摘 要

　　　　　　　　　——試論從地震波形剖面到波阻抗剖面的轉(zhuǎn)換摘　要：地震記錄終極地質(zhì)解釋的目標(biāo)包含兩重含義：①能夠展示地震記錄中客觀存在的全部地質(zhì)信息；②所提

　　　　　　　　　——試論從地震波形剖面到波阻抗剖面的轉(zhuǎn)換

摘　要：地震記錄終極地質(zhì)解釋的目標(biāo)包含兩重含義：①能夠展示地震記錄中客觀存在的全部地質(zhì)信息；②所提供的各種信息的精度應(yīng)該是客觀上能夠達到的最高水平。為了實現(xiàn)上述目標(biāo)，探討了從地震波形剖面到波阻抗剖面轉(zhuǎn)換的思路和方法：從地震記錄道中提取一個時變的反射子波，與地震記錄道按褶積的逆過程作反褶積運算，可以求得反射波的振幅—時間序列；在把反射波振幅系列標(biāo)定為反射系數(shù)系列的同時，推算出各反射層的波阻抗，從而把地震波形剖面轉(zhuǎn)換為波阻抗剖面，以達到充分分離地震記錄道中客觀上所蘊含的各種地層地質(zhì)信息的目的，同時獲得更為精確的各類地震信息數(shù)據(jù)，用以拓展地震資料的解釋應(yīng)用領(lǐng)域。該文也可以被看做是編制相關(guān)轉(zhuǎn)換軟件的一個簡要設(shè)計，對轉(zhuǎn)換中涉及的重要參數(shù)進行了詳細分析。經(jīng)轉(zhuǎn)換所獲得的地震波阻抗剖面具有很高的實用價值，并最終服務(wù)于提升布井的針對性和鉆井的成功率。

關(guān)鍵詞：地震記錄道  地震子波  反射系數(shù)  子波提取  地震波形剖面  波阻抗剖面  轉(zhuǎn)換  勘探成功率

The ultimate geological interpretation from the seismic data：On the transformation from seismic wave section to acoustic impedance section

Abstract：The goal of ultimate geological interpretation from seismic data actually contains two meanillgs：First，complete and objective geological data would be obtained front the seismic record；second，the accuracy of all the provided data should be objectively up to the highest level．To this end，the idea and methods were discussed of the transformation from seismic wave section to acoustic impedance section.First，a time-varying reflected wavelet was extracted from the seismic recording channel．Then，the deconvoiution of seismic data was done according to the inverse process of convolution，thus an amplitude time series was obtained for the reflected wavelet．Meanwhile the amplitude series of a reflected wavelet was set to the reflection coefficient series，the acoustic impedance of each reflected layer was thus calculated．Therefore，the seismic wave section was transformed into acoustic impedance section，which helps completely strip all kinds of geological data of each layer objectively reflected from the seismic recording channel，meanwhile all types of seismic data were most exactly achieved，as a result，the domain of seismic data interpretation and application was thereby extended to a new area．On the other hand，this study was also regarded as a brief design of programming such a data-transformation software,the involved important parameters in which was also discussed in detail．The transformed acoustic impedance section is of great value in serving the targeted well layout and improving the drilling success ratio．

Key words：seismic recording channel，seismic wavelet，reflection coefficient，wavelet extraction，seismic wave section，acoustic impedance section，transformation，exploration Success ratio

從地震記錄道中提取一個時變的反射子波，與地震記錄道按褶積的逆過程作反褶積運算，可以求得反射波的振幅一時間序列。在把反射波振幅系列標(biāo)定為反射系數(shù)系列的同時，推算出各反射層的波阻抗，從而把地震波形剖面轉(zhuǎn)換為波阻抗剖面，以達到充分分離地震記錄道中客觀上所蘊含的各種地層地質(zhì)信息的目的，同時獲得更為精確的各類地震信息數(shù)據(jù)，用以拓展地震資料的解釋應(yīng)用領(lǐng)域。本文可以被看做是編制這一轉(zhuǎn)換軟件的一個簡要設(shè)計。

