强反射界面对储层的地球物理正演分析

赵海鹏

中国石化集团华北油气分公司 河南省郑州市 450000

摘要本文从最基础的垂直入射理论入手，对影响鄂尔多斯盆地南部储层预测的强反射界面进行深入分析。通过地球物理正演分析，深入研究了强反射界面对上覆和下伏储层的影响。研究表明，受地震最大分辨能力的影响，强反射界面在地震最大分辨能力范围内对储层有较大的屏蔽作用，超过这个范围，这种影响就逐渐消失了。深入研究这种屏蔽作用，有利于进行精细地震储层预测。

关键词：强反射界面；地球物理正演；分辨能力；储层预测

1前言

鄂尔多斯盆地是一个大型的克拉通盆地，上三叠统延长组长7段是鄂尔多斯盆地含油气系统最重要的烃源岩层^[1]，但长7段属于油页岩，低速度低密度，与下面砂泥岩的波阻抗差较大，在地震剖面上形成一个强反射界面，这个强反射界面对其上下一定范围内的储层会形成较强的屏蔽作用。

这种屏蔽作用导致上下一定范围的储层地震信号非常弱，地震的振幅、频率和相位等信息已不能反映储层的信息，绝大多数是强反射界面的信息，这对储层尤其是薄储层预测影响很大。吴昊^[2]综合应用子波分解重组、地震沉积学理论、地震属性优选及地质意义分析等方法解决强反射轴下覆致密油薄砂体的识别问题；向龙斌等^[3]利用多子波分解技术和地震旋回分析工作流程可以有效去除火成岩地震反射屏蔽。深入理解强反射界面对储层的屏蔽作用对后续的储层预测及去强轴技术有很大的帮助。

2地球物理正演参数分析

对鄂尔多斯南部某工区井资料进行岩石物理分析，通过对伽马曲线和速度、密度曲线的综合交汇分析，可以得知砂岩、泥岩和页岩的平均速度和密度，用这些参数来来进行各种正演分析，如表1所示。

表1 地球物理正演参数

3最大分辨能力分析

地震在震源处能量很强，当传播到一定距离之后，就稳定在以一种地震子波的传播方式进行传播。如果地震子波的波长大于地层的厚度，得到的地震记录就是各种地震子波脉冲响应的叠加，而这种叠加方式是以褶积的形式叠加的，故称褶积模型。那么地震资料中的最大分辨能力就和子波的波长有关系。有关研究表明，地震资料的最大分辨能力为波长的1/4，即v/4f，v是地震波在不同岩性的传播速度，f是主频频率。此工区泥岩的速度为4000m/s,地震资料的主频为30hz，那么最大分辨能力为33米。如图1所示，模型以泥岩为背景，中间是楔状页岩的模型，页岩最厚处100米，断距100米，当页岩的厚度大于最大分辨能力33米时，由于页岩的波阻抗小于泥岩，页岩的上部与泥岩的交界处，波阻抗差为负值，形成强波谷反射，而页岩的下部与泥岩的交界处，波阻抗差为正值，形成强波峰反射。但当页岩的厚度小于最大分辨能力33米时，两个强轴逐渐变成一个轴，地震记录上形成一个混合波，无法分辨页岩的厚度。

图1 地球物理最大分辨能力分析

4强反射界面的影响范围

为了探讨强反射界面对储层屏蔽的影响范围，以鄂尔多斯盆地某工区为例，做如下正演研究分析：

由于页岩的速度和密度比砂泥岩明显低一些，导致页岩与砂泥岩的波阻抗差比较大，这样就形成了一个振幅很强的同向轴，如图4所示，是页岩和泥岩组合的正演分析，模型变化单一。而砂岩与泥岩的波阻抗差却相比页岩来说，要小一些。那么当加入砂岩组合时，砂岩与页岩的位置关系就是一个非常重要的因素。因为如果砂岩离页岩太近，页岩的强反射会对砂岩的弱反射产生一定的屏蔽作用，而这个距离是如何影响最后的地震响应的，我们做了如下试验；不考虑断距的因素，统一为20米，页岩等厚，都为20米，图2(a)、(b)分别为砂岩在页岩之下15米、45米时的地球物理响应，图3(a)、(b)分别为砂岩在页岩之上20米、40米时的地球物理响应，从图中我们可以分析得出，不管是砂岩在页岩的上方还是下方，强屏蔽作用都是存在的，当砂岩与页岩的距离大于地震波长的1/4时，砂岩的弱反射是有响应的，当砂岩与页岩的距离小于地震波长的1/4时，砂岩的弱反
射被淹没在页岩的强反射中，被屏蔽了。

图

2(a)砂岩在页岩下方15米 图2(b)砂岩在页岩下方45米

图3(a)砂岩在页岩上方20米 图3(b)砂岩在页岩上方40米

5结论

1. 地质体的识别精度受制于地震的最大分辨能力，地震资料的最大分辨能力为波长的1/4，鄂尔多斯南部中生界泥岩的速度为4000m/s,地震资料的主频为30hz，最大分辨能力为33米。断缝的断距或砂体的厚度，如果大于33米即可识别，否则就难以分辨。

2. 强反射界面会对距离其地震最大分辨能力之内的其他地层产生较强的屏蔽作用，对地震储层预测造成严重影响。

参考文献：

[1]范萌萌,卜军,曾家明,等.鄂尔多斯盆地东南部晚三叠世延长期沉积相及岩相古地理演化特征［J］.石油地质与工程，2012，26( 4) : 9 － 14．

[2]吴昊.强反射轴屏蔽下的致密油薄砂体识别方法研究[J].长江大学学报(自科版),2017,14(19):40-45+117.

[3]向龙斌,李东安.基于多子波分解和旋回分析法去火成岩地震反射屏蔽[J].地质科技情报,2016,35(03):210-215.