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1、地震资料构造解释的主要内容和基本方法课课 程程 内内 容容 第第1章章 绪论绪论 第第2章章 地震波运动学理论地震波运动学理论 第第3章章 地震资料采集方法与技术地震资料采集方法与技术 第第4章章 地震波速度地震波速度 第第5章章 地震资料解释的理论基础地震资料解释的理论基础 第第6章章 地震资料构造解释地震资料构造解释第第6 6章章 地震资料构造解释地震资料构造解释第一节第一节 地震资料构造解释的地震资料构造解释的 主要内容和基本方法主要内容和基本方法 第二节第二节 断层解释断层解释 第三节第三节 构造图的绘制构造图的绘制 第一节第一节 地震资料构造解释的主要内容和基本方地震资料构造解释的主
2、要内容和基本方法法一、基本内容一、基本内容 二、解释工作流程二、解释工作流程 三、层位标定三、层位标定四、地震剖面解释方法四、地震剖面解释方法 地球物理勘探方法之一的地震勘探主要包括地球物理勘探方法之一的地震勘探主要包括三三大环节大环节,即地震资料的野外采集、数字处理和,即地震资料的野外采集、数字处理和资料解释。地震资料的野外采集和室内处理涉资料解释。地震资料的野外采集和室内处理涉及到基础资料的操作,而及到基础资料的操作,而地震资料解释地震资料解释就是把就是把这些资料转化成抽象的地质术语,即根据地震这些资料转化成抽象的地质术语,即根据地震资料确定地质构造形态和空间位置,推测地层资料确定地质构造
3、形态和空间位置,推测地层的岩性、厚度及层间接触关系,确定地层含油的岩性、厚度及层间接触关系,确定地层含油气的可能性,为钻探提供准确井位等。很显然,气的可能性,为钻探提供准确井位等。很显然,这种转化和转化的质量是每个解释人员的能力、这种转化和转化的质量是每个解释人员的能力、想象力的综合表现,最终的成果体现在地质解想象力的综合表现,最终的成果体现在地质解释的合理性上。释的合理性上。 第一节第一节 地震资料构造解释的主要内容和基本方地震资料构造解释的主要内容和基本方法法 地地震震资资料料解解释释可可分分为为三三个个阶阶段段:构构造造解解释释20世世纪纪70年年代代以以前前主主要要以以地地震震资资料料
4、的的构构造造解解释释为为主主,即即利利用用反反射射波波旅旅行行时时、速速度度等等信信息息,查查明明地地下下地地层层的的构构造造形形态态、埋埋藏藏深深度度、接接触触关关系系等等。地地层层岩岩性性解解释释出出现现在在70年年代代后后期期,这这一一阶阶段段包包括括两两部部分分内内容容,一一是是地地震震地地层层学学解解释释,即即根根据据地地震震剖剖面面特特征征、结结构构来来划划分分沉沉积积层层序序,分分析析沉沉积积岩岩相相和和沉沉积积环环境境,进进一一步步预预测测沉沉积积盆盆地地的的有有利利油油气气聚聚集集带带;二二是是地地震震岩岩性性学学解解释释,它它是是采采用用各各种种有有效效的的地地震震技技术术
5、,提提取取一一系系列列地地震震属属性性参参数数,并并综综合合利利用用地地质质、钻钻井井、测测井井资资料料,研研究究特特定定地地层层的的岩岩性性、厚厚度度分分布布、孔孔隙隙度度、流流体体性性质质等等。开开发发地地震震解解释释油油田田进进入入开开发发阶阶段段后后,地地震震技技术术为为开开发发服服务务则则产产生生了了开开发发地地震震解解释释,包包括括油油藏藏精细描述、储层参数预测、油藏动态监测等。精细描述、储层参数预测、油藏动态监测等。 第一节第一节 地震资料构造解释的主要内容和基本方地震资料构造解释的主要内容和基本方法法一、基本内容一、基本内容 根根据据生生产产实实践践,而而且且严严格格执执行行我
6、我国国统统一一制制定定的的石石油油行行业业标标准准中中关关于于石石油油物物探探标标准准“地地震震勘勘探探资资料料解解释释技技术术规规程程(SY/T54811996)”的的相相关关规规范范,地地震震资资料料构造解释的基本内容包括:构造解释的基本内容包括: 1、反射波的对比追踪、反射波的对比追踪 在地震反射波法勘探中,应用地震波的基本理论和在地震反射波法勘探中,应用地震波的基本理论和传播规律等方面的知识,分析研究地震资料的运动学传播规律等方面的知识,分析研究地震资料的运动学和动力学特征,识别真正来自地下各反射界面的反射和动力学特征,识别真正来自地下各反射界面的反射波,并且在一条或多条地震剖面上识别
7、属于同一界面波,并且在一条或多条地震剖面上识别属于同一界面的反射波,称之为的反射波,称之为波的对比波的对比。第一节第一节 地震资料构造解释的主要内容和基本方地震资料构造解释的主要内容和基本方法法 2、地震资料的地质解释、地震资料的地质解释 根据研究区内井孔所得的钻井地质和各种测井资料,根据研究区内井孔所得的钻井地质和各种测井资料,结合地震资料上各反射层的特征(如旅行时或埋藏深结合地震资料上各反射层的特征(如旅行时或埋藏深度、振幅、频率、相位、连续性、波形特征等),推度、振幅、频率、相位、连续性、波形特征等),推断各反射层所对应的地质层位,并分析地震资料上所断各反射层所对应的地质层位,并分析地震
8、资料上所反映的各种地质现象,例如构造、断层、不整合、地反映的各种地质现象,例如构造、断层、不整合、地层尖灭以及各种特殊地质体等,完成二度空间或三度层尖灭以及各种特殊地质体等,完成二度空间或三度空间内各种资料的构造解释、地震地层学解释以及各空间内各种资料的构造解释、地震地层学解释以及各种可能的含油气圈闭解释。种可能的含油气圈闭解释。第一节第一节 地震资料构造解释的主要内容和基本方地震资料构造解释的主要内容和基本方法法 3、绘制构造图、绘制构造图 在上述工作的基础上,根据研究区内分布的测线,在上述工作的基础上,根据研究区内分布的测线,作出反映地下某个地层起伏变化的相应图件,即地震作出反映地下某个地
