Question

常用的横向预测方法

Answer 1

1. 普通剖面上的波形振幅法

这种方法是在二维或三维地震剖面上，利用储层反射波的波形和振幅的变化来预测储层的横向变化。现以著名的高速楔形体模型地震响应为例说明。高速楔形体被低速围岩包围时，其顶、底界面各自产生极性相反、反射系数绝对值一样的反射波，在不同厚度区楔形体的反射特征各异，概括如下：

（1） 当楔形体厚度大于λ/2 （λ为子波波长） 时，顶底反射清晰可辨，可根据波峰至波谷的视时差定量地描述储层的厚度。

（2） 当地层厚度在λ/4～λ/2之间时，顶底两个反射波相互干涉，形成复合波。可根据波形变化特征定性识别储层的存在。

（3） 当地层厚度小于λ/4时，复合反射波呈近似单波状，峰谷时差为常数，不能反映地层厚度的变化，但反射波振幅由λ/4处的最大值开始随地层继续减薄而线性减小。因此，可根据振幅变化描述储层的变化。

由以上实例可看出，波组的波形和振幅等反射特征随着储层厚度的变化而变化，因而只要首先标定出储层的波组，然后按照这个波组沿同相轴横向追踪观察其反射特征的变化，就可达到追踪储层的目的。在多条剖面上相同层位储层追踪闭合后，可作出储层分布范围图，并且在不同厚度区，根据地震剖面上拾取的时差和振幅值，可得出相应的储层厚度，作出储层等厚度图，以定量描述储层的变化。

2. 合成声波测井法

众所周知，地震记录为反射系数和地震子波的褶积，即：

S（t）＝r（t）×W（t）

式中：S （t） ——地震记录；r （t）——地层反射系数；W （t） ——地震子波。

而反射系数又是地震记录和反子波的褶积。因此，已知地震子波或测井反射系数，通过反褶积的方法可求出地震反子波，利用反子波和野外地震记录进行反滤波，就可得到反射系数。根据反射系数和波阻抗的关系可进一步求出波阻抗或层速度，即：

油气田开发地质学

式中：z₁——第1层的波阻抗，（g/cm³）·（m/s）；v₁——第1层的层速度，m/s；z_n——第n层的波阻抗，（g/cm³）·（m/s）；v_n——第n层的层速度，m/s；r_i-1——反射系数。

这种层速度称为合成地震层速度，如以时差-深度表示，与井中实测的声波曲线极为相似，故称为合成声波测井。利用合成声波测井剖面横向追踪储层的实质是根据储层与围岩层速度上的差异，在剖面上标定出储层位置后，沿剖面分析速度 （或伪时差） 横向变化规律，确定储层的横向变化及尖灭位置，达到在地震测线覆盖的全区内追踪储层的目的。

图3-68 是实际的合成声波测井剖面，从中可看到储层的变化。

图3-68 合成声波测井剖面 （据周绪文，1989）

3. 道积分剖面上的横向预测

道积分剖面的处理十分简单。首先对地震道进行高分辨率的零相位子波处理，处理过的地震道可表示为：

S（t）＝r（t）×F（t）

式中：r （t）——反射系数序列；F （t）——高分辨率处理系统带限滤波因子，为零相位。

根据垂直反射定律，有：

油气田开发地质学

式中：z_t＋1，z_t——波阻抗，（g/cm³）·（m/s）；ρ_t＋1，ρ_t——地层密度，g/cm³；v_t＋1，v_t——层速度，m/s。

从上式可得：

油气田开发地质学

即：

油气田开发地质学

由于｜r_i｜ <0.5，所以对上式两边取对数，并泰勒展开，得：

油气田开发地质学

对上式两边施加滤波因子F （t）：

油气田开发地质学

上式中 为地震反射系数的积分。

因此F（t） 为地震道积分。地震道积分等于归一化后的波阻抗对数的滤波。

道积分剖面上，同相轴即表示一个地层，同相轴的宽度表示地层厚度，其变化反映了地层厚度的变化；而波峰和波谷的强弱变化，反映地层间的层速度差。因此，标定好储层层位后，就可在道积分剖面上横向预测它的变化。

