直接碳?xì)錂z測

1、 第三講：直接碳?xì)浔O(jiān)測技術(shù)第三講：直接碳?xì)浔O(jiān)測技術(shù)一、物性與含油氣層的關(guān)系一、物性與含油氣層的關(guān)系二、利用振幅信息檢測油氣二、利用振幅信息檢測油氣亮點技術(shù)亮點技術(shù)三利用地震三利用地震“三瞬三瞬”信息檢測油氣信息檢測油氣復(fù)數(shù)道分析技術(shù)復(fù)數(shù)道分析技術(shù)四利用多種地震參數(shù)的綜合來確定含油四利用多種地震參數(shù)的綜合來確定含油氣富集帶氣富集帶HCIHCI技術(shù)技術(shù)五、思考題參考答案五、思考題參考答案直接碳?xì)錂z測技術(shù)直接碳?xì)錂z測技術(shù) 直接碳?xì)錂z測技術(shù)是綜合利用地震波的動力學(xué)和運動學(xué)特征，根據(jù)地震剖面上根據(jù)地震剖面上波的振幅、速度和頻率等參數(shù)的異常變波的振幅、速度和頻率等參數(shù)的異常變化特點，來確定地層的含油氣情況

2、。目化特點，來確定地層的含油氣情況。目前與直接烴類檢測有關(guān)的內(nèi)容相當(dāng)豐富。前與直接烴類檢測有關(guān)的內(nèi)容相當(dāng)豐富。這里只討論其中最核心的幾種技術(shù)。這里只討論其中最核心的幾種技術(shù)。 一、物性與含油氣層的關(guān)系一、物性與含油氣層的關(guān)系1 1 密度：含油氣的地層孔隙度較大，當(dāng)巖石密度：含油氣的地層孔隙度較大，當(dāng)巖石孔隙中飽和油、氣時，密度會下降?？紫吨酗柡陀?、氣時，密度會下降。2 2 速度：速度會變小?？紫抖仍礁?，速度會速度：速度會變小。孔隙度越高，速度會越低。越低。3 3 反射系數(shù)：它反映巖性界面兩邊的物性差反射系數(shù)：它反映巖性界面兩邊的物性差異。當(dāng)砂巖中含有油氣時，界面反射系數(shù)會明異。當(dāng)砂巖中含有油氣

3、時，界面反射系數(shù)會明顯變大。顯變大。這就是亮點。這就是亮點。4 4 吸收系數(shù)（品質(zhì)因數(shù)）：吸收系數(shù)（品質(zhì)因數(shù)）：吸收系數(shù)與頻率成正比，所以地震波在地層中吸收系數(shù)與頻率成正比，所以地震波在地層中傳播時，高頻易被吸收（衰減）傳播時，高頻易被吸收（衰減）頻率降低。頻率降低。一、物性與含油氣層的關(guān)系一、物性與含油氣層的關(guān)系 5泊松比：它是物性參數(shù)，氣飽和高孔隙度砂巖往往具有較低的泊松比（如達0.1） 總之：高孔隙度含油氣砂巖具有低密度、低速度、低泊松比和高吸收系數(shù)的特點。且與蓋層頁巖間反射系數(shù)十分大。這是碳?xì)錂z測的理論基礎(chǔ)理論基礎(chǔ)。二、利用振幅信息檢測油氣亮點技術(shù) （一）基本原理（一）基本原理 所謂所

4、謂“亮點亮點”指的是地震反射保持振幅剖面上，指的是地震反射保持振幅剖面上，振幅相對很強的一些振幅相對很強的一些“點點”，即很強的反射，即很強的反射，也稱也稱“熱點熱點”，地震剖面的，地震剖面的“亮點亮點”可能是油可能是油氣藏引起的（也可能源于其他因素）。根據(jù)剖氣藏引起的（也可能源于其他因素）。根據(jù)剖面上有無亮點及亮點的分布，分析亮點附近反面上有無亮點及亮點的分布，分析亮點附近反射波的特征，結(jié)合各種地層參數(shù)信息，可以直射波的特征，結(jié)合各種地層參數(shù)信息，可以直接判斷地下是否有油氣存在。因此，接判斷地下是否有油氣存在。因此，“亮點亮點”作為一種檢測油氣的手段目前已廣泛被人們采作為一種檢測油氣的手段目

5、前已廣泛被人們采用。該技術(shù)的物理基礎(chǔ)是地震波在巖層中傳播用。該技術(shù)的物理基礎(chǔ)是地震波在巖層中傳播到含油氣地層時，其振幅會發(fā)生變化。到含油氣地層時，其振幅會發(fā)生變化。二、利用振幅信息檢測油氣亮點技術(shù) （二）（二）“亮點亮點”技術(shù)的處理技術(shù)的處理 1真振幅恢復(fù)處理（補償處理）真振幅恢復(fù)處理（補償處理） 保持振幅的處理（即真振幅恢復(fù)處理）是亮點保持振幅的處理（即真振幅恢復(fù)處理）是亮點處理的核心，它的目的就是要消除各種與反射處理的核心，它的目的就是要消除各種與反射系數(shù)無關(guān)的因素如：波前擴散、大地吸收、地系數(shù)無關(guān)的因素如：波前擴散、大地吸收、地震儀本身特點、激發(fā)和接收條件的變化，散射、震儀本身特點、激發(fā)