9、层起伏变化的相应图件,即地震t0构造图或深度构造图,也可作出反映地下某个局部有构造图或深度构造图,也可作出反映地下某个局部有意义的储集体的形态图或其他平面图件(如等厚图、意义的储集体的形态图或其他平面图件(如等厚图、断面构造图等),根据石油地质方面的理论与实际资断面构造图等),根据石油地质方面的理论与实际资料,推断并圈定含油气有利区域,估计含油气储量,料,推断并圈定含油气有利区域,估计含油气储量,提供钻探井位。提供钻探井位。 绘制的图件应该符合石油行业标准中关于绘制的图件应该符合石油行业标准中关于“石油地石油地震勘探解释图件(震勘探解释图件(SY/T53311994)”的相关规定。的相关规定。
10、第一节第一节 地震资料构造解释的主要内容和基本方地震资料构造解释的主要内容和基本方法法 4、提交研究成果、提交研究成果 生产单位通常以项目管理的方式完成地震资料解释生产单位通常以项目管理的方式完成地震资料解释的生产任务,课题组根据研究项目所规定的具体内容的生产任务,课题组根据研究项目所规定的具体内容和目标,如期完成各项任务后,需要撰写研究报告,和目标,如期完成各项任务后,需要撰写研究报告,答辩验收后,必须按照规范要求上交各项研究成果。答辩验收后,必须按照规范要求上交各项研究成果。研究报告的基本内容研究报告的基本内容是:是:研究区的地质特征,如区研究区的地质特征,如区域地质背景、成藏特征、油气藏
11、形成的主要控制因素、域地质背景、成藏特征、油气藏形成的主要控制因素、油气藏类型等;油气藏类型等; 研究区的地震层位分析;研究区的地震层位分析;资料解资料解释流程及其主要工作方法;释流程及其主要工作方法; 地质认识和成果图件;地质认识和成果图件;储量与钻探井位,提供专门的储量报告和井位设计储量与钻探井位,提供专门的储量报告和井位设计报告。研究成果必须归档保存,应该严格执行石油行报告。研究成果必须归档保存,应该严格执行石油行业标准中关于业标准中关于“石油地震勘探资料归档保管规定石油地震勘探资料归档保管规定(SY/T59281994)”的相关标准。的相关标准。第一节第一节 地震资料构造解释的主要内容
12、和基本方地震资料构造解释的主要内容和基本方法法二、解释工作流程二、解释工作流程 地震资料构造解释分为二维解释与三维解释,地震资料构造解释分为二维解释与三维解释,简单说来,简单说来,二维解释是指面向地震测线的解释二维解释是指面向地震测线的解释工作,三维解释是指面向三维数据体的解释工工作,三维解释是指面向三维数据体的解释工作作。构造解释是整个地震资料解释工作中的重。构造解释是整个地震资料解释工作中的重点和基础,地层与岩性解释、储层与含油气预点和基础,地层与岩性解释、储层与含油气预测等一般都是在构造解释工作之后进行的。测等一般都是在构造解释工作之后进行的。第一节第一节 地震资料构造解释的主要内容和基
13、本方地震资料构造解释的主要内容和基本方法法1、二维地震资料解释流程、二维地震资料解释流程 20世纪世纪80年代中期以前,我国的地震勘探主要以二年代中期以前,我国的地震勘探主要以二维为主,在长期的工作实践中,人们很好的总结了二维为主,在长期的工作实践中,人们很好的总结了二维地震资料解释的一般工作流程,主要包括连井解释、维地震资料解释的一般工作流程,主要包括连井解释、剖面解释、平面及空间解释三个环节。通过这些环节剖面解释、平面及空间解释三个环节。通过这些环节的工作,完成由点到线、到面、到体的一整套解释过的工作,完成由点到线、到面、到体的一整套解释过程。在此过程中,三个环节依次衔接、相互作用,如程。
14、在此过程中,三个环节依次衔接、相互作用,如右图所示。右图所示。 第一节第一节 地震资料构造解释的主要内容和基本方地震资料构造解释的主要内容和基本方法法剖面解释剖面解释平面及空间解释平面及空间解释连井解释连井解释(1)连井解释)连井解释 连井资料解释的连井资料解释的具体内容具体内容: 钻钻井井分分层层与与地地震震层层位位的的对对比比连连接接:了了解解反反射射层层相相当当的的地地质质层层位位,以以及及各各地地层层的的岩岩性性、接接触触关关系等在地震剖面上的特征;系等在地震剖面上的特征;第一节第一节 地震资料构造解释的主要内容和基本方地震资料构造解释的主要内容和基本方法法过过乌乌3636井井的的砂砂
15、体体标标定定剖剖面面 乌乌36井标定剖面井标定剖面T1bT2k1J1b1号砂体号砂体2号砂体号砂体3号砂体号砂体第一节第一节 地震资料构造解释的主要内容和基本方地震资料构造解释的主要内容和基本方法法 地地震震测测井井或或VSP、测测井井资资料料的的解解释释:解解释释后后可可获获得得准准确确的的平平均均速速度度,用用于于时时深深转转换换;大大套套地地层的层速度,用于储层分析与研究;层的层速度,用于储层分析与研究; 合合成成地地震震记记录录:利利用用声声波波测测井井的的层层速速度度资资料料和和密密度度测测井井的的密密度度资资料料,按按垂垂直直入入射射、垂垂直直反反射射的的反反射射系系数数公公式式计
