岩缝洞型型储层研究上具有较好的应用前景。 1 引言 溶洞裂缝型油气藏中不连续地质体构造在油气生产中占有举足轻重的地位，该类地质体成像极富挑战性。绕射成像主要目的就是提高深度域或时间域成像分辨率，以辅助解释小断块、裂缝及其它小尺度不连续构造。目前，国内外提高成像分辨率的主要做法有相干分析（Gersztenkorn and Marfurt 1999; Marfurt et al. 1998）、瞬时谱属性(Liu and Marfurt 2007)等方法。然而，上述方法均为图形驱动型的，真假构造难辨，且无法突破瑞雷准则。 本文提出一种基于偏移数据的绕射信息提取方法，该方法能够去除反射波，突出地质不连续性构造，得到裂缝等构造成像结果。反射波成像结果反映宏观地质构造背景，而绕射成像结果主要体现细节信息，结合两者成像结果在地质解释上具有广泛的应用价值。 2 方法原理 在石油勘探中，习惯上称散射为绕射，并分为绕射波与散射波，前者对应边缘绕射，后者对应与菲涅尔体在空间各个方向尺度相当的地质体产生的绕射现象。振动传播过程中，两种绕射现象在运动学特征上并无区别，但动力学特征差异很大，其中边缘绕射在稳相点处出现反相位现象，且该处振幅值约为反射波振幅值一半，该特征也为分离边缘绕射波提供了很好的条件。而散射波，并无上述特征，其动力学特征与特定情况下的反射难于区分，如强弯曲反射、破碎界面反射等。然而，在偏移域，绕射波与散射波均存在空间不连续性，不可预测，不同于可预测的反射波。 本文提出的绕射信息提取方法能够很好接轨常规反射波成像方法，主要步骤如下： 通过速度分析与偏移，实现域变换，到达反射波可预测，绕射波不可预测的目的； 减去预测出反射波，得到剩余信息； 采用相同偏移速度，逆偏移剩余波场，重构叠加域绕射波场； 绕射波速度分析，实现绕射信息提取。 3 模型试算 图1 为零偏移距合成记录，信噪比20，模型为小断层、断点构造。图2为偏移结果，实际偏移速度低于适合的偏移速度，仅为说明该分离方法对速度模型不敏感。图3为预测出的反射信息。图4为分离出来的绕射信息，结果显示该方法能够有效的减除反射波。 4 实际资料应用 该地区油气藏属于碳酸岩缝洞型，油气位于该地层上部。 图5为常规反射波成像结果，该剖面不能很好展示裂缝发育信息。 图6为去除反射信息后逆偏移结果，复杂构造地区绕射较为发育。图7为提取的绕射信息，与常规成像方法相比，该成像结果去除了反射强背景，突显端点、断块、裂缝等不连续体地质信息。图8为提取的绕射波与反射波水平切片均方根属性对比图。井位验证表明，绕射波裂缝预测结果与井位吻合较好。为进一步说明该方法可信度，通过地质约束，应力场模拟方法同样得出了裂缝分布图。对比图9中（a）（b），可知，两者在裂缝展布情况上趋于一致，但绕射波分辨率明显高于正演方法。 在绕射信息解释上，通常需要结合反射成像结果，在宏观构造主控前提下，分析裂缝发育情况。 5 结论 偏移域绕射信息提取是一种能够用于裂缝检测的方法，该方法在缝洞油气藏成像上通过散射波与绕射波实现。模型试算与实际资源应用表明，该方法在深层地质异常体研究上也具有很好的应用前景。 致谢：感谢国家油气专项基金对该项研究的支持，感谢中国地质大学（武汉）提供的应力场正演结果。 参考文献 Gersztenkron,A., and K.J.Marfurt, 1999.Eigentructure-basedcoherence computations as an aid to 3-D structural and stratigraphic mapping: Geophysics, 64, 1468-1479. Liu J. and Marfurt K.L. 2007. Instantaneous spectral attributes to detect chanels.