1　地震記錄道的基本組成元素

無干擾的地震記錄道是地震子波與反射系數(shù)系列褶積的結(jié)果，即：

w(t)*R(t)＝s(t)　　     　　　　    (1)

式中w(t)表示地震子波；R(t)表示反射系數(shù)系列；s(t)表示地震記錄道。

因此，地震記錄中客觀上所可能包含的地質(zhì)信息，只會存在于地震子波或者反射系數(shù)系列這兩個僅有的構(gòu)造元素或載體中。

觀察地震測井道(或VSP)初至直達波的變化，地震子波(地震單元波)在地下非均勻?qū)訝罱橘|(zhì)的擴散傳播中，存在明顯的變化?？偟内厔菔亲硬ㄕ穹j(luò)變長，包絡(luò)峰值滯后，包絡(luò)內(nèi)的振蕩次數(shù)增加，振蕩周期加長，即頻率變低。有一個從所謂最小相位到混合相位再到最大相位的變化，本文參考文獻[1]對形成這一變化的機制進行過初步的討論。

由于我們不可能從地震記錄中分離出每一個純凈的瞬時反射子波，以便從一個單層(例如研究目的層)頂、底反射子波間的變化來得到該層的某種地質(zhì)信息，加之由單層引起的變化量十分微弱且影響因素十分復(fù)雜。因此，通過地震子波獲得地層地質(zhì)信息的想法是不現(xiàn)實的。

反射系數(shù)系列取決于各個地層界面上、下介質(zhì)的波阻抗差，即由地層的波阻抗(波速與密度的乘積)所決定。單個界面的反射系數(shù)(R)為：

 

式中r表示密度；口表示波的傳播速度；下標(biāo)1表示界面上層，下標(biāo)2表示界面下層。

地層的波阻抗由地層的巖性(包括巖石成分和結(jié)構(gòu)等)和物性(包括巖石彈性、孔隙性和所含流體性質(zhì)等)所決定。因此，可以說地震子波是地震記錄中的物理元素，反射系數(shù)系列則是地震記錄中的地質(zhì)元素。通過從地震記錄中提取反射系數(shù)系列是獲取地層地質(zhì)信息的必然和可能的途徑，而利用得到的反射系數(shù)系列把地震波形剖面轉(zhuǎn)換為波阻抗剖面將全面精確地展示出地震記錄巾所蘊含的絕大部分地質(zhì)信息。

2　關(guān)于前人“偽速度測井"方法的討論

從式(1)可知，在地震子波、反射系數(shù)系列及地震記錄道這3個元素中，原則上只要已知其中的兩個，就可以求出第三者。

西方地球物理學(xué)家首先想到的是利用鉆井得到的聲速和密度測井曲線求取波阻抗曲線(常常假定密度為常數(shù)，而用聲速測井代替波阻抗)，從而推算出反射系數(shù)系列，通過后者和井旁地震記錄道進行運算，求得井旁地震子波的反褶積算子，也稱為反子波。運算的原則是要求所求解的未知量(反褶積算子)與地震記錄道褶積的期望輸出為已知的反射系數(shù)系列。最后利用這一算子與剖面上各地震道記錄褶積求得各接收道上的反射系數(shù)系列并最終推出波阻抗(或聲速)曲線。經(jīng)過如此運算得到的井旁道聲速曲線，可以與井下實測曲線十分逼近。

該方法被命名為“偽速度測井”，或者“合成速度測井”“地震約束測井”等名稱。

但上述方法的思路顯然存在以下問題：

1)首先假定在簡單的地震波動曲線中，蘊含著如聲速測井這般細密豐富的地層信息完全足一個主觀的認定。

2)井下聲速測井與地震記錄道的精度(或分辨率)是大相徑庭的。前者是在深度域上記錄，后者則是在時間域上進行的。如果假定的前提存在，那么要求相匹配的時深轉(zhuǎn)換精度是目前無法想象的。