4. VSP技术

VSP技术的使用使我们有可能精确地记录并研究接近任何反射层的反射子波的振幅，因此在VSP叠加剖面上就直接得到了储层的反射信息。而且由于VSP采集可以得到井周围一定范围的反射记录，这样井中的储层地震响应就可以向外扩展，达到在井周围一定范围内横向追踪或预测储层分布的目的。横向追踪储层通常使用的是多偏移距VSP法和斜井VSP法。

多偏移距VSP做法有两种：(1)保持检波点不动，横向改变井口源距；(2)保持井口源距不变，上下移动井内检波点。它们都能使目的层的反射点以等距离从井点 “步开”，有利于跟踪井内已查明的反射界面逐步向外延伸，其横向追踪宽度可达数千米。当井较密时，VSP叠加剖面就可以覆盖至邻井。

斜井VSP相当于在大大靠近目的层的深处空间内进行高分辨率剖面观测，可以得到相当宽度目的层的清晰反射图象。

VSP横向追踪储层时，在剖面上标定储层层位显然比较方便而且准确，因为钻井、测井及VSP记录都是在同一井眼内获取的，与其他地震方法相比，省了时深转换这一难题。此外，即使在用波形振幅方法或其他方法追踪储层时，也尽可能利用VSP标定储层位置。唯一困难的是具有VSP记录的井往往较少，在需要大范围追踪储层时，会显得资料不足。而且单纯使用VSP剖面追踪得出的只能是储层在一个剖面上的信息，难以得到平面上和空间上储层的信息，因此，只有将VSP与其他方法结合使用，才能弥补其不足，发挥其优势。

5. 地震模型技术在横向预测中的应用

模型技术是正演技术，其目的是将地震记录与模型对应起来，以确定储层的地震响应。一维地震模型为一种常用的以已知井的岩性剖面作为地质模型，从过井地震剖面上可找到这个地质模型的实际地震响应。合成地震记录就是通过声波测井曲线，结合子波特征，通过理论计算得出理论地震响应。当理论地震响应与实际地震剖面一致时，就可找到地震反射系数与地质因素之间的关系。将地质模型中储层的层位标定在实际地震剖面上，然后逐步改变地层模型，模拟储层的横向变化，不断制作一维模型，与实际剖面对比分析，从而达到追踪和预测储层的目的。二维模型是一维模型的扩展，它用于追踪储层，要求研究人员对工区储层的分布规律、空间变化形态有较详细的了解，一般也是从已知井做起。

图3-69是利用地震模型技术预测砂体的实例，97.5地震剖面过王39井，图3-69B是时间域内表示的王39井的岩性柱拟合成地震记录。通过在97.5地震剖面上标定出砂体位置，然后在井的两侧设计当砂体厚度逐渐减小时的合成地震记录，与相应地震道对比分析，横向追踪，直至尖灭。

图3-69 王39砂体综合解释田 （据张杰等，1990）

使用模型技术进行横向预测在实际工作中往往会遇到很多困难。首先，由于地震资料的纵向分辨率太低，因而较薄的储层受上下围岩的干扰，反射波不清晰，难以追踪；其次，在制作理论模型时，参数的恰当选择，特别是子波的选取非常困难。现在已有很多制作模型的软件问世，如G. XTechnology公司的Aims系列，输入、输出、转换、算法等都可自动或半自动进行，但子波选取问题仍是制作模型中误差的主要来源。

6. 三维地震剖面上的横向追踪

由于三维地震反射空间归位好，可利用其垂直剖面按照波形、振幅方法原理追踪储层。这种方法成本低、效果也不错，特别是在人机联作工作站上做起来十分方便。同时，根据三维地震资料的等时水平切片，可非常直观地追踪储层在平面上的变化，无须进行剖面解释中至关重要的闭合工作，因为水平切片本身就是一闭合的等时面。