6、和接收條件的變化，散射、透射損失等對反射波振幅的影響。也稱之為補透射損失等對反射波振幅的影響。也稱之為補償處理。償處理。二、利用振幅信息檢測油氣亮點技術(shù) （1）增益恢復(fù)：目的將記錄儀器增益控制）增益恢復(fù)：目的將記錄儀器增益控制對反射波振幅的影響補償?shù)?。對反射波振幅的影響補償?shù)簟?（2）歸一化處理：為了消除激發(fā)，接收條件）歸一化處理：為了消除激發(fā)，接收條件變化對反射波振幅的影響。變化對反射波振幅的影響。 （3）擴散、吸收補償處理：為了消除波前擴）擴散、吸收補償處理：為了消除波前擴散和吸收對反射波振幅的影響，需要設(shè)計一個散和吸收對反射波振幅的影響，需要設(shè)計一個補償校正函數(shù)，其變化正好與波前擴散和吸

7、收補償校正函數(shù)，其變化正好與波前擴散和吸收對反射波振幅的影響相反。對反射波振幅的影響相反。 （4 4）頻率補償處理：主要補償被吸收掉的高）頻率補償處理：主要補償被吸收掉的高頻信息。故也稱為高頻分量補償。頻信息。故也稱為高頻分量補償。 二、利用振幅信息檢測油氣亮點技術(shù) 2高保真處理高保真處理 亮點處理除了上述的補償處理之外，還亮點處理除了上述的補償處理之外，還要進行許多常規(guī)處理，如：反褶積運算，要進行許多常規(guī)處理，如：反褶積運算，動、靜校正、水平疊加，濾波、偏移等動、靜校正、水平疊加，濾波、偏移等處理，但在作這些常規(guī)處理時，必須考處理，但在作這些常規(guī)處理時，必須考慮波形和振幅的慮波形和振幅的“保

8、真保真”問題，即保護問題，即保護原始波形和振幅，不使他們在常規(guī)處理原始波形和振幅，不使他們在常規(guī)處理中產(chǎn)生畸變，這就是高保真處理。中產(chǎn)生畸變，這就是高保真處理。二、利用振幅信息檢測油氣亮點技術(shù) 1濾波：濾波：提高信躁比，用寬頻帶濾提高信躁比，用寬頻帶濾波。波。 2動、靜校正。動、靜校正。 3速度分析速度分析 4. 偏移偏移二、利用振幅信息檢測油氣亮點技術(shù) （三）亮點剖面的解釋三）亮點剖面的解釋 1、亮點剖面、亮點剖面：通過高保真處理和補償處理之：通過高保真處理和補償處理之后得到的剖面稱為亮點剖面，又稱保持振幅剖后得到的剖面稱為亮點剖面，又稱保持振幅剖面。這種剖面上的振幅基本上只與反射系數(shù)有面。

9、這種剖面上的振幅基本上只與反射系數(shù)有關(guān)。但解釋亮點剖面時，不能單靠振幅強（即關(guān)。但解釋亮點剖面時，不能單靠振幅強（即亮點）這一點作出判斷，必須綜合分析含油氣亮點）這一點作出判斷，必須綜合分析含油氣地層在亮點剖面上可能出現(xiàn)的各種反射波特征，地層在亮點剖面上可能出現(xiàn)的各種反射波特征，才能得到比較準(zhǔn)確的結(jié)論。才能得到比較準(zhǔn)確的結(jié)論。二、利用振幅信息檢測油氣亮點技術(shù) 2含油氣地層的地震波動力學(xué)特征含油氣地層的地震波動力學(xué)特征 當(dāng)巖層含有油氣時，它的速度、密度等物性都會發(fā)生當(dāng)巖層含有油氣時，它的速度、密度等物性都會發(fā)生變化，致使地震波的振幅、頻率、反射極性等動力學(xué)變化，致使地震波的振幅、頻率、反射極性等

10、動力學(xué)特征也隨之變化。特征也隨之變化。 異常強的反射振幅異常強的反射振幅亮點亮點 在在“亮點亮點”技術(shù)中，所利用的是相對振幅，可以認(rèn)為技術(shù)中，所利用的是相對振幅，可以認(rèn)為振幅的強弱主要與反射系數(shù)有關(guān)。假設(shè)儲集層為砂巖，振幅的強弱主要與反射系數(shù)有關(guān)。假設(shè)儲集層為砂巖，蓋層為頁巖，當(dāng)砂巖含有油氣時，它的密度和速度一蓋層為頁巖，當(dāng)砂巖含有油氣時，它的密度和速度一般比水和蓋層小得多，而形成強波阻抗界面，反射系般比水和蓋層小得多，而形成強波阻抗界面，反射系數(shù)可高達數(shù)可高達0.20.3，產(chǎn)生強振幅的反射。而一般沉積巖，產(chǎn)生強振幅的反射。而一般沉積巖地層，反射系數(shù)是很小的，多數(shù)在地層，反射系數(shù)是很小的，多數(shù)

11、在0.1以下，甚至更以下，甚至更小一些。小一些。二、利用振幅信息檢測油氣亮點技術(shù) 反射波極性反轉(zhuǎn)反射波極性反轉(zhuǎn) 計算含油氣砂巖與蓋層頁巖的反射系數(shù)時，出現(xiàn)負(fù)值。計算含油氣砂巖與蓋層頁巖的反射系數(shù)時，出現(xiàn)負(fù)值。 出現(xiàn)水平的強振幅反射段出現(xiàn)水平的強振幅反射段平點平點 砂巖儲集層中的油氣水在重力作用下，使含氣砂巖與砂巖儲集層中的油氣水在重力作用下，使含氣砂巖與下面的含油砂巖或含水砂巖之間的流體接觸面近于水下面的含油砂巖或含水砂巖之間的流體接觸面近于水平，而且一般含氣砂巖與含油砂巖或含水砂巖的界面平，而且一般含氣砂巖與含油砂巖或含水砂巖的界面反射系數(shù)都比較大。因而，當(dāng)含氣砂巖厚度較大時，反射系數(shù)都比較