3)當(dāng)人們從地震記錄道上選取一個時窗去對應(yīng)聲速測井的某一段曲線時，時窗內(nèi)的地震記錄中存在截斷效應(yīng)，即時窗的前部混有時窗開始以前到達的某些波動的后續(xù)振蕩，而時窗尾部的某些波動的后續(xù)能量卻又被截除，這必然給反褶積算子的計算帶來畸變。同時，時窗起點、尾點與其所對應(yīng)的聲速測井曲線相關(guān)聯(lián)的首、尾是否稱得上對應(yīng)，也值得懷疑。

4)地震道上記錄的振幅變化是一個非線性變化的量(所謂的真振幅恢復(fù)不可能改變這一特征)，而測井曲線上的讀數(shù)則是一個線性變化的量，將兩個不同性質(zhì)變化的量通過數(shù)學(xué)運算進行約束或者逼近，仍然是一個未經(jīng)論證的問題。

5)如上所述，地震子波是時變的，甚至可能是隨時空變化的。偽速度測井將一口井上得到的反子波按時空不變地推廣到一個區(qū)域，同樣值得商榷。

某些研究者的實踐證明了這些疑點，他們得到的結(jié)論是：“方法推不出去”，指的是從一口井上得到的反褶積算子運用到鄰近的另一口井上，偽速度測井曲線與聲速測井曲線就不再逼近了。而另一些研究者則錯誤地把無關(guān)的某個地震道記錄與測井的聲速曲線進行“約束”或“合成”，卻仍然可以得到不錯的逼近效果。

3　關(guān)于地震子波的討論

綜上所述，合理而且客觀的方法應(yīng)該是從地震記錄中提取子波，再利用提取到的子波與地震記錄道作運算，進而求出反射系數(shù)系列。較之反射系數(shù)系列，地震子波畢竟是一個相對簡單、有章可循、容易認識的未知量。

為了從地震記錄道中提取子波，筆者在本文參考文獻[1]中推出了一個子波的數(shù)學(xué)表達式，即：

 

式中A為子波的瞬時(t)振幅，K為單元子波的振幅倍數(shù)，對于反射子波，如果入射子波為一個單元子波，那么K就是反射系數(shù)，這時K是一個分?jǐn)?shù)，T是振蕩的主周期，(e^-at2-e^-bt2)為子波包絡(luò)，其中t是從包絡(luò)起點t0開始計算的時間，t0可以是從激發(fā)開始計算的時間，也就是記錄上的波至?xí)r間，子波包絡(luò)還可以寫成：

a=e^-at2-e^-bt2=(1-e^-gt2)e^-at2=a1·a2            (4)

顯然a1=1-e^-gt2

a2=e^-at2

如圖l所示，子波包絡(luò)描述了振蕩質(zhì)點總的能量變化過程。包絡(luò)前段上升的半枝反映了質(zhì)點在開始受壓力后能量不斷增長積蓄的過程，主要受口值控制；后段下降的半枝，顯示著質(zhì)點能量消耗衰減的過程，主要由a值所決定；包絡(luò)內(nèi)的質(zhì)點振蕩曲線是大地介質(zhì)在激發(fā)能量啟動后固有的彈性諧振反應(yīng)，描述著質(zhì)點能量形式的轉(zhuǎn)換。當(dāng)質(zhì)點位于平衡點(即振幅零線)上時，動能達到最大，而勢能為零。當(dāng)質(zhì)點達到包絡(luò)線位置時，勢能達到最大而動能為零，而處在曲線的任意點位置時，該點到振幅零線的距離表示勢能部分，到包絡(luò)線的距離則表示動能部分，所以質(zhì)點的波動記錄描述的是勢能隨時間的變化情況。

 

于是在地震記錄道上確定(或者提取)一個子波，就是確定(或者提取)a、b、T、K和t0這5個子波參數(shù)，其中前3個參數(shù)決定子波的波形，K決定子波的強度，t0為波至?xí)r間。研究子波隨時間的變化，就成為研究子波的前4個參數(shù)隨第5個參數(shù)t0的變化。

