储层地球物理学7-烃类直接检测

1、一、油气预测原理机理一、油气预测原理机理二、影响油气预测准确性的主要因素二、影响油气预测准确性的主要因素1 原始资料的质量问题2 常规处理和特殊处理三、利用地震信息进行油气预测的特点三、利用地震信息进行油气预测的特点1 单项信息预测油气的特点2 多项信息预测油气的特点烃烃的的直直接接检检测测地震资料烃的直接检测地震资料烃的直接检测4-1 油气预测原理油气预测原理油气预测油气预测 通过反映油气地质现象的通过反映油气地质现象的资料进行统计处理，系统地综合分析，资料进行统计处理，系统地综合分析，找出油气固有的规律性来，从而对油找出油气固有的规律性来，从而对油气现象的未知状况作出定性或定量的气现象的未

2、知状况作出定性或定量的说明。说明。烃烃的的直直接接检检测测一、油气预测机理一、油气预测机理利用地震资料预测油气主要还是利用它的速度信息。我们知道孔隙岩石中P与岩石骨架孔隙率、孔隙中的流体性质等有关，当孔隙中含油特别是含气时纵波的速度会明显下降，这就是我们利用地震资料预测油气的理论基础。在储集层具有相同的岩性和孔隙率的情况下，含气层的P小于非含气层的P，所以同一地层沿横向P下降，可能显示该段含气。烃烃的的直直接接检检测测1 地震能解决的油气预测问题1预测沉积盆地有利油气聚集带预测沉积盆地有利油气聚集带2预测储集层的分布预测储集层的分布 预测勘探区的岩相分布、水流体系、预测勘探区的岩相分布、水流体

3、系、沉积体系和沉积环境。沉积体系和沉积环境。 预测有利于形成油气藏的三角洲、扇预测有利于形成油气藏的三角洲、扇体、古河道、砂坝、礁体、盐丘等。体、古河道、砂坝、礁体、盐丘等。 预测油气藏预测油气藏 预测构造、断层圈蔽油气藏预测构造、断层圈蔽油气藏 预测地层圈蔽型油气藏预测地层圈蔽型油气藏烃烃的的直直接接检检测测利用地震资料预测油气成功的关键1取决于预测方法是否得当和资料品质的好坏取决于预测方法是否得当和资料品质的好坏2取决于参与研究人员的经验和思维水平取决于参与研究人员的经验和思维水平关键问题还是地震速度的求取。只要取得足够关键问题还是地震速度的求取。只要取得足够精确的地震波速度，那么进行油气

4、的预测还是可能精确的地震波速度，那么进行油气的预测还是可能的。的。利用P的特点帮助鉴别真假亮点：纵波亮，横波不亮的可能是油气。纵波亮，横波也亮的可能是煤层。因为横波的速度只与骨架速度有关，而与孔隙中的流体无关，当孔隙中含气时，不发生明显的变化。烃烃的的直直接接检检测测3 利用地震信息进行油气预测要解决的问题利用地震信息进行油气预测要解决的问题 勘探阶段：勘探阶段：把预测方案作为提供部署发现把预测方案作为提供部署发现井的依据，定性说明油气存在的可能性及井的依据，定性说明油气存在的可能性及半定量描述油气的分布范围等。半定量描述油气的分布范围等。 开发初期：开发初期：把预测方案作为提供开发井的把预测

5、方案作为提供开发井的依据，定量预测油气田的分布范围及定量依据，定量预测油气田的分布范围及定量估计储集层的各种参数。估计储集层的各种参数。 烃烃的的直直接接检检测测二二 影响油气预测准确性的主要因素影响油气预测准确性的主要因素1 原始资料的质量问题 2 常规处理和特殊处理 3 预测方法 4 有关基本理论及应用程度 5 地震地质解释人员的主观能动性原始地震记录受原始地震记录受10多种因素影响，归纳为三多种因素影响，归纳为三类：类： 波在传播过程中受到地下构造、地层和岩性的影响，包括地层反射系数、反射界面的凹凸程度、薄层的微曲多次波吸收衰减、扩散等。 随机干扰造成的：地表、地下散射，各种随机噪音、波