12、大。因而，當(dāng)含氣砂巖厚度較大時，在含氣砂巖的底面上將產(chǎn)生較強的水平反射，稱它為在含氣砂巖的底面上將產(chǎn)生較強的水平反射，稱它為“平點平點”。它的特征反映了圈閉中油氣聚集的位置，。它的特征反映了圈閉中油氣聚集的位置，在剖面上如果在亮點之下出現(xiàn)平點，將大大提高解釋在剖面上如果在亮點之下出現(xiàn)平點，將大大提高解釋的可信度的可信度。 二、利用振幅信息檢測油氣二、利用振幅信息檢測油氣亮點技術(shù)亮點技術(shù) 反射波頻率下降反射波頻率下降 地震波穿過含油氣砂巖時，其頻率要顯地震波穿過含油氣砂巖時，其頻率要顯著降低，并且入射波的頻率越高，這種著降低，并且入射波的頻率越高，這種現(xiàn)象越明顯。因此，當(dāng)反射波的頻率在現(xiàn)象越明顯

13、。因此，當(dāng)反射波的頻率在橫向上顯著降低時，可能就是油氣存在橫向上顯著降低時，可能就是油氣存在的標(biāo)志。的標(biāo)志。二、利用振幅信息檢測油氣亮點技術(shù) 3亮點記錄的特征亮點記錄的特征 右圖是一張典型的合成右圖是一張典型的合成“亮點亮點”記錄，該圖左邊是記記錄，該圖左邊是記錄所對應(yīng)的油氣層剖面。其記錄有以下特征：錄所對應(yīng)的油氣層剖面。其記錄有以下特征： 記錄的外形象一只記錄的外形象一只“眼睛眼睛”或象一個或象一個“透鏡體透鏡體”； 突出的強振幅；突出的強振幅； 偶極相位特征，因為含氣砂巖頂、底面反射系數(shù)分偶極相位特征，因為含氣砂巖頂、底面反射系數(shù)分別為負(fù)值及正值，與它對應(yīng)的反射波極性一正一負(fù)，別為負(fù)值及正

14、值，與它對應(yīng)的反射波極性一正一負(fù)，相位相差相位相差180，構(gòu)成偶極相位的特征；，構(gòu)成偶極相位的特征； 水平反射下彎（速度所引起的陷井）；水平反射下彎（速度所引起的陷井）； 油水界面的反射微弱（俗稱暗點）。油水界面的反射微弱（俗稱暗點）。二、利用振幅信息檢測油氣亮點技術(shù) 右圖是某油氣區(qū)右圖是某油氣區(qū)一條一條12次覆蓋的次覆蓋的地震剖面，該剖地震剖面，該剖面已經(jīng)進行了相面已經(jīng)進行了相對振幅處理，在對振幅處理，在剖面上剖面上1.3s處，處，可看到明顯的強可看到明顯的強振幅。振幅。二、利用振幅信息檢測油氣二、利用振幅信息檢測油氣亮點技術(shù)亮點技術(shù)4. “亮點亮點”剖面的解釋剖面的解釋 目前目前“亮點亮點

15、”技術(shù)主要用于找氣，特別是海上技術(shù)主要用于找氣，特別是海上找氣，效果較好，實踐證明，解釋亮點剖面時，找氣，效果較好，實踐證明，解釋亮點剖面時，我們不能單靠振幅強（即亮點）這一點作出判我們不能單靠振幅強（即亮點）這一點作出判斷，必須綜合分析含油氣地層在亮點剖面上可斷，必須綜合分析含油氣地層在亮點剖面上可能出現(xiàn)的各種反射波特征，才能得到比較準(zhǔn)確能出現(xiàn)的各種反射波特征，才能得到比較準(zhǔn)確的結(jié)論。一般來說含油氣藏的地層在亮點記錄的結(jié)論。一般來說含油氣藏的地層在亮點記錄上具有上述的各種特征異常。但必須注意，上上具有上述的各種特征異常。但必須注意，上述異常并非只與油氣有關(guān)，有油氣藏也不一定述異常并非只與油氣

16、有關(guān)，有油氣藏也不一定上述異常都會出現(xiàn)，情況是復(fù)雜的，只有與構(gòu)上述異常都會出現(xiàn)，情況是復(fù)雜的，只有與構(gòu)造解釋相結(jié)合，才能得到較可靠的結(jié)果。造解釋相結(jié)合，才能得到較可靠的結(jié)果。二、利用振幅信息檢測油氣二、利用振幅信息檢測油氣亮點技術(shù)亮點技術(shù) 另外，在亮點剖面解釋中，要特別注意識別所謂的假另外，在亮點剖面解釋中，要特別注意識別所謂的假“亮點亮點”，即，即“亮點亮點”不是由地層含油氣藏產(chǎn)生的。不是由地層含油氣藏產(chǎn)生的。 1）產(chǎn)生假）產(chǎn)生假“亮點亮點”的因素的因素 并非所有的并非所有的“亮點亮點”都與有工業(yè)價值的油氣層有關(guān)，都與有工業(yè)價值的油氣層有關(guān)，在剖面上出現(xiàn)假亮點的因素主要有三個。在剖面上出現(xiàn)假

17、亮點的因素主要有三個。 （1）反射系數(shù)大的硬地層）反射系數(shù)大的硬地層 反射系數(shù)特別大的硬地層，如火成巖、礫巖層、堅硬反射系數(shù)特別大的硬地層，如火成巖、礫巖層、堅硬的粉砂巖、石灰?guī)r及褐煤層等也會形成假亮點。這是的粉砂巖、石灰?guī)r及褐煤層等也會形成假亮點。這是由于它們與上下地層之間有較大的密度和速度差異，由于它們與上下地層之間有較大的密度和速度差異，其反射系數(shù)可達其反射系數(shù)可達0.2以上，將出現(xiàn)強反射振幅，產(chǎn)生假以上，將出現(xiàn)強反射振幅，產(chǎn)生假“亮點亮點”。 二、利用振幅信息檢測油氣二、利用振幅信息檢測油氣亮點技術(shù)亮點技術(shù) （2）低含氣飽和度的砂巖）低含氣飽和度的砂巖 砂巖只要含氣，其速度顯著降低，使