16、计算算各各分分界界面面的的反反射射系系数数系系列列,并并从从地地震震剖剖面面中中提提取取子子波波或或给给定定地地震震子子波波,利利用用褶积模型或波动理论制作合成地震记录。褶积模型或波动理论制作合成地震记录。第一节第一节 地震资料构造解释的主要内容和基本方地震资料构造解释的主要内容和基本方法法由测井资料制作合成记录或由测井资料制作合成记录或VSP插入地面地震剖面插入地面地震剖面第一节第一节 地震资料构造解释的主要内容和基本方地震资料构造解释的主要内容和基本方法法 通通过过合合成成记记录录与与井井旁旁道道的的对对比比分分析析,既既可可以以实实现现层层位位标标定定,还还可可以以判判断断井井旁旁反反射
17、射的的真真伪伪,如如识识别别多多次次波波等等;层层速速度度研研究究:利利用用声声波波时时差差测测井井曲曲线线计计算算层层速速度度(层层速速度度信信息息也也可可以以通通过过波波阻阻抗抗反反演演方方法法来来获获取取),了了解解岩岩性性与与层层速速度度的的关关系系,结结合合井井旁旁地地震震测测线线上上的的层层速速度度资资料料、振振幅幅强强度度、频频率率和和相相位位等等资资料料,了了解解连连井井测测线线的的地地层层、岩岩性性、岩相,甚至含油气的情况。岩相,甚至含油气的情况。第一节第一节 地震资料构造解释的主要内容和基本方地震资料构造解释的主要内容和基本方法法(2)剖面解释)剖面解释 无论是手工解释还是
18、工作站解释,剖面解释是最基无论是手工解释还是工作站解释,剖面解释是最基本的,其本的,其主要任务主要任务包括:包括:基干测线对比,解决大套基干测线对比,解决大套构造层对比,确定解释层位等问题;构造层对比,确定解释层位等问题; 全区测线对比,全区测线对比,解决构造层和各解释层位的全区对比问题;解决构造层和各解释层位的全区对比问题;复杂剖复杂剖面解释,对于重点地区的复杂剖面段,如断层、挠曲、面解释,对于重点地区的复杂剖面段,如断层、挠曲、尖灭、不整合、岩性变化等,以及感兴趣的地震现象,尖灭、不整合、岩性变化等,以及感兴趣的地震现象,如平点、亮点等,需要进行细致解释。通常还需要特如平点、亮点等,需要进
19、行细致解释。通常还需要特殊处理,提取各种地震信息,如速度、振幅、频率、殊处理,提取各种地震信息,如速度、振幅、频率、相位等,进行综合分析与解释,并利用地震模型技术,相位等,进行综合分析与解释,并利用地震模型技术,反复验证,以求得地下复杂现象的正确解释。反复验证,以求得地下复杂现象的正确解释。第一节第一节 地震资料构造解释的主要内容和基本方地震资料构造解释的主要内容和基本方法法在在进进行行地地震震剖剖面面的的地地质质解解释释时时,应应该该尽尽量量收收集集前前人人资资料料,包包括括以以往往的的地地质质、地地球球物物理理、钻钻井井等等勘勘探探开开发发成成果果。了了解解区区域域地地质质概概况况,如如地
20、地层层、构构造造及及其其发发展展史史,断断层层类类型型及及其其在在纵纵横横方方向向上上的的分分布布规规律律等等。还还需需了了解解研研究究区区的的地地震震工工作作情情况况,如如野野外外采采集集方方法法和和记记录录质质量量,资资料料处处理理流流程程及及主主要要参参数数,剖剖面面处处理理质质量量及及效效果果,前前人人采采用用的的解解释释方方法法和和主主要要成成果果等等,必必要要时时可可以以作作些些量量化分析,这些是进行地震剖面地质解释的基础工作。化分析,这些是进行地震剖面地质解释的基础工作。第一节第一节 地震资料构造解释的主要内容和基本方地震资料构造解释的主要内容和基本方法法生生产产实实践践中中总总
21、结结的的“SST”解解释释方方法法:构构造造(Structure)、地地层层(Stratigraphy)、圈圈闭闭(Trap)解解释释方方法法。构构造造解解释释是是确确定定层层位位,并并对对层层位位进进行行不不整整合合面面、断断层层、褶褶皱皱、尖尖灭灭等等各各种种构构造造现现象象的的解解释释;地地层层解解释释是是研研究究生生储储盖盖及及其其相相互互关关系系,包包括括地地震震剖剖面面上上的的地地震震相相分分析析、井井资资料料的的岩岩相相分分析析、沉沉积积相相转转换换。由由井井孔孔资资料料获获得得的的岩岩性性,向向剖剖面面、空空间间延延伸伸进进行行生生储储盖盖层层的的划划分分,并并区区分分不不同同
22、等等级级,研研究究生生储储盖盖层层间间的的关关系系,圈圈定定出出有有利利含含油油气气层层段段和和范范围围。含含油油气气圈圈闭闭解解释释是是在在构构造造解解释释和和生生储储盖盖层层解解释释的的基基础础上上,结结合合钻钻井井岩岩性性的的全全部部信信息息,在在二二维维和和三三维维空空间间内内划划分分出出圈圈闭闭群群带带,在在各各圈圈闭闭群群中中解解释释出出各各种种可可能能的的含含油油气气圈圈闭闭,选选择择最最有有利利的的位位置置,为为钻钻探探提提供多种井位。供多种井位。第一节第一节 地震资料构造解释的主要内容和基本方地震资料构造解释的主要内容和基本方法法(3)平面及空间解释)平面及空间解释 展示地质
23、目标的各种平面图和空间立体图是地震资料展示地质目标的各种平面图和空间立体图是地震资料解释的主要成果,解释的主要成果,具体图件具体图件包括:包括:各层各层t0等值线图,等值线图,作为地震资料平面解释的中间结果;作为地震资料平面解释的中间结果;各层深度构造图,各层深度构造图,了解地下各层构造情况、提供钻探井位的基本依据;了解地下各层构造情况、提供钻探井位的基本依据;各层厚度图,用于地质目标的储层研究与评价,也可用各层厚度图,用于地质目标的储层研究与评价,也可用于沉积相分析;于沉积相分析;特殊地质体的分布图,包括目标层的特殊地质体的分布图,包括目标层的断层组合、尖灭线分布、岩性变化带以及各种有意义的