6、的干涉等。 震源的激发、仪器接收等因素的影响。 烃烃的的直直接接检检测测常规处理和特殊处理常规处理和特殊处理 常规处理应做到：三高、三细、三保持 高信噪比 精细处理 保持相对振幅 三高三高 高分辨率 三细三细 精细速度分析 三保持三保持 保持频率 高保真度 精细监视 保持波形常规处理包括： 预处理：预处理： 数据解编数据解编提供反射点道集提供反射点道集剔除野值剔除野值 叠前处理：振幅恢复叠前处理：振幅恢复振幅补尝、多种振幅补尝、多种反褶积、速度分析、静、动校正、叠加等。反褶积、速度分析、静、动校正、叠加等。 叠后处理：反褶积、宽带滤波、子波处叠后处理：反褶积、宽带滤波、子波处理及波动方程偏移等

7、。理及波动方程偏移等。 烃烃的的直直接接检检测测三三 利用地震信息进行油气预测的特点利用地震信息进行油气预测的特点1 单项信息预测油气的特点2 多项信息预测油气的特点预测油气的地震波动力学和运动学异常特征预测油气的地震波动力学和运动学异常特征反射波振幅横向变化，增强或减弱反射波振幅横向变化，增强或减弱反射波频率发生变化，降低或升高反射波频率发生变化，降低或升高反射波吸收特性衰减或增加反射波吸收特性衰减或增加反射波速度降低反射波速度降低反射波波形变得复杂，多呈复波形式反射波波形变得复杂，多呈复波形式反射波相位发生变化，极性反转反射波相位发生变化，极性反转气、油、水接触面边界发生绕射现象气、油、水

8、接触面边界发生绕射现象出现气、油、水接触面的出现气、油、水接触面的“平点平点”反射波反射波烃烃的的直直接接检检测测、反射层内部传播时间增大，同相轴出现下拉反射层内部传播时间增大，同相轴出现下拉现象现象、异常反射波经常与异常地质体部位相吻合、异常反射波经常与异常地质体部位相吻合统计分析进行油气藏判别就是建统计分析进行油气藏判别就是建立在上述基础上以及由它们衍生的信立在上述基础上以及由它们衍生的信息的基础上的。息的基础上的。烃烃的的直直接接检检测测4-2 地震剖面上烃的直接检测地震剖面上烃的直接检测地震波振幅信息在岩性解释和油气地震波振幅信息在岩性解释和油气检测中的重要性检测中的重要性、进行解释时

9、波的对比、当地层厚度很薄时，可用薄层反射振幅来估算薄层的厚度。、利用反射振幅异常来检测油气、油水分界面（亮点技术） 4、利用振幅随炮检距的变化来估算介质的泊松比，进而推断介质的岩性（AVO技术）。 5、根据具体地区的地质特点利用振幅进行岩性解释和油气检测。烃烃的的直直接接检检测测一一 影响反射波振幅的主要因素影响反射波振幅的主要因素：1、激发条件 激发井深应在潜水面以下激发井深应在潜水面以下2、 接收条件 主要包括检波器的类型、组合方式，仪器主要包括检波器的类型、组合方式，仪器的记录频率特性等的记录频率特性等3、资料处理对反射波的影响 动校正拉伸影响叠加后的波形和振幅动校正拉伸影响叠加后的波形

10、和振幅 共深度点叠加也产生对波形和振幅的影响共深度点叠加也产生对波形和振幅的影响4、微曲多次波 造成能量的损失造成能量的损失 5、波的干涉及噪音6、球面发散、吸收、散射、透射7、反射系数 R = Ar / Ai Ar = R Ai 8、反射界面曲率、不光滑性及地表附近的衰减烃烃的的直直接接检检测测二二 地震剖面上烃的直接标志地震剖面上烃的直接标志 1 振幅异常振幅异常2 平点：气、水或油气界面上的反射平点：气、水或油气界面上的反射3 相位变化相位变化4 饶射反映在气储边缘饶射反映在气储边缘5 下弯：气储下的各层反射向下弯下弯：气储下的各层反射向下弯6 屏蔽区：气储下的一个带屏蔽区：气储下的一个

11、带7 低频率：低频率： 烃烃的的直直接接检检测测亮点：亮点：是指在