第三章 三维地震精细构造解释
第一节 构造解释的一般方法
三维地震资料精细构造解释包括层位标定、层位追踪和断层解释。
在进行构造解释前,应全面地收集已有的地质、钻井、测井、试油、分析化验等资料,把这些资料按人机联作的要求进行整理,包括钻井坐标、地质分层、岩性柱状图、目的层厚度、孔隙度、测井曲线等,对这些数据进行认真对比,并设置好各种有关的初始参数,为后续人机联作解释工作的开展打下基础,并随着解释工作的进展及时对基础数据进行补充和完善。
层位标定的方法很多,常用的有地质岩性分析法,速度谱法,地震测井、声波测井、VSP测井及人工合成地震记录等,针对本区三维资料的品质和精细解释的需要,地震解释采取骨干剖面控制下的地震和钻井交互解释方法。先建立骨干地层对比剖面,以合成记录标定为桥梁,建立对应的骨干地震剖面的解释方案。
精细解释以骨干剖面为基础,开展层位的追踪对比、闭合。该方法能很有效地表现整个区域的基本地形特征。
利用部分井的地质分层,合成记录和VSP对应的时深关系作层位标定。其中在制作合成记录过程中着重注意了以下几方面的问题:合成记录的基准面应与地震剖面一致;合成记录的极性与地震记录一致;合成记录子波要从井旁地震道提取,其振幅谱和相位谱也尽可能与记录上的子波相似;对声波测井数据应进行环境校正和归一化处理;先标定地质分层准确、波组特征明显的波组,然后标定分层不清的反射波组;利用过井地震剖面上的断点与地质分层断点的对应关系,交互验证标定的结果;利用多井标定结果,互相检查,进一步提高标定精度,准确地将钻遇的地层对应到相应的地震反射层位上。
以标准井作标定剖面确定的层位解释方案出发,结合时间切片、地震属性、地震剖面等特征,以10条inline方向的测线和10条crossline方向的测线为网格间隔,向四周直至工区有效范围内进行外推精细解释,最终使得各层解释密度达到比较理想程度。最后利用拉任意线对解释层位进行检查,保证解释的精度。
本次地震解释采用LandMark解释系统,应用了地震剖面的彩色显示、放大(缩小)显示、相交线显示、连井线剖面显示和“多边形裁剪对比”等技术,以突出地震剖面的特征,保证地震波组对比追踪的质量,其闭合差较小。在解释过程中既要考虑闭合差的影响,又要遵守相位追踪原则,以确保能满足构造成图精度。
经过层位标定,确定了各套地层的地震反射层位,根据地震波组的反射特征及其在横向上的连续性,进行层位的追踪对比和断层解释。
由于研究区致密砂岩天然气藏的非常规性和构造复杂性,三维地震数据体尽管也能为解释人员提供区域上的断层展布特征,但对伴生的小断层的解释仍有困难,尤其小宽断裂带断层的解释及组合仍是困扰解释人员的最大问题。因此,解释时,坚持先宏观后微观,先地震剖面,后平面组合的原则;先通过线道方向、振幅时间切片和相干体切片的动画浏览,了解断层的空间分布。相干体时间切片比常规振幅时间切片在平面上能更好地展示断层的特征,其可以更清楚地反映断层的细节,如断层的延伸长度、规模大小和平面组合。断层的平面组合,特别是伴生小断层的处理主要依据相干体切片来完成。解释过程中采用了主测线、联络测线、联井测线和任意线、振幅时间切片(图3-1)、相干体切片联合的方法解释,使剖面上的层位严格闭合和断层的合理解释。
图3-1 孤-后-八工区1050ms反射振幅时间切片图
一、相干处理
三维地震相干体主要是利用相邻道地震信号的相似性来描述地层、岩性的横向非均质性,特别是在识别断层性质、断层走向以及了解砂体展布等方面非常有效。由于三维相干技术是对三维地震数据进行计算比较,其结果无人为因素影响,可信度高,可以比较客观地反映断层细节及地层特征。三维相干数据体切片(图3-2)与普通三维振幅切片联合应用进行构造和岩性解释,可以帮助解释人员迅速认识整个工区断层及岩性的整体空间展布特征,从而达到提高解释速度及精度,缩短勘探周期。
图3-2 孤-后-八工区700ms三维地震相干体切片图
二、速度研究
速度研究是三维地震资料解释中极为重要的一环,速度的精度直接制约着构造图的精度,因而也影响着圈闭评价和开发部署。根据单井的人工合成记录成果进行时深关系分析,建立各单井的时间—速度、深度—速度关系,通过对比各井深度—速度可知:研究区速度分布范围广,浅层速度变化大,即使是相邻的断块,同一层段速度差也较大,如SN90井的速度明显比SN76井高,利用SN90井的速度模型所作的合成记录速度也偏高,这与SN90井的VSP速度较高有关。由于无速度谱资料(仅有叠加速度体数据),速度解释难度较大,在建立工区三维速度模型时。以叠加速度为基础,以单井的合成记录速度对叠加速度体进行标定,建立了工区的三维速度模型,在构造成图(时深转换)时,根据提取的单层速度值用井点速度进行校正。
深度剖面是解释人员的终极目标。由于工区内岩性变化大,速度梯度不明显,尽管对速度体进行了处理,但层速度剖面上仍有较明显的奇异点,处理结果未能尽如人意。根据前人的经验,要取得理想的深度偏移效果,关键在于建立较准确的层速度剖面模型,这就要求层速度剖面较平滑、无明显的奇异点。所以速度处理的重点在层速度剖面的制作上。为了制作较准确的层速度剖面,对原叠加速度体数据进行内插处理和时深转换,获得随深度变化的层速度剖面,然后对初步获得的深度—层速度进行分析,将明显的速度奇异值予以剔除,再利用合成记录标定的测井声波速度对初始模型进行校正,将完成异常点剔除和声波时差校正后的速度剖面进行适当的纵向和横向平滑。这样就完成了深度一层速度剖面偏移,最终获得具有较高信噪比的深度剖面(图3-3)。根据深度域构造图与钻井分层对比发现:二者的最大误差在20m左右,利用变速度成图法完成了T30、T23和农十等气层组顶面构造图(图3-4、图3-5、图3-6)。在解释的过程中,利用三维可视化技术,通过立体显示可以指导并修改层位解释,获得了储层精细构造图,提高了解释的精度。
图3-3 孤-后-八工区Inline330线速度剖面图
图3-4 孤家子——八屋南地区农X气层组项面构造图
图3-5 孤家子——八屋南地区T32构造图
图3-5 孤家子——八屋南地区T03构造图