24、断层组合、尖灭线分布、岩性变化带以及各种有意义的沉积现象的平面图;沉积现象的平面图;各种有利含油气圈闭的平面图;各种有利含油气圈闭的平面图;各种立体图件,例如各解释层位的立体图,综合录井各种立体图件,例如各解释层位的立体图,综合录井立体图或测井解释结果的栅状图,栅状组合剖面图,各立体图或测井解释结果的栅状图,栅状组合剖面图,各种地质异常体的空间形态分布图等。种地质异常体的空间形态分布图等。第一节第一节 地震资料构造解释的主要内容和基本方地震资料构造解释的主要内容和基本方法法T T1b1bP P1f1f底底面面的的t t0 0空空间间形形态态 第一节第一节 地震资料构造解释的主要内容和基本方地震
25、资料构造解释的主要内容和基本方法法乌乌33井区块井区块乌乌16井区块井区块乌乌36井区块井区块第一节第一节 地震资料构造解释的主要内容和基本方地震资料构造解释的主要内容和基本方法法可视化环境下钻井轨迹设计可视化环境下钻井轨迹设计2、三维地震资料、三维地震资料解释流程解释流程20世纪世纪80年代中期年代中期以后,我国的地震以后,我国的地震勘探主要以三维为勘探主要以三维为主,在三维地震资主,在三维地震资料解释的实践中,料解释的实践中,人们也总结了三维人们也总结了三维地震资料解释的基地震资料解释的基本工作流程,右图本工作流程,右图为全三维地震资料为全三维地震资料解释的工作流程图。解释的工作流程图。创
26、建工区创建工区地地震震数数据据、井数据加载井数据加载井校正;数据体可视化扫描井校正;数据体可视化扫描目目标标层层倾倾斜斜?创创 建建 水水 平平 层层利用可视化并进行种子点检测利用可视化并进行种子点检测自自 动动 追追 踪踪地地 层层 雕雕 刻刻进入可视化工作流程进入可视化工作流程检查下一项检查下一项需需要要时时创创建建井井;更更新新的的数数据据体体进进入入解解释释系系统统;增增加井、层位、种子点信息;充填解释加井、层位、种子点信息;充填解释“空洞空洞”否否需需继继续续解解释释吗吗?振幅分析、层拉平、层属性等计算振幅分析、层拉平、层属性等计算网格化形成等值线图网格化形成等值线图时深转换吗?时深
27、转换吗?解释结果成图解释结果成图是是否否是是否否时深转换时深转换是是三、层位标定层位标定 把地震剖面转换为地质剖面,其中很重要的一项工作把地震剖面转换为地质剖面,其中很重要的一项工作就是要对反射波同相轴进行层位标定。就是要对反射波同相轴进行层位标定。广义标定广义标定是指利是指利用测井、钻井资料所揭示的地质含义用测井、钻井资料所揭示的地质含义(岩性、层厚、含流岩性、层厚、含流体性质等体性质等)和地震属性参数和地震属性参数(如振幅、波形、频谱、速度如振幅、波形、频谱、速度等等)之间的对比关系,判别或预测远离或缺少井控制区域之间的对比关系,判别或预测远离或缺少井控制区域内地震反射信息内地震反射信息(
28、如同相轴、地震相、各种属性参数等如同相轴、地震相、各种属性参数等)的地质含义。而的地质含义。而层位标定层位标定就是把对比解释的反射波同相就是把对比解释的反射波同相轴赋予具体而明确的地质意义,如沉积相、岩性、流体轴赋予具体而明确的地质意义,如沉积相、岩性、流体性质等,并把这些已知的地质含义向地震剖面或地震数性质等,并把这些已知的地质含义向地震剖面或地震数据体的延伸过程。据体的延伸过程。第一节第一节 地震资料构造解释的主要内容和基本方地震资料构造解释的主要内容和基本方法法层层位位标标定定成成果果图图1、层位标定的工作流程、层位标定的工作流程 地质目标层位的标定过程包括下列几个地质目标层位的标定过程
29、包括下列几个工作步骤工作步骤:钻井和测井资料(如声波、密度)的整理,深时转钻井和测井资料(如声波、密度)的整理,深时转换,分层计算其反射系数序列换,分层计算其反射系数序列r(t);选定或从地震剖选定或从地震剖面中提取地震子波面中提取地震子波w(t),并与,并与r(t)褶积,得到合成地震褶积,得到合成地震记录记录s(t);井旁道井旁道s(t)与合成地震记录道与合成地震记录道s(t)作比较、作比较、分析,并进行地质解释;分析,并进行地质解释;地质目标层位等地质含义地质目标层位等地质含义的对比解释,工作区多个井位点上的合成地震记录构的对比解释,工作区多个井位点上的合成地震记录构成地质目标解释的成地质
30、目标解释的“种子点集种子点集”,再由点到线、到面,再由点到线、到面直至到体的解释。上述工作步骤可理解为地质地球直至到体的解释。上述工作步骤可理解为地质地球物理模型的建立过程,如下图所示。物理模型的建立过程,如下图所示。第一节第一节 地震资料构造解释的主要内容和基本方地震资料构造解释的主要内容和基本方法法第一节第一节 地震资料构造解释的主要内容和基本方地震资料构造解释的主要内容和基本方法法井旁道井旁道S(t)S(t)或或VSPVSP记录记录建立声学速度剖面建立声学速度剖面计算反射系数序列计算反射系数序列r(t)选选定定子子波波与与r(n)褶褶积积得合成地震记录得合成地震记录S(t)地地质质信信息
31、息,如如岩岩性性、年代、厚度等年代、厚度等修改修改r(t)或子波或子波w(t)计算相关系数计算相关系数Rss或均方误差或均方误差m2输出井位点上地质、地球物理模型输出井位点上地质、地球物理模型地震资料地震资料声波、密度等测井资料声波、密度等测井资料先验信息先验信息YesNoRss或或m2在在容差内?容差内?层层位位标标定定的的工工作作流流程程2、层位标定的基本方法、层位标定的基本方法 实现目标层位标定的方法有平均速度标定法、实现目标层位标定的方法有平均速度标定法、VSP资资料标定法和合成地震记录标定法三种。料标定法和合成地震记录标定法三种。(1)平均速度标定方法)平均速度标定方法用平均速度进行
