[发明专利]基于分频地震反射能量地层切片进行沉积体系解释的方法

说明书

本发明公开一种基于分频地震反射能量地层切片进行沉积体系解释的方法，在地震沉积学研究中引入了时频分析，可以选择地震反射波干涉作用较弱的频带，同时，证实了用地震反射能量代替振幅进行沉积体系解释的优越性；本发明可以提高利用地震信息解释沉积体系的精度，降低解释的多解性，具有更广阔的适用范围和更好的实用性。

【技术领域】

本发明属于利用地震信息解释沉积体系技术，具体涉及一种基于分频地震反射能量地层切片进行沉积体系解释的方法。

【背景技术】

在沉积体系研究中引入地震信息，已是大势所趋，正成为研究的热点。起源于二维地震的地震地层学通过研究地震反射振幅的强弱变化，地震反射频率的高低，地震反射同相轴的连续性及地震反射结构、外形来反映沉积体系的变化。但是，这种方法精度较低，在缺乏大量井的控制下，地震地层学的应用主要局限于低级别(二级或三级)、厚层地层组合。假如地层埋藏不深、地震反射品质好并具有高频信息(主频大于100HZ),利用地震地层学编制薄层(10-100m)四级和五级层序图件一般是可行的；假如地层埋藏深，地震资料仅具有低频信息(主频20-50HZ)，完成这个任务是有困难的。随着深度增加，地震主频降低、速度增加，导致地震分辨率降低和噪音更严重。埋藏深的薄砂体通常低于地震分辨率。在薄砂-泥岩互层地层中，人工追踪地震反射同相轴一般是不可能的，因为这种情况下具有很少的肉眼可以识别出的地震异常。结果，在地震数据体中，人工对比的三维层序界面和最大洪泛面是不精确和不可行的。除非可以获得大量的钻井控制和地震数据的品质和分辨率能够极大得得到提高，否则，必须发展新的方法来编制更高级层序的图件和进行沉积体系解释。

目前已经提出利用地震沉积学来解决高分辨图像和砂岩储层预测问题。地震沉积学是利用地震资料来研究沉积岩及其形成过程。在现今的技术水平下，地震沉积学局限于地震岩石学、地貌学、沉积构型和沉积演化史研究。进行地震沉积学研究的有效技术包括地震道90°相位旋转、地层切片和分频技术。为了将地震地貌与岩性特征相联系，以便进行地震—沉积分析，地震数据的相位必须调整到90°。在此相位，薄层层序阻抗剖面近似于地震震幅道剖面。此外，地震属性必须沿沉积界面拾取，因此，沿此面提取的任何属性都能代表沉积时间单元。这种地震面展示称为“地层切片”。综合利用地层切片、钻井资料和测井相分析可以改善单独利用地层切片得到的解释成果。

传统的地震沉积学是利用地震振幅数据体来创建地层切片和解释沉积体系。地震正演表明，当砂岩速度随孔隙度增高而降低，高孔隙砂岩速度低于周围泥岩速度，如，砂岩速度由5000m/s降低到4000m/s；泥岩速度为4300m/s；砂、泥岩密度保持恒定，为2.44g/cm³；砂岩夹于泥岩中。对于上述地质模型，沿砂岩顶面反射系数就由0.0723降至-0.0361。在50HZ 0°相位Ricker子波合成地震振幅剖面中，致密砂岩顶面位于地震波峰，高孔隙砂岩顶面确位于波谷。砂岩速度降低了20％，地震反射振幅由+1降低到-0.477。在这种情况下，沿砂岩顶面不仅振幅强弱有所变化，而且地震极性也发生了反转。因此，在这种情况下，利用振幅进行岩性解释，将会有很大困难，很有可能将储集性能优良的砂岩解释为泥岩。

在上述情况下，利用地震反射能量代替地震反射振幅有利于进行岩性解释。地震反射能量为振幅的平方。通过地震反射能量可以消除地震极性变化。在地震反射能量剖面中，不论砂岩的速度怎么变化，沿其顶面始终为强能量反射界面。在上述地质模型中，虽然砂岩速度降低20％导致地震反射能量降低了77.3％，但在背景反射中仍表现出强能量反射界面。因此，在这种情况下，利用地震反射能量仍然可以有效的区分砂、泥岩。这就是利用地震能量进行岩性解释的优势。

地震沉积学面临的另一个问题是，当地层厚度大于λ(λ为地震波波长)时，来自顶、底界面的反射子波在时间域内完全分离，地震记录反映了两个界面的最大可能信息；当地层厚度减薄(厚度小于λ)时，来自顶、底界面的地震反射子波逐渐产生叠加；当地层厚度≤λ/4时，地震记录反映了顶、底界面地震反射子波叠加产生的信息。显然，来自不同的、相邻的层序中的多个薄砂岩层的地震反射常常相互干涉，产生同相轴合并。因此，识别出地震反射干涉作用较弱的频带对解释沉积体系是至关重要的。