18、上下界面砂巖只要含氣，其速度顯著降低，使上下界面都成為良好的反射界面，出現(xiàn)振幅異常。根據(jù)都成為良好的反射界面，出現(xiàn)振幅異常。根據(jù)實際的資料及理論的研究表明，砂巖只要有實際的資料及理論的研究表明，砂巖只要有5%的含氣量，就與完全被氣飽和所引起的振的含氣量，就與完全被氣飽和所引起的振幅異常幾乎是一樣的。幅異常幾乎是一樣的。 （3）薄層的調(diào)諧振幅）薄層的調(diào)諧振幅 薄層的調(diào)諧效應(yīng)也會引起振幅異常，并且這種薄層的調(diào)諧效應(yīng)也會引起振幅異常，并且這種異常是很難作什么校正的，這樣由油氣與薄層異常是很難作什么校正的，這樣由油氣與薄層所引起的振幅異?；祀s在一起，無疑給利用所引起的振幅異?；祀s在一起，無疑給利用“亮

19、點亮點”檢測油氣造成很大困難。檢測油氣造成很大困難。二、利用振幅信息檢測油氣二、利用振幅信息檢測油氣亮點技術(shù)亮點技術(shù) 2）識別真假）識別真假“亮點亮點” 目前識別真假目前識別真假“亮點亮點”的唯一辦法，的唯一辦法，就是將地就是將地震、地質(zhì)、鉆井等資料綜合起來進行分析，即震、地質(zhì)、鉆井等資料綜合起來進行分析，即進行綜合解釋。進行綜合解釋。同時將亮點記錄剖面與一般地同時將亮點記錄剖面與一般地震記錄剖面結(jié)合起來，分析震記錄剖面結(jié)合起來，分析“亮點亮點”波出現(xiàn)的波出現(xiàn)的位置是否處于有利于形成氣田的位置是否處于有利于形成氣田的構(gòu)造圈閉的位構(gòu)造圈閉的位置處置處，以及出現(xiàn)亮點異常的那層砂巖，是否是，以及出現(xiàn)

20、亮點異常的那層砂巖，是否是主要的儲氣層等。主要的儲氣層等。 二、利用振幅信息檢測油氣二、利用振幅信息檢測油氣亮點技術(shù)亮點技術(shù) （1）綜合分析）綜合分析 就地震方法本身來說，要綜合利用振幅、速度和頻率就地震方法本身來說，要綜合利用振幅、速度和頻率等信息，如高速巖脈和低速含氣砂巖都會產(chǎn)生很強的等信息，如高速巖脈和低速含氣砂巖都會產(chǎn)生很強的反射。但是，前者是高速的，后者是低速的。在進行反射。但是，前者是高速的，后者是低速的。在進行振幅分析的同時，也進行速度的分析研究，就可以指振幅分析的同時，也進行速度的分析研究，就可以指明引起明引起“亮點亮點”的原因。的原因。 “亮點亮點”剖面的解釋還必須結(jié)合鉆井等

21、地質(zhì)資料，鉆剖面的解釋還必須結(jié)合鉆井等地質(zhì)資料，鉆井和地質(zhì)資料可以指明，具有井和地質(zhì)資料可以指明，具有“亮點亮點”異常的砂層是異常的砂層是低含氣砂層，還是主要儲氣層，前者是假低含氣砂層，還是主要儲氣層，前者是假“亮點亮點”，后者為真異常。當(dāng)鉆井資料已經(jīng)證實剖面某段存在褐后者為真異常。當(dāng)鉆井資料已經(jīng)證實剖面某段存在褐煤層或火成巖時，我們就不會把剖面上這一段出現(xiàn)的煤層或火成巖時，我們就不會把剖面上這一段出現(xiàn)的亮點解釋為氣田。亮點解釋為氣田。二、利用振幅信息檢測油氣二、利用振幅信息檢測油氣亮點技術(shù)亮點技術(shù) （2）標(biāo)定分析）標(biāo)定分析 標(biāo)定分析就是根據(jù)本區(qū)探井與測井資料，作出標(biāo)定分析就是根據(jù)本區(qū)探井與測

22、井資料，作出含油氣砂巖的反射系數(shù)隨深度的變化曲線，然含油氣砂巖的反射系數(shù)隨深度的變化曲線，然后分析地震剖面上的亮點、平點、暗點和極性后分析地震剖面上的亮點、平點、暗點和極性轉(zhuǎn)換現(xiàn)象是否符合本區(qū)含油氣層反射系數(shù)的特轉(zhuǎn)換現(xiàn)象是否符合本區(qū)含油氣層反射系數(shù)的特征，符合者為真異常，不符合者則為假異常。征，符合者為真異常，不符合者則為假異常。（3）模擬解釋）模擬解釋 根據(jù)已知的地質(zhì)與地震等資料，假設(shè)初始的含根據(jù)已知的地質(zhì)與地震等資料，假設(shè)初始的含油氣巖性模型，然后制作理論合成記錄與實際油氣巖性模型，然后制作理論合成記錄與實際剖面對比。剖面對比。 二、利用振幅信息檢測油氣二、利用振幅信息檢測油氣亮點技術(shù)亮點