32、时深转换是层位标定的重要内容,这是用平均速度进行时深转换是层位标定的重要内容,这是因为地震剖面是以因为地震剖面是以t0时间表示的,而测井和钻井资料是时间表示的,而测井和钻井资料是以铅垂深度表示的,实现两者联系必须经历时深转换。以铅垂深度表示的,实现两者联系必须经历时深转换。应该注意:应该注意:利用工区内多口井的信息求取适用于全区利用工区内多口井的信息求取适用于全区的综合平均速度,即考虑所用资料的分散性、代表性和的综合平均速度,即考虑所用资料的分散性、代表性和较大深度控制的特点。较大深度控制的特点。第一节第一节 地震资料构造解释的主要内容和基本方地震资料构造解释的主要内容和基本方法法利用地震速度
33、谱换算的平均速度也要对多个速度分析点利用地震速度谱换算的平均速度也要对多个速度分析点的数据进行综合,而且要与其他方法(声波测井、地震的数据进行综合,而且要与其他方法(声波测井、地震测井或测井或VSP资料)求取的平均速度进行对比分析,必要资料)求取的平均速度进行对比分析,必要时进行相应的校正,再利用工区内探井进行验证;时进行相应的校正,再利用工区内探井进行验证;如如果工区横跨不同的构造单元,一定要分单元求取不同的果工区横跨不同的构造单元,一定要分单元求取不同的平均速度,再分构造单元进行层位标定。平均速度,再分构造单元进行层位标定。第一节第一节 地震资料构造解释的主要内容和基本方地震资料构造解释的
34、主要内容和基本方法法由井资由井资料整理料整理的时深的时深关系关系准噶尔准噶尔盆地乌盆地乌夏断裂夏断裂带带FN1X73X72(2)VSP资料标定方法资料标定方法 VSP资料包括资料包括零井源距零井源距、非零井源距非零井源距以及以及3DVSP资料,资料,零井源距零井源距VSP资料是把野外实际观测的资料是把野外实际观测的VSP资料经走廊资料经走廊叠加等处理后得到的结果,通常简记为叠加等处理后得到的结果,通常简记为VSPLOG,其方,其方法原理与地震测井相同。非零井源距法原理与地震测井相同。非零井源距VSP资料是对野外资料是对野外采集的采集的Offset VSP原始资料经波场分离、原始资料经波场分离、
35、CDP转换与叠转换与叠加等一系列处理后,得到类似于地面地震的水平叠加剖加等一系列处理后,得到类似于地面地震的水平叠加剖面,通常简记为面,通常简记为VSPCDP。三维。三维VSP是指检波器(通常是指检波器(通常是多级三分量检波器)按一定间距布置在井下,震源位是多级三分量检波器)按一定间距布置在井下,震源位于地面井口周围不同的平面位置,实际上是平面上变井于地面井口周围不同的平面位置,实际上是平面上变井源距源距VSP观测方法(观测方法(Walkaway VSP),采集的原始资),采集的原始资料也要结果一系列复杂处理后得到料也要结果一系列复杂处理后得到三维三维VSP数据体数据体。第一节第一节 地震资料
36、构造解释的主要内容和基本方地震资料构造解释的主要内容和基本方法法VSPLOG记录嵌入过井地震剖面的综合显示记录嵌入过井地震剖面的综合显示第一节第一节 地震资料构造解释的主要内容和基本方地震资料构造解释的主要内容和基本方法法VSP上行波场上行波场,测井曲线测井曲线,走廊叠加走廊叠加,地面地震剖面对比地面地震剖面对比同一井点三维同一井点三维VSP与地与地面地震剖面的标定结果面地震剖面的标定结果(3)合成地震记录标定方法)合成地震记录标定方法 制作合成地震记录应注意:制作合成地震记录应注意:第一第一,地震子波和反射系,地震子波和反射系数资料并不是随手可得的,是要使用专门的计算方法和数资料并不是随手可
37、得的,是要使用专门的计算方法和复杂的资料整理工作才能获得;复杂的资料整理工作才能获得;第二第二,合成地震记录的,合成地震记录的计算过程中包含了一些简化,如:计算过程中包含了一些简化,如:地层在横向上是均地层在横向上是均匀的,纵向上是由大量具有不同弹性特点的薄层构成;匀的,纵向上是由大量具有不同弹性特点的薄层构成;地震子波以平面波的形式垂直向下入射到界面,所有地震子波以平面波的形式垂直向下入射到界面,所有各薄层的反射子波都与地震子波形状相同,只是振幅和各薄层的反射子波都与地震子波形状相同,只是振幅和极性的不同;极性的不同;所有波的转换以及吸收、能量损失等都所有波的转换以及吸收、能量损失等都未加考
38、虑;未加考虑;第三第三,合成地震记录与井旁道的吻合程度,合成地震记录与井旁道的吻合程度,除了与所用的算法(褶积模型、波动理论)有关外,还除了与所用的算法(褶积模型、波动理论)有关外,还与很多因素有关,如测井曲线的可靠性、地震子波的合与很多因素有关,如测井曲线的可靠性、地震子波的合理性等。理性等。第一节第一节 地震资料构造解释的主要内容和基本方地震资料构造解释的主要内容和基本方法法胜利油田某探区胜利油田某探区FS1井合成地震记录井合成地震记录(a a)反射系数曲线反射系数曲线r(t)为了制作合成记录,应具备反射系数曲线为了制作合成记录,应具备反射系数曲线r(t),而,而r(t)的的获取是建立在速