子波的a和b值愈大，受其控制的子波包絡(luò)下降或上升半枝的時間愈短，當(dāng)a和b值的匹配使得上升和下降的兩個半枝相對稱，且工值恰好相當(dāng)子波包絡(luò)內(nèi)容納一個半振蕩時，式(3)就表示一個雷克子波。因此，式(3)是包含了雷克子波的更為廣泛的子波表達式。雷克子波是在理想的無限均勻介質(zhì)中，一個球形瞬時擴張和收縮激發(fā)下形成的理想子波。在地震測井的初至波記錄中，我們只能在最淺層記錄道的初至波(即距離激發(fā)點不遠處)中觀察到接近雷克子波的波形，隨著波動在非均質(zhì)的層狀介質(zhì)中傳播，子波波形很快就偏離雷克子波。在我們感興趣的時間段內(nèi)，雷克子波是不存在的。

4　地震波形剖面到波阻抗剖面的轉(zhuǎn)換

把地震波形剖面轉(zhuǎn)換為波阻抗剖面的運算可以分為3個部分，也就是需要編制3個計算程序：

1)從地震記錄道中提取時變的子波，即確定a、b、T這3個參數(shù)隨時間的變化關(guān)系。

2)運用提取的時變子波從地震記錄道中求取反射波的振幅系列，即確定K值及其相應(yīng)的t0(時間)系列。

3)在把反射波振幅系列標(biāo)定為反射系數(shù)系列的同時，推算出各反射層的波阻抗，得到波阻抗的相對變化剖面。

5　子波的提取

如前所述，a、b、T這3個子波參數(shù)隨時間(或深度)是有變化的，而且其變化量不容忽視。其中了、隨時間近于直線型地增大，a和b隨時間則是近似雙曲線型(以相互垂直的兩根坐標(biāo)線為漸近線)地減小，從一定的深度以下(如l500m左右)，也可以看作直線型的下降關(guān)系(本文參考文獻[1]中的圖8～10)。因此從地震記錄中提取子波就被歸結(jié)為確定子波參數(shù)值隨時間的變化曲線。這一計算過程可以運用各種方式的優(yōu)選法，以下提出一個可能的方案。

5．1　T的計算

確定地震曲線在振幅零線(時間軸)上的交點，可以得到一系列的視半周期數(shù)據(jù)，用最小二乘法按誤差最小的原則可以求得半周期隨時間變化的趨勢線，然后除去與趨勢線上、下偏離最大的兩個數(shù)據(jù)再求趨勢線，如此反復(fù)進行直到前后得到的兩條線的差別小于某個認可的誤差值時為止。從結(jié)果趨勢線上可以求得任意時間上的T值。

5．2　a的計算

從圖l上可以看出，子波包絡(luò)在時間tm上有極大值`am(頂桿表示絕對值)，將包絡(luò)曲線分成前部上升和后部下降的兩個半枝。對后半枝而言，當(dāng)t稍大于tm時，包含b值的e<sup>-gt2</sup>一項很快接近于零[式(4)]，這時`A≈Ke^-at2。

在地震記錄道上取下所有峰值(包括波峰及波谷)的絕對值及其對應(yīng)的時間，組成`Am-t數(shù)組(下標(biāo)m表示峰值)。只要存在3個連續(xù)減小的峰值(表示振幅包絡(luò)衰減的一段)，就可以求得一對a-t0的值。如果有n個連續(xù)減小的峰值，就可以求得n-2對。

如果連續(xù)減小的3個峰值為`Am1、`Am2、`Am3，對應(yīng)的峰至?xí)r間為t1、t2、t3，那么就有t1=t1-t0、t2=t2-t0和t3=t3-tm。用Dtl2表示t2-tl和Dtl3表示t3-tl，于是：