23、技術(shù) （4）橫波勘探）橫波勘探 我們知道橫波的速度只與切變模量及密度有關(guān)，我們知道橫波的速度只與切變模量及密度有關(guān)，而液體和氣體是沒有切變模量的。因此，在有而液體和氣體是沒有切變模量的。因此，在有孔隙的砂巖中，橫波傳播速度只與砂巖中的骨孔隙的砂巖中，橫波傳播速度只與砂巖中的骨架有關(guān)，而與孔隙中流體的性質(zhì)及含量無關(guān)。架有關(guān)，而與孔隙中流體的性質(zhì)及含量無關(guān)?？v波的速度主要與體積模量等有關(guān)，巖石孔隙縱波的速度主要與體積模量等有關(guān)，巖石孔隙中充填氣體和液體，可使體積模量發(fā)生很大的中充填氣體和液體，可使體積模量發(fā)生很大的變化，致使縱波的速度也隨之變化很大。若縱變化，致使縱波的速度也隨之變化很大。若縱波剖

24、面上出現(xiàn)的波剖面上出現(xiàn)的“亮點亮點”，在橫波剖面上也，在橫波剖面上也“亮亮”，則為假，則為假“亮點亮點”，如反射系數(shù)大的石，如反射系數(shù)大的石灰等硬地層會同時產(chǎn)生縱、橫波的灰等硬地層會同時產(chǎn)生縱、橫波的“亮點亮點”。若縱波是若縱波是“亮點亮點”，橫波不，橫波不“亮亮”，則是真，則是真“亮點亮點”。 二、利用振幅信息檢測油氣二、利用振幅信息檢測油氣亮點技術(shù)亮點技術(shù) 此外，實踐表明，即使是同一種油氣藏此外，實踐表明，即使是同一種油氣藏位于不同地區(qū)，不同深度處時，其在亮位于不同地區(qū)，不同深度處時，其在亮點剖面上的表現(xiàn)也可能不同，所以在實點剖面上的表現(xiàn)也可能不同，所以在實際解釋中，現(xiàn)在更多的是根據(jù)測區(qū)具

25、體際解釋中，現(xiàn)在更多的是根據(jù)測區(qū)具體情況，實際資料制作反射系數(shù)數(shù)圖版來情況，實際資料制作反射系數(shù)數(shù)圖版來指導(dǎo)分析、解釋。所謂反射系數(shù)圖版即指導(dǎo)分析、解釋。所謂反射系數(shù)圖版即為測區(qū)油、氣、水層反射系數(shù)隨深度變?yōu)闇y區(qū)油、氣、水層反射系數(shù)隨深度變化的關(guān)系曲線。它是根據(jù)測區(qū)不同深度化的關(guān)系曲線。它是根據(jù)測區(qū)不同深度處的波速、密度和孔隙度資料算出的。處的波速、密度和孔隙度資料算出的。三利用地震“三瞬”信息檢測油氣復(fù)數(shù)道分析技術(shù) 復(fù)數(shù)地震道（復(fù)數(shù)地震道（Complex Trace Analysis）技術(shù)是）技術(shù)是20世紀(jì)七十年代以來發(fā)展起來的由地震記錄道世紀(jì)七十年代以來發(fā)展起來的由地震記錄道分離出波的瞬時

26、振幅，瞬時頻率和瞬時相位等分離出波的瞬時振幅，瞬時頻率和瞬時相位等特征參數(shù)（常稱之為三瞬參數(shù)）的處理技術(shù)。特征參數(shù)（常稱之為三瞬參數(shù)）的處理技術(shù)。由于這些參數(shù)與地下巖層的巖性、巖相變化以由于這些參數(shù)與地下巖層的巖性、巖相變化以及巖石孔隙中所含流體的性質(zhì)有一定關(guān)系，故及巖石孔隙中所含流體的性質(zhì)有一定關(guān)系，故研究它們對于地震巖性解釋和碳?xì)浠衔锏臒N研究它們對于地震巖性解釋和碳?xì)浠衔锏臒N類檢測都很有幫助。類檢測都很有幫助。三利用地震“三瞬”信息檢測油氣復(fù)數(shù)道分析技術(shù) 1復(fù)數(shù)道的概念及建立復(fù)數(shù)道的概念及建立 通常的實際地震記錄道通常的實際地震記錄道x (t)是時間變量是時間變量t的實連續(xù)函數(shù)，稱為實

27、數(shù)地震道，如果的實連續(xù)函數(shù)，稱為實數(shù)地震道，如果將將x(t)看作是某一個復(fù)數(shù)地震道看作是某一個復(fù)數(shù)地震道u(t)的實的實部，但對其虛部部，但對其虛部R(t)不加任何限制的話，不加任何限制的話，則這樣的復(fù)數(shù)道：則這樣的復(fù)數(shù)道：)()()(tiRtxtu 可能有無數(shù)個。但是現(xiàn)在構(gòu)造復(fù)數(shù)地震道的目可能有無數(shù)個。但是現(xiàn)在構(gòu)造復(fù)數(shù)地震道的目的是要提取關(guān)于振幅、頻率、相位等的信息，的是要提取關(guān)于振幅、頻率、相位等的信息，所以就不能隨意地構(gòu)造復(fù)數(shù)地震道，即對虛部所以就不能隨意地構(gòu)造復(fù)數(shù)地震道，即對虛部R（t）應(yīng)當(dāng)有一定的限制。）應(yīng)當(dāng)有一定的限制。 由于地震記錄可以看作是由無限多個不同振由于地震記錄可以看作是

28、由無限多個不同振幅，不同周期、不同相位的簡諧振動組成，并幅，不同周期、不同相位的簡諧振動組成，并且任一個簡諧振動都可以表示為：且任一個簡諧振動都可以表示為： )cos()()(00ttAtx三利用地震“三瞬”信息檢測油氣復(fù)數(shù)道分析技術(shù) 式中式中A(t)為隨時間變化的振幅（或稱包絡(luò)），為隨時間變化的振幅（或稱包絡(luò)），為園頻率，為園頻率， 為初相。如何由為初相。如何由x(t)分離出分離出A（t）、）、和和 等信息？自然可以想到構(gòu)組成這樣一個復(fù)等信息？自然可以想到構(gòu)組成這樣一個復(fù)數(shù)數(shù)u(t)來，其實部為上面的來，其實部為上面的x(t)，而虛部為：，而虛部為：)sin()(oottAR(t)= ooo