39、度资料和密度资料基础上的,由此便可获取是建立在速度资料和密度资料基础上的,由此便可得出波阻抗曲线,最后按下式计算出反射系数曲线,这得出波阻抗曲线,最后按下式计算出反射系数曲线,这一工作通常由测井资料来实现。速度资料可由连续速度一工作通常由测井资料来实现。速度资料可由连续速度测井资料获取,密度资料可以从密度测井获得。测井资料获取,密度资料可以从密度测井获得。第一节第一节 地震资料构造解释的主要内容和基本方地震资料构造解释的主要内容和基本方法法 如果研究区没有密度资料,考虑到密度的变化远远小如果研究区没有密度资料,考虑到密度的变化远远小于地层速度的变化,因此可以近似地假定密度不变,即于地层速度的变
40、化,因此可以近似地假定密度不变,即以速度曲线代替波阻抗曲线来计算反射系数。此时所产以速度曲线代替波阻抗曲线来计算反射系数。此时所产生的误差一般情况下可以忽略。生的误差一般情况下可以忽略。 加德纳加德纳(Gardner)曾根据大量实际资料得出了一个)曾根据大量实际资料得出了一个由纵波速度推算密度的经验公式:由纵波速度推算密度的经验公式:第一节第一节 地震资料构造解释的主要内容和基本方地震资料构造解释的主要内容和基本方法法 在没有连续速度测井资料的地区,如果有电阻率测井在没有连续速度测井资料的地区,如果有电阻率测井曲线的话,可以把电阻率测井曲线近似地变换成速度曲曲线的话,可以把电阻率测井曲线近似地
41、变换成速度曲线,进而得出波阻抗曲线和反射系数曲线。因为岩层速线,进而得出波阻抗曲线和反射系数曲线。因为岩层速度和岩层电阻率都是随岩层孔隙度增加而变小,二者之度和岩层电阻率都是随岩层孔隙度增加而变小,二者之间的关系可用法斯特(间的关系可用法斯特(L.Y. Faust)公式表示:)公式表示:式中式中V是速度;是速度;H是深度;是深度;R是电阻率;是电阻率;K是一个与岩石是一个与岩石性质有关的常数。这个公式的适用范围是深度大于性质有关的常数。这个公式的适用范围是深度大于200300米,自然电位曲线上没有特殊的峰值,并且地层水的米,自然电位曲线上没有特殊的峰值,并且地层水的矿化度变化很小的地层。矿化度
42、变化很小的地层。第一节第一节 地震资料构造解释的主要内容和基本方地震资料构造解释的主要内容和基本方法法(b)求取地震子波)求取地震子波w(t)的方法的方法 单波波形单波波形在地震记录上识别出单波,截取单波波形,在地震记录上识别出单波,截取单波波形,再用人工合成地震记录的方法或其他方法检查所选用的再用人工合成地震记录的方法或其他方法检查所选用的地震子波是否合理与正确,反复试验,直至找出最佳子地震子波是否合理与正确,反复试验,直至找出最佳子波。波。 理论子波理论子波根据已总结出的地震子波的特点,用一些根据已总结出的地震子波的特点,用一些具有特殊数学表达式的波形来表示,如里克(具有特殊数学表达式的波
43、形来表示,如里克(Ricker)子波等。里克子波在时间域和频率域的表达式如下:子波等。里克子波在时间域和频率域的表达式如下:第一节第一节 地震资料构造解释的主要内容和基本方地震资料构造解释的主要内容和基本方法法 气枪震源子波气枪震源子波采用非炸药震源时直接记录下震源子采用非炸药震源时直接记录下震源子波的波形。如用蒸汽枪或空气枪作震源时,可把子波波波的波形。如用蒸汽枪或空气枪作震源时,可把子波波形进行专门记录,这样使用起来比较方便准确。形进行专门记录,这样使用起来比较方便准确。 数字处理方法数字处理方法利用实际观测到的地震记录,在一定利用实际观测到的地震记录,在一定的假设条件下,用数字处理方法求
44、取地震子波。如假设的假设条件下,用数字处理方法求取地震子波。如假设反射系数反射系数r(t)的变化是随机的和地震子波是最小延迟的。的变化是随机的和地震子波是最小延迟的。那么,就可以用地震道的自相关函数作为地震子波的自那么,就可以用地震道的自相关函数作为地震子波的自相关函数,进而求出地震子波相关函数,进而求出地震子波w(t)。 VSP资料的初至波资料的初至波有井中观测(地震测井或有井中观测(地震测井或VSP)的初至波记录时,可考虑用初至波波形作为地震子波波的初至波记录时,可考虑用初至波波形作为地震子波波形。形。第一节第一节 地震资料构造解释的主要内容和基本方地震资料构造解释的主要内容和基本方法法
45、傅立叶谱分析方法傅立叶谱分析方法如果已知声波测井资料并由此换如果已知声波测井资料并由此换算出反射系数曲线算出反射系数曲线r(t)和相应的井旁地震记录,那么,地和相应的井旁地震记录,那么,地震子波为震子波为w(t)可根据下述原理求得。我们知道,井旁地可根据下述原理求得。我们知道,井旁地震记录震记录s(t)应当等于应当等于r(t)与与w(t)的褶积,根据频谱理论,它的褶积,根据频谱理论,它们三者的频谱之间有如下关系:们三者的频谱之间有如下关系:第一节第一节 地震资料构造解释的主要内容和基本方地震资料构造解释的主要内容和基本方法法根据上式,子波的频谱为:根据上式,子波的频谱为:分别计算分别计算s(t
46、)和和r(t)的频谱后,由上式得到地震子波的频的频谱后,由上式得到地震子波的频谱谱W(f),再作反傅立叶变换,就可以得到地震子波,再作反傅立叶变换,就可以得到地震子波w(t),它不需要有,它不需要有中的假设条件。中的假设条件。 复赛谱分析方法复赛谱分析方法地震反射波可视为地震子波与脉冲地震反射波可视为地震子波与脉冲地震记录的褶积,即地震记录的褶积,即 。脉冲地震记录具。脉冲地震记录具有白噪性质,变化快;而地震子波一般较为稳定,变化有白噪性质,变化快;而地震子波一般较为稳定,变化慢。当介质无吸收作用时,子波无变化。这些性质符合慢。当介质无吸收作用时,子波无变化。这些性质符合两个过程可分辨的条件。