1n(`Am1／`Am2)=a(t2²-t1²)用LAl2表示

ln(`Am1／`Am3)=a(t3²-t1²)用LA13表示

取LAl2與LA13的比值，經(jīng)過整理化簡，可得

 

于是

 

沿地震記錄道求得一系列的a-t值(即a-t0)就可以用上述類似的方法優(yōu)選出a與t的關(guān)系曲線。

5．3　b的計算

對地震記錄道求取振幅包絡(luò)，可以得到一系列包絡(luò)的極大值`Am及其相應(yīng)的時間tm。在每個峰值的后續(xù)包絡(luò)線(下降的半枝)上適當(dāng)間隔地取3個包絡(luò)值A1、A2、A3，按式(5)可求出t0，于是tm-t0=tm。根據(jù)包絡(luò)公式(4)對t取導(dǎo)數(shù)，有

 

對于值`Am來說，有¶`A／¶t0＝0。于是可得

tm＝[(1na-lnb)／(a-b)]^1/2

或者1nb-bt²m=1na-at²m          (7)

式(7)右端為一個已知確定的數(shù)，左端只有b為未知數(shù)，從而可求得b值。

同樣通過求得一系列b-t(即b-t0)值，就不難得到b與t的關(guān)系曲線。

至此，我們就可以從一道地震記錄上，建立起一個時變的子波模型，包括a(t)、b(t)和t(f)3條關(guān)系曲線，把這一模型子波視為實際子波的擬合子波，在工區(qū)而積內(nèi)若干控制點卜求得子波模型，可以研究子波參數(shù)在面積內(nèi)的變化，以確定子波是否應(yīng)被視為時空變化的。該方法具有建立時空變化子波模型的可能性。

6　振幅系列K(t)的建立

在求得擬合子波的基礎(chǔ)上，按褶積運算的逆過程去完成反褶積運算，稱這種運算為消去反褶積^[2]。

可以采取的運算步驟很多，舉例說明，將單元擬合子波振幅包絡(luò)上升的半枝沿地震記錄道從前往后逐(時間)點與記錄道的振幅包絡(luò)作比較，或者說用擬合子波的前端部分沿地震記錄道進行搜索。尋找地震記錄道振幅包絡(luò)上與擬合子波的振幅包絡(luò)形態(tài)最為近似的t0時刻。從這一時刻開始，在擬合子波包絡(luò)的上升半枝區(qū)間，通過擬合子波與記錄道各對應(yīng)時間點(t對于擬合子波及t0+t對于記錄道)振幅的比值(或反比值)，取算術(shù)平均值作為記錄道上子波的K值(K可以是負數(shù))。所謂形態(tài)最為近似也就是各點的比值最為接近。然后從地震道的“時刻開始減去擬合子波Ka，同時在開始是零的反射系數(shù)系列中建立一個反射系數(shù)K(t0)。如此逐個消減，或者說是剝離下去，各波至?xí)r間上的反射系數(shù)逐個形成。當(dāng)被連續(xù)剝離后的地震記錄道(可稱為道剩余)上剩余的波動能量成為原始記錄道總能量的一個很小的比例為止，得到最終的K(t)系列。

7　振幅系列向波阻抗曲線的轉(zhuǎn)換

對一個足夠淺的層位和一個足夠深的層位給出各自合理的波阻抗值(人們已經(jīng)知道各種巖類的速度與密度值的可能區(qū)間，也知道它們隨深度變化的大致關(guān)系)。如果在某個位置上有相關(guān)的資料，如地震、聲速、密度測井或巖樣的實驗室測定數(shù)據(jù)，參考這些資料可以使這種設(shè)定更有依據(jù)，但這并不是絕時必需的。

先暫定一個振幅K與反射系數(shù)的轉(zhuǎn)換系數(shù)，以便從初始的淺層按式(2)沿振幅系列逐點(層)遞推出波阻抗值，用迭代逼近的方法調(diào)整振幅與反射系數(shù)的變換系數(shù)，直到遞推占的深層波阻抗值達到前面所給定的數(shù)據(jù)為止。