29、o三利用地震“三瞬”信息檢測油氣復(fù)數(shù)道分析技術(shù) 此時，復(fù)數(shù)道的模就是實數(shù)道的振幅此時，復(fù)數(shù)道的模就是實數(shù)道的振幅 )()()()(22tAtRtxtu它的幅角就是實數(shù)道的相位它的幅角就是實數(shù)道的相位)()()(00tttxtRarctg三利用地震“三瞬”信息檢測油氣復(fù)數(shù)道分析技術(shù) 由此可求出其頻率和初相由此可求出其頻率和初相dttd)(0由此可見，雖然我們把一個實數(shù)道，按一定規(guī)律構(gòu)組成了復(fù)由此可見，雖然我們把一個實數(shù)道，按一定規(guī)律構(gòu)組成了復(fù)數(shù)道，但并沒有改變問題的物理性質(zhì)，只是做了形式上的一數(shù)道，但并沒有改變問題的物理性質(zhì)，只是做了形式上的一種變換而已，但經(jīng)這樣一變換后，則可很容易地從復(fù)數(shù)道中

30、種變換而已，但經(jīng)這樣一變換后，則可很容易地從復(fù)數(shù)道中分離出我們所需要的參數(shù)來。分離出我們所需要的參數(shù)來。三利用地震“三瞬”信息檢測油氣復(fù)數(shù)道分析技術(shù) 比較此復(fù)數(shù)道的實部式和虛部式，一個是余弦比較此復(fù)數(shù)道的實部式和虛部式，一個是余弦函數(shù)，一個正弦函數(shù)，且二者振幅一樣函數(shù)，一個正弦函數(shù)，且二者振幅一樣,僅相位僅相位相差相差90,由此可見，將實際地由此可見，將實際地震記錄（實數(shù)地震記錄（實數(shù)地震道）作震道）作9090相移后就得到復(fù)數(shù)道的虛部，將相移后就得到復(fù)數(shù)道的虛部，將一個實數(shù)道作一個實數(shù)道作9090相移在數(shù)學(xué)上即是對它作一相移在數(shù)學(xué)上即是對它作一次希爾伯特變換。原來地震道次希爾伯特變換。原來地震

31、道x(t)x(t)稱為實地震稱為實地震道，它的希爾伯特變換道，它的希爾伯特變換R R（t t）稱虛地震道。因）稱虛地震道。因為為x(t)x(t)與與R(t)R(t)相角正好相差相角正好相差9090，是正交的，是正交的，故虛地震道又稱為正交道。故虛地震道又稱為正交道。 復(fù)數(shù)地震道與實地震道和虛地震道之間的關(guān)系復(fù)數(shù)地震道與實地震道和虛地震道之間的關(guān)系如圖所示。如圖所示。 三利用地震“三瞬”信息檢測油氣復(fù)數(shù)道分析技術(shù) 2三瞬參數(shù)的計算三瞬參數(shù)的計算 復(fù)數(shù)地震道復(fù)數(shù)地震道u(t)由實地震道由實地震道x（t）及其希爾伯特變換）及其希爾伯特變換R（t）建立起來之后，三瞬參數(shù)的計算就很容易了。由復(fù)數(shù)分析建立

32、起來之后，三瞬參數(shù)的計算就很容易了。由復(fù)數(shù)分析中可知，任何一個復(fù)數(shù)都可以在復(fù)數(shù)平面上表示成一個矢中可知，任何一個復(fù)數(shù)都可以在復(fù)數(shù)平面上表示成一個矢量，如下圖所示。圖中橫軸代表復(fù)數(shù)道的實部，縱軸代表量，如下圖所示。圖中橫軸代表復(fù)數(shù)道的實部，縱軸代表復(fù)數(shù)道的虛部。復(fù)數(shù)道的虛部。 如果令復(fù)數(shù)道矢量如果令復(fù)數(shù)道矢量u（t）與實軸夾角為）與實軸夾角為（t），），則復(fù)數(shù)道的實部和虛部可分別表示為下式形式。則復(fù)數(shù)道的實部和虛部可分別表示為下式形式。)cos()()(00ttAtx)sin()(oottAR(t)= 定義瞬時振幅為定義瞬時振幅為：)()()()(22tRtxtAtu定義瞬時相位為：定義瞬時相位

33、為：)()()(txtRarctgt 定義瞬時相位對時間的變化率即是瞬時頻率，定義瞬時相位對時間的變化率即是瞬時頻率，即即dttdt)()(并且瞬時振幅，瞬時相位是兩個獨立無關(guān)的量它們只與時間并且瞬時振幅，瞬時相位是兩個獨立無關(guān)的量它們只與時間t有關(guān)。有關(guān)。提取出的三瞬參數(shù)結(jié)果可以用各種方法顯示，最方便直觀地提取出的三瞬參數(shù)結(jié)果可以用各種方法顯示，最方便直觀地是彩色顯示。是彩色顯示。3利用三瞬參數(shù)進行油氣檢測利用三瞬參數(shù)進行油氣檢測 三瞬參數(shù)三瞬參數(shù)，也稱為地震瞬時信息，它的特征與地下的地，也稱為地震瞬時信息，它的特征與地下的地質(zhì)特征是相應(yīng)的。因此利用它們可以達到巖性及油氣檢質(zhì)特征是相應(yīng)的。因