47、两个过程可分辨的条件。 取褶积模型的傅立叶变换,并取其对数,则有:取褶积模型的傅立叶变换,并取其对数,则有:第一节第一节 地震资料构造解释的主要内容和基本方地震资料构造解释的主要内容和基本方法法取上式的傅立叶逆变换,获得时间域复谱,称为取上式的傅立叶逆变换,获得时间域复谱,称为复赛复赛谱谱,可分别表示为:,可分别表示为: 第一节第一节 地震资料构造解释的主要内容和基本方地震资料构造解释的主要内容和基本方法法地震记录在复赛谱域可以分解为两部分,即子波分量地震记录在复赛谱域可以分解为两部分,即子波分量 和脉冲记录分量和脉冲记录分量 ,且可表示为:,且可表示为: 第一节第一节 地震资料构造解释的主要
48、内容和基本方地震资料构造解释的主要内容和基本方法法复赛谱的性质复赛谱的性质:复赛谱域的子波分量集中于复赛谱域的子波分量集中于t=0区段,区段,而脉冲记录则按时间均匀分布;而脉冲记录则按时间均匀分布;子波分量比脉冲记录子波分量比脉冲记录分量的频率要低;分量的频率要低;移动分析区段时,脉冲记录分量由移动分析区段时,脉冲记录分量由于它的随机性质而有较大变化,但子波分量改变不大。于它的随机性质而有较大变化,但子波分量改变不大。利用这些性质,可以实现子波分离。利用这些性质,可以实现子波分离。具体方法具体方法是:是:设设计一个时窗,在复赛谱时间域中央部分至接近零的位置计一个时窗,在复赛谱时间域中央部分至接
49、近零的位置截取一段数据,并做傅立叶变换;截取一段数据,并做傅立叶变换;使用低通滤波器或使用低通滤波器或平滑滤波,突出低频趋势的子波分量,并做傅立叶变换;平滑滤波,突出低频趋势的子波分量,并做傅立叶变换;使用滑动时窗,对多道地震记录复赛谱进行平均,消使用滑动时窗,对多道地震记录复赛谱进行平均,消除脉冲记录分量后再做傅立叶变换。经过以上处理的地除脉冲记录分量后再做傅立叶变换。经过以上处理的地震记录对数频谱震记录对数频谱lnF()可近似地视为子波对数频谱可近似地视为子波对数频谱lnW()。对。对lnW()取指数,得到子波谱取指数,得到子波谱W(),再做傅,再做傅立叶反变换就得到时间域的地震子波立叶反
50、变换就得到时间域的地震子波w(t)。提取的子波提取的子波 地震剖面地震剖面 合成地震记录合成地震记录 地震剖面地震剖面 声波测井曲线声波测井曲线比较井旁地震道比较井旁地震道s(t)与合成地震记录与合成地震记录 相似程度的相似程度的定定量指标量指标有:有:归一化相关系数归一化相关系数 定义为:定义为:利用利用 的大小来判断的大小来判断T记录长度内两者的相似程度。记录长度内两者的相似程度。 均方误差均方误差m2定义为:定义为:第一节第一节 地震资料构造解释的主要内容和基本方地震资料构造解释的主要内容和基本方法法即最后得:即最后得:式中式中 为方差。为方差。 当声学速度剖面产生的地震响应与实际井旁地
51、震道当声学速度剖面产生的地震响应与实际井旁地震道s(t),在两个定量指标容差范围内一致时,则此时的合成地,在两个定量指标容差范围内一致时,则此时的合成地震记录是最佳的,输出的声学速度剖面称之为震记录是最佳的,输出的声学速度剖面称之为地质地地质地球物理模型球物理模型,用于地震资料的地质解释。,用于地震资料的地质解释。 在制作合成地震记录过程中,深时转换是必不可少的。在制作合成地震记录过程中,深时转换是必不可少的。为此必须建立为此必须建立垂直时距曲线垂直时距曲线。第一节第一节 地震资料构造解释的主要内容和基本方地震资料构造解释的主要内容和基本方法法设设z小距离上所需旅行时小距离上所需旅行时t=z/
52、V(z),任意深度点,任意深度点H的时间的时间t(H)应为:应为:第一节第一节 地震资料构造解释的主要内容和基本方地震资料构造解释的主要内容和基本方法法式中式中t(z)=1/v(z)是声波测井曲线上读取的声波时差。上是声波测井曲线上读取的声波时差。上式就是垂直时距曲线方程,根据式就是垂直时距曲线方程,根据t(H)H关系,可进一步关系,可进一步求出求出v(t)t曲线,即完成了深时转换工作。曲线,即完成了深时转换工作。具体实现深时转换时可能有较大的难度,其具体实现深时转换时可能有较大的难度,其原因原因是:是:井孔与周围空间的条件(如井壁岩性、泥浆矿化度、地井孔与周围空间的条件(如井壁岩性、泥浆矿化
53、度、地温梯度、地层压力、孔隙水与泥浆压力差等)对声波影温梯度、地层压力、孔隙水与泥浆压力差等)对声波影响大;响大;存在介质的各向异性;存在介质的各向异性;积分运算存在误差,积分运算存在误差,即累积误差;即累积误差;地表附近下套管段通常无测井数据;地表附近下套管段通常无测井数据;电缆的拉伸,影响电缆深度读数与实际深度间的误差等。电缆的拉伸,影响电缆深度读数与实际深度间的误差等。要使测井与地震有良好的吻合,必须作相应的校正,生要使测井与地震有良好的吻合,必须作相应的校正,生产实际中有好多具体做法,如利用产实际中有好多具体做法,如利用VSPLOG记录标定测记录标定测井资料,调整速度,实现主要标准层的
54、对齐等。井资料,调整速度,实现主要标准层的对齐等。第一节第一节 地震资料构造解释的主要内容和基本方地震资料构造解释的主要内容和基本方法法四、二维地震剖面解释方法四、二维地震剖面解释方法 以地震测线为对象的二维解释工作,经层位标定后,以地震测线为对象的二维解释工作,经层位标定后,根据确定的目标层完成地震剖面的对比追踪工作,实现根据确定的目标层完成地震剖面的对比追踪工作,实现反射波同相轴的对比追踪通常考虑以下反射波同相轴的对比追踪通常考虑以下原则原则和对比方法。和对比方法。 对比原则对比原则是:是: 1强振幅;强振幅; 2波形相似性;波形相似性; 3同相性;同相性; 4时差变化规律的渐变性。时差变