反射系數(shù)中的正數(shù)總和應(yīng)大于負數(shù)總和(指絕對值)，因為深層的波阻抗總是大于淺層的。波阻抗曲線總的趨勢是增大的。如果情況相反，則可以認定地震記錄道的極性標(biāo)定是被反轉(zhuǎn)的。

這種固定地震道深淺兩頭波阻抗的做法，無形中消除了各地震道總能量因地表激發(fā)、接收條件不同，包括不同批次資料因接收系統(tǒng)靈敏度的不同而帶來的差異，實際上也就是固定了剖面上各道所接收的總反射能量，但這并不妨礙剖面上實際存在的單層或局部波阻抗變化得到正確的保留和顯示。

8　波阻抗成果剖面的相對性

這樣，我們可以把一個地震波形剖面轉(zhuǎn)換成一個顯示波阻抗沿縱向和橫向相對變化的剖面。在地震波的采集系統(tǒng)中，存在兩個振幅增益控制：①是接近線型的半自動增益控制，用來補償?shù)卣鸩芰恳蚯蛎鏀U張而形成的振幅衰減，以便在地震道上使深淺層反射都得以均衡地表現(xiàn)；②完全非直線型的自動增益控制，它具有壓制強反射和放大弱反射的功能，使得強弱反射能同時記錄和顯示在地震剖面每一道不寬的縱向條帶內(nèi)。這是兩個有益和合理的對真振幅的改變。

不同廠家，甚至相同廠家不同批次生產(chǎn)的檢波器的機電(機械振動到電壓變化)轉(zhuǎn)換系數(shù)可以是不同的，而且常常為非線型的，最后，由于我們并不知道到達每一反射界面的入射波振幅，因而反射波振幅在轉(zhuǎn)換成反射系數(shù)時也只能是相對的。

所謂的真振幅恢復(fù)是不可能的，也是不足取的。因此我們強調(diào)所得到的只是一個相對變化的波阻抗剖面。

關(guān)于波阻抗剖面的顯示方式，既要展示各波阻抗層的構(gòu)造格局，又要展示研究目的層段的波阻抗變化，這就需要妥善綜合地應(yīng)用曲線和色標(biāo)兩種顯示方式，以得到有關(guān)信息的最佳表現(xiàn)。

9　地震記錄終極地質(zhì)解釋的目標(biāo)和含義

地震記錄終極地質(zhì)解釋的目標(biāo)應(yīng)該包含兩重含義：①這種解釋能夠展示地震記錄中客觀存在的全部地質(zhì)信息，反過來說，這種解釋未能揭示的，就是記錄中客觀上根本不包含的；②這種解釋所提供的表達各種信息在數(shù)量上的精度，應(yīng)該是客觀上能夠達到的最高水平。

把地震剖面轉(zhuǎn)換為相對波阻抗剖面達到這兩點在理論上具有必然性和可能性，但不等于用本文所述的轉(zhuǎn)換方案，就可以做到上述兩點。這并非一蹴而就的事情。在整個轉(zhuǎn)換運算中，存在著許多可以優(yōu)化的環(huán)節(jié)。

從已經(jīng)作過的初步嘗試中^[1-4]，已經(jīng)證實或者可以預(yù)見到地震波阻抗剖面較之地震波形剖面，在解釋和應(yīng)用上能夠現(xiàn)實地達到以下實質(zhì)性的進展。