34、此利用它們可以達到巖性及油氣檢測的目的。測的目的。 一般來說，瞬時振幅（也稱反射強度，振幅包絡(luò)）反映一般來說，瞬時振幅（也稱反射強度，振幅包絡(luò)）反映了地震波能量的瞬時變化情況，它與地震波相位無關(guān)，了地震波能量的瞬時變化情況，它與地震波相位無關(guān)，但它的強弱卻與地層界面的反射系數(shù)大小有密切的關(guān)系。但它的強弱卻與地層界面的反射系數(shù)大小有密切的關(guān)系。當(dāng)?shù)刭|(zhì)剖面中地層之間的巖性強烈變化或含氣時，在瞬當(dāng)?shù)刭|(zhì)剖面中地層之間的巖性強烈變化或含氣時，在瞬時振幅剖面上有著明顯的強振幅特征。當(dāng)巖層的厚度或時振幅剖面上有著明顯的強振幅特征。當(dāng)巖層的厚度或巖性發(fā)生橫向變化時，則在瞬時振幅剖面上出現(xiàn)振幅異巖性發(fā)生橫向變化

35、時，則在瞬時振幅剖面上出現(xiàn)振幅異常。在斷層或含氣邊緣地帶，瞬時振幅發(fā)生相應(yīng)的突變。常。在斷層或含氣邊緣地帶，瞬時振幅發(fā)生相應(yīng)的突變。因此，可用它來推斷與巖性有關(guān)的地質(zhì)體。例如：不整因此，可用它來推斷與巖性有關(guān)的地質(zhì)體。例如：不整合、局部斷層、薄層、油氣富集帶等。合、局部斷層、薄層、油氣富集帶等。3利用三瞬參數(shù)進行油氣檢測利用三瞬參數(shù)進行油氣檢測 瞬時頻率異常反映地層的厚度或巖性變化。巖瞬時頻率異常反映地層的厚度或巖性變化。巖層的厚度或巖性與巖相變化，能引起瞬時頻率層的厚度或巖性與巖相變化，能引起瞬時頻率信息沿橫向漸變。斷層、不整合或氣一水、油信息沿橫向漸變。斷層、不整合或氣一水、油一水界面的邊

36、緣，能引起瞬時頻率信息突變。一水界面的邊緣，能引起瞬時頻率信息突變。多孔隙或含氣的巖石，能引起瞬時頻率降低。多孔隙或含氣的巖石，能引起瞬時頻率降低。一般來說，瞬時頻率應(yīng)隨時間增大而降低，但一般來說，瞬時頻率應(yīng)隨時間增大而降低，但中間出現(xiàn)局部的低頻異常也是可能的，這也許中間出現(xiàn)局部的低頻異常也是可能的，這也許是相鄰界面構(gòu)成的復(fù)合脈沖的表現(xiàn)。是相鄰界面構(gòu)成的復(fù)合脈沖的表現(xiàn)。 3利用三瞬參數(shù)進行油氣檢測利用三瞬參數(shù)進行油氣檢測 瞬時相位的一致性與地層的連續(xù)性是一瞬時相位的一致性與地層的連續(xù)性是一致的。在地質(zhì)剖面中，無論巖層之間物致的。在地質(zhì)剖面中，無論巖層之間物性差異大或小，也無論反射振幅是強還性差

37、異大或小，也無論反射振幅是強還是弱，瞬時相位均能反映反射界面的形是弱，瞬時相位均能反映反射界面的形態(tài)和連續(xù)性，如遇斷層，不整合或超覆態(tài)和連續(xù)性，如遇斷層，不整合或超覆時，瞬時相位的表現(xiàn)特征與地層結(jié)構(gòu)的時，瞬時相位的表現(xiàn)特征與地層結(jié)構(gòu)的形態(tài)一致。因而瞬時相位信息對劃分地形態(tài)一致。因而瞬時相位信息對劃分地震層序的邊界與確定層間的接觸關(guān)系十震層序的邊界與確定層間的接觸關(guān)系十分有用。分有用。3利用三瞬參數(shù)進行油氣檢測利用三瞬參數(shù)進行油氣檢測 對儲集層而言，在含油或含氣地帶，地對儲集層而言，在含油或含氣地帶，地震瞬時信息的特征明顯。其表現(xiàn)是，震瞬時信息的特征明顯。其表現(xiàn)是，在在高頻率、弱振幅的背景中出現(xiàn)

38、相對穩(wěn)定高頻率、弱振幅的背景中出現(xiàn)相對穩(wěn)定的低頻率、強振幅異常，并在其邊緣伴的低頻率、強振幅異常，并在其邊緣伴隨出現(xiàn)極性反轉(zhuǎn)。瞬時信息的這些特征，隨出現(xiàn)極性反轉(zhuǎn)。瞬時信息的這些特征，可以作為檢測油氣的標(biāo)志可以作為檢測油氣的標(biāo)志 四利用多種地震參數(shù)的綜合來確定四利用多種地震參數(shù)的綜合來確定含油氣富集帶含油氣富集帶HCI技術(shù)技術(shù) HCI(Hydrocarbon Indicator)技術(shù)，它是技術(shù)，它是綜合利用多種指示碳?xì)浠衔锎嬖诘牡鼐C合利用多種指示碳?xì)浠衔锎嬖诘牡卣鹛匦詤?shù)來確定含油氣富集帶的一種震特性參數(shù)來確定含油氣富集帶的一種方法。這種技術(shù)是首先在地震剖面上逐方法。這種技術(shù)是首先在地震剖面