55、化规律的渐变性。 第一节第一节 地震资料构造解释的主要内容和基本方地震资料构造解释的主要内容和基本方法法 实际对比方法实际对比方法 1掌握地质规律、统观全局,做到心中有数。掌握地质规律、统观全局,做到心中有数。 2从主测线开始对比,从主测线开始对比,遵循由易到难原则遵循由易到难原则。 3重点对比标准层。重点对比标准层。 4相位对比(相位对比(强相位对比和多相位对比强相位对比和多相位对比)。)。 5波组和波系对比。波组和波系对比。 6沿测线闭合圈对比沿测线闭合圈对比(剖面闭合剖面闭合在正交测线的交点处,在正交测线的交点处,同一反射波的同一反射波的t0 时间应相等时间应相等)。 7利用偏移剖面进行
56、对比。利用偏移剖面进行对比。 8研究特殊波。研究特殊波。 9剖面间的对比,即平面对比。剖面间的对比,即平面对比。 第一节第一节 地震资料构造解释的主要内容和基本方地震资料构造解释的主要内容和基本方法法新疆准噶尔盆地乌夏断裂带新疆准噶尔盆地乌夏断裂带FCN_IL_205FCN_IL_205测线测线展示强相位、波组、波系等剖面特征展示强相位、波组、波系等剖面特征波波组、组、波波系系特特征征大港油田过板深大港油田过板深8 8井主测线井主测线3000ms,波组特征不好波组特征不好大港油田六间房探区大港油田六间房探区L480L480测线测线生物灰岩生物灰岩强反射强反射准噶尔盆地西北缘乌夏断裂带逆掩推覆体
57、地震剖面准噶尔盆地西北缘乌夏断裂带逆掩推覆体地震剖面 新疆轮南三维测网底图新疆轮南三维测网底图 轮南三维轮南三维401401测线相对波阻抗剖面测线相对波阻抗剖面 轮南三维轮南三维601601横测线相对波阻抗剖面横测线相对波阻抗剖面 轮南轮南401主测线相对波阻抗剖面主测线相对波阻抗剖面 轮南轮南601横测线相对波阻抗剖面横测线相对波阻抗剖面 三维偏移数据体中交叉剖面的闭合情况三维偏移数据体中交叉剖面的闭合情况 导致剖面不闭合的原因导致剖面不闭合的原因:由于施工年度、仪器和野外采集方法、处理流由于施工年度、仪器和野外采集方法、处理流程等不同,或者是野外测量误差等,都可能造程等不同,或者是野外测量
58、误差等,都可能造成不闭合。成不闭合。砂层组的变化,使地震剖面波组特征、相位、砂层组的变化,使地震剖面波组特征、相位、振幅、不一致。振幅、不一致。二维偏移剖面由于沿主测线和联络测线所用的二维偏移剖面由于沿主测线和联络测线所用的速度参数不同,也可能导致不闭合。速度参数不同,也可能导致不闭合。第一节第一节 地震资料构造解释的主要内容和基本方地震资料构造解释的主要内容和基本方法法CH91-104与与LY96-2相交剖面的交点处存在相位差,同相交剖面的交点处存在相位差,同相轴形态也不一致相轴形态也不一致CH91-104与与LY96-2相交剖面经相位、相交剖面经相位、振幅校正处理后,交点处基本闭合振幅校正
59、处理后,交点处基本闭合第一节第一节 地震资料构造解释的主要内容和基本方地震资料构造解释的主要内容和基本方法法在地层起伏大,构造复杂,断层较多的地区,通常地震在地层起伏大,构造复杂,断层较多的地区,通常地震剖面特征复杂,不便于对比解释,此时可以利用剖面特征复杂,不便于对比解释,此时可以利用地震模地震模型技术型技术进行解释。两个进行解释。两个实现途径实现途径:根据水平叠加剖面根据水平叠加剖面或偏移剖面提供的初步解释方案,经时深转换得到相应或偏移剖面提供的初步解释方案,经时深转换得到相应的地质模型,称为的地质模型,称为地震反演模型技术地震反演模型技术;根据初步的地根据初步的地质模型和相应的地层参数,
60、如速度、密度数值等,按照质模型和相应的地层参数,如速度、密度数值等,按照射线理论或波动理论计算给定模型的地震响应,即合成射线理论或波动理论计算给定模型的地震响应,即合成的水平叠加剖面或偏移剖面,并将合成剖面与实际剖面的水平叠加剖面或偏移剖面,并将合成剖面与实际剖面进行比较,反复修改初始地质模型,直到计算的合成剖进行比较,反复修改初始地质模型,直到计算的合成剖面与实际剖面比较相近为止,称为面与实际剖面比较相近为止,称为地震正演模型技术地震正演模型技术,也是验证解释成果是否准确的有效方法。也是验证解释成果是否准确的有效方法。第一节第一节 地震资料构造解释的主要内容和基本方地震资料构造解释的主要内容
61、和基本方法法剖面闭合是检查对比质量、连接层位、保证解释工作正剖面闭合是检查对比质量、连接层位、保证解释工作正确进行的有效方法。但应注意可能确进行的有效方法。但应注意可能产生测线交点闭合差产生测线交点闭合差的下列各种原因的下列各种原因:(1 1)由于两条测线施工时间不同,导致波的传播时间)由于两条测线施工时间不同,导致波的传播时间确实发生了变化,例如陆地勘探时潜水面的较大变动,确实发生了变化,例如陆地勘探时潜水面的较大变动,或者在海上勘探时潮汐造成的水面高低的不同。或者在海上勘探时潮汐造成的水面高低的不同。(2 2)地形测量误差或海上定位的误差。)地形测量误差或海上定位的误差。(3 3)各条测线上采用不同的处理流程或不同的参数,)各条测线上采用不同的处理流程或不同的参数,包括子波处理中子波的极性等。包括子波处理中子波的极性等。