1)從地震勘測所提供的基本信息元素而論，在上述的轉(zhuǎn)換運算中，反射時間是通過分離的單個子波的半枝包絡(luò)從記錄上求到的波至初始時間，而不再是波至以后的某個強相位的波峰時間。求到的振幅值是單個子波振幅包絡(luò)的極大振幅值，而不再是某個強相位的峰值。這兩個信息元素都清除了前后波干涉所帶來的誤差，使得信息數(shù)值的定義更為明確，精度更為提高。振幅信息在轉(zhuǎn)換為波阻抗的運算中，自然地減除了因地面激發(fā)接收條件不均一和不同批次資料因接收系統(tǒng)靈敏度的差異所帶來的影響。這是放心地使用振幅信息所必需的。同時在消去反褶積的過程中所剝離的每個子波，或者說得到的每一個振幅值K，有明確的正負極性(確定反射的硬、軟性質(zhì))。這是一個十分重要、而在波形剖面中所沒能提供的新的信息元素。這些基本信息元素更確切的定義、更準(zhǔn)確的量值和更多的內(nèi)容是轉(zhuǎn)換后的波阻抗剖面提升和擴展其實用價值的根本基礎(chǔ)。

2)地震波阻抗曲線較之相對單調(diào)的地震波形曲線，形態(tài)上更為豐富，更具特征，特別是直接顯示了地層的硬(高波阻抗)軟(低波阻抗)變化。在巖性剖面已知地點(例如鉆井井位旁)，可以不用速度曲線進行正確的地質(zhì)層位標(biāo)定。在剖面上對反射層作追蹤對比時，特別是在地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜地區(qū)可以大大增加對比的確定性，減少誤判，更準(zhǔn)確地認識復(fù)雜地層構(gòu)造結(jié)構(gòu)上的性質(zhì)。

3)在把地震波形記錄分解為振幅系列的過程中，實際上極大程度地提高了反射波形的分辨率。分離后的前后兩個反射振幅(代表兩個反射子波)的間隔可以小于lms。這種分辨率已經(jīng)不是從波形剖面上讀數(shù)或識別的分辨率所可比擬的。因此波阻抗剖面只具有展示總體形態(tài)和地層變化趨勢的功能，而在數(shù)據(jù)應(yīng)用上，應(yīng)該以電子存儲器中的數(shù)據(jù)文件為主，通過各種軟件進行管控、顯示，在人機聯(lián)作的環(huán)境中提取和應(yīng)用。本文參考文獻[4]中，展示了曾經(jīng)在四川盆地川東忠縣向斜中作過的一次嘗試。該向斜中位于上、下頁巖中的石炭系白云巖產(chǎn)層白西向東由60m左右的厚度被剝蝕減薄直至尖滅，在東北方向存在一個侵蝕窗。在侵蝕窗內(nèi)，先后鉆的2口井都未鉆遇該產(chǎn)層而失敗。從常規(guī)地震波形剖面上，看不到仟何反射層減薄尖滅的形跡。通過消去反褶積分解出對應(yīng)石炭系頂?shù)椎那昂笠徽回?span lang="EN-US">2個反射系數(shù)清楚地由西向東靠攏，直至合并消失。最后編制了該地區(qū)的石炭系殘厚圖(等殘厚線距10m)，侵蝕窗的邊界被清晰確定。

4)精確的波至?xí)r間結(jié)合鉆井剖面的分層數(shù)據(jù)，無需地震測井或VSP，可以計算出比較準(zhǔn)確的平均速度和層速度，得到更豐富的速度信息，提高對工區(qū)速度變化規(guī)律的認知程度，給精確研究低幅度平緩構(gòu)造帶來了可能性，有利于波阻抗曲線自身準(zhǔn)確的時深轉(zhuǎn)換，更多地掌握速度與其他地質(zhì)兇素的關(guān)聯(lián)性，為波阻抗曲線的解釋和應(yīng)用建立更明確的依據(jù)。

5)巖層的波阻抗由多種因素所決定，包括地層的巖性(巖石成分和結(jié)構(gòu))和物性(巖石彈性、孔隙性和所含流體性質(zhì))等。在具體地區(qū)，研究目的層的多個因素往往是穩(wěn)定和微變的，而明顯變化的常常只是其中的某一個因素，于是波阻抗的變化就可以反映發(fā)生變化的那一個因素。在常規(guī)的波形剖面上，我們可以識別和描繪出一個特殊地下地質(zhì)體的外形，而難以了解其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。而運用波阻抗剖面，我們則有可能突破這一局限。例如對一個三角洲沖積扇體，從扇體內(nèi)眾多蚯蚓狀的反射同相軸圖像上，我們可以定性地推測砂泥巖交互沉積的存在，但僅此而已；而利用波阻抗剖面，我們就有可能解釋出具體的砂泥巖結(jié)構(gòu)。