39、上逐道對某個目的層提取一系列地震特性參道對某個目的層提取一系列地震特性參數(shù)，求其剩余曲線和綜合曲線，解釋這數(shù)，求其剩余曲線和綜合曲線，解釋這些曲線直接進行碳?xì)錂z測。些曲線直接進行碳?xì)錂z測。 與油氣有關(guān)的特性參數(shù)很多，一般有：時間域與油氣有關(guān)的特性參數(shù)很多，一般有：時間域內(nèi)的振動能量、頻率域內(nèi)的寬頻帶總能量、低內(nèi)的振動能量、頻率域內(nèi)的寬頻帶總能量、低頻帶范圍內(nèi)的能量、低頻帶與寬頻帶的能量比、頻帶范圍內(nèi)的能量、低頻帶與寬頻帶的能量比、中心頻率（將能譜曲線下的面積劃分為相等的中心頻率（將能譜曲線下的面積劃分為相等的兩部分的那個頻率）、峰值頻率（類似主頻）、兩部分的那個頻率）、峰值頻率（類似主頻）、速

40、度（主要是層速度）、吸收系數(shù)、瞬時參數(shù)速度（主要是層速度）、吸收系數(shù)、瞬時參數(shù)等。并且提取的各種參數(shù)之間最好是互不相干，等。并且提取的各種參數(shù)之間最好是互不相干，這樣才有最佳的統(tǒng)計效果。這樣才有最佳的統(tǒng)計效果。1特性參數(shù)的提取特性參數(shù)的提取 與油氣有關(guān)的特性參數(shù)很多，大致包括：與油氣有關(guān)的特性參數(shù)很多，大致包括： 時間域內(nèi)的振動能量時間域內(nèi)的振動能量 如圖如圖6413所示，在目的層處選一時窗所示，在目的層處選一時窗T，按，按下式計算下式計算。TtTttimmtxTiAT21212)(1)(式中，式中，i為道號，為道號，tm為中心時間，為中心時間，xi(t)為第為第i個記錄個記錄道在道在t時刻樣

41、值。時刻樣值。T一般取為一般取為100ms頻率域內(nèi)的寬頻帶總能量頻率域內(nèi)的寬頻帶總能量如圖所示，在目的層處選一時窗如圖所示，在目的層處選一時窗T，對信號作，對信號作富氏變換后在頻率域中找一個很寬的頻帶范圍（富氏變換后在頻率域中找一個很寬的頻帶范圍（ ）對能量求和，也即計算這一頻帶范圍內(nèi)能譜曲）對能量求和，也即計算這一頻帶范圍內(nèi)能譜曲線下的面積，計算公式為線下的面積，計算公式為)()(fAiQFwHWLfffiW其中其中 2)()(fXifAii為道號，為道號，Xi（f）為第）為第i道記錄信號段頻譜。道記錄信號段頻譜。( )一般為一般為5100 HZ。wHwlffwHwlff 時域能量時域能量

42、頻域總能量頻域總能量 低頻帶范圍內(nèi)的能量低頻帶范圍內(nèi)的能量在頻率域中，取一較低的頻率及較窄的寬度（在頻率域中，取一較低的頻率及較窄的寬度（ ）計算。）計算。LfLHLLff LHLLfffiLfAiQF)( 如圖如圖6415所示。所示。fL一般取一般取10、12或或15Hz，而，而（fLLfLH）一般為）一般為5Hz。 低頻帶與寬頻帶的能量比低頻帶與寬頻帶的能量比 )()(iQFiQFiRFWLLW由圖由圖6415可見，這一比值等于能譜曲線下的面積可見，這一比值等于能譜曲線下的面積B與總面與總面積（積（A+B+C）之比。該比值的大小反映低頻成分的多少，）之比。該比值的大小反映低頻成分的多少，它

43、的增大說明高頻成分的減少，而高頻成分的迅速減少與它的增大說明高頻成分的減少，而高頻成分的迅速減少與含氣砂巖吸收強烈有關(guān)。含氣砂巖吸收強烈有關(guān)。 中心頻率中心頻率 將能譜曲線下的面積劃分為相等的兩部將能譜曲線下的面積劃分為相等的兩部分的那個頻率稱為中心頻率。分的那個頻率稱為中心頻率。)()()()(iFfffiFfiiMwlwhMfAfA 頻域能量關(guān)系頻域能量關(guān)系 中心頻率中心頻率 峰值頻率峰值頻率圖圖6417 峰值頻率峰值頻率 Ai(f)的最大值所對應(yīng)的最大值所對應(yīng)的頻率即峰值頻的頻率即峰值頻率率FH（i），如圖），如圖6417所示。所示。 速度速度 與油氣關(guān)系密切的速度主要是層速度與油氣關(guān)系

44、密切的速度主要是層速度VT（i）。因）。因HCI對速度精度的要求較高，故必須采用高精度方對速度精度的要求較高，故必須采用高精度方法提取。例如，計算時考慮反射點分散的影響，考法提取。例如，計算時考慮反射點分散的影響，考慮界面傾斜、彎曲時慮界面傾斜、彎曲時Dix公式的修正等公式的修正等。2剩余曲線和綜合曲線的制作剩余曲線和綜合曲線的制作 利用不同方法將各種特性參數(shù)提取出來利用不同方法將各種特性參數(shù)提取出來之后，首先計算一條測線上（或一個測之后，首先計算一條測線上（或一個測區(qū)內(nèi)）某一參數(shù)的統(tǒng)計平均值，然后將區(qū)內(nèi)）某一參數(shù)的統(tǒng)計平均值，然后將各點數(shù)值與平均值相減，得出剩余值曲各點數(shù)值與平均值相減，得出剩余值曲線。這些剩余值相當(dāng)于異常值，分析它線。這些剩余值相當(dāng)于異常值，分析它們更有意義。們更有意義。 設(shè) 、 、 、 、 、 和 分別是各特性參數(shù)的平均值，則各類HCI平均剩余曲線為ATwQFLQFLWRFMFHFVT ATATDATiiWWWQFQFiDQF) i (LLLQFQFDQFi