6)巧妙和綜合地應(yīng)用波阻抗剖面，可以使許多地震資料的多解性變得單一·和明確。例如地震剖面上相鄰兩枝同相軸的分離和靠攏，可以是層厚也可以是速度的變化，參考波阻抗的相應(yīng)變化，就可能作出單一的判斷。在早期利用地震剖面振幅信息的亮點技術(shù)中，一段局部的強相位同相軸常被認定為下伏產(chǎn)氣層的變化，從而因事實上的上覆泥巖蓋層的變化而失誤，這在波阻抗剖面的解釋卜就不難避免。解釋人員曾經(jīng)把泥巖中的煤層反射亮點誤認為氣藏。如果波阻抗的平面異常與構(gòu)造形態(tài)(常常是低幅度構(gòu)造)相匹配，那么是氣藏的可能性大，而煤層的分布則與構(gòu)造形態(tài)多半是不配套的。

7)我們可以對一個注水采氣的氣田作出一種大膽的設(shè)想，如果通過理論模型計算(已知氣層的巖性、厚度和孔隙度)，氣層水侵部分與含氣部分在波阻抗值和穿過產(chǎn)層的地震波旅行時間兩項指標(biāo)上的差異可以被我們所得到波阻抗剖面所察覺(即這種差異明顯大于可能的誤差)，那么就可以通過地面地震勘測來確定水線的推進位置，而更加科學(xué)地調(diào)整注水采氣方案。對于被注水所切割的某些尚存的含氣區(qū)塊的測定，有利于更加合理的部署井位而提高采收率。這種設(shè)想可能性的客觀依據(jù)，可以從亮點技術(shù)的成功例子中得到推斷。諸如此類的針對具體地區(qū)的具體設(shè)想如果獲得成功，將大大地拓展地震勘測的實際應(yīng)用領(lǐng)域。

8)最后，整個轉(zhuǎn)換處理是地震資料的自我改變，不受其他資料條件的限制，可進入常規(guī)處理范疇。

10　展望

可以預(yù)見，一旦一個考慮周密而又運用方便的波形到波阻抗的處理軟件問世，在各種地質(zhì)條件地區(qū)的應(yīng)用實踐中，地震波阻抗剖面的解釋和應(yīng)用，應(yīng)將被演繹成為一門內(nèi)容豐富而實用價值很高的學(xué)問，并最終服務(wù)于提升布井的針對性和鉆井成功率。

 

參考文獻

[1]徐中英．地震子波剖析[J]．石油地球物理勘探，l982，17(3)：1-15．

XU Zhongying．The analysis of seismic wavelet[J]．Oil Geophysical Prospecting，1982，17(3)：1-15．

[2]徐中英．地震波列分解[J]．石油地球物理勘探，l983，l8(2)：99-114．

XU Zhongying．The decomposition of seismic wave train[J]．Oil Geophysical Prospecting，1983，18(2)：99-114．

[3]徐中英，韋進平．換子波剖面[J]．石油地球物理勘探，l993，28(4)：439-446．

XU Zhongying，WEI Jinping．Converted wavelet section[J]．Oil Geophysical Prospecting，l993，28(4)：439-446．

[4]唐澤堯，徐中英．天然氣開采工程叢書(第一冊：氣田開發(fā)地質(zhì))[M]．北京：石油工業(yè)出版社，l997：194-l97．

TANG Zeyao，XU Zhongying．Series of natural gas production engineering：Part I Development geology of gas fields[M]．Beijing：Petroleum Industry Press，l997：l94-197．

 

本文作者：徐中英

作者單位：原四川石油管理局地質(zhì)勘探開發(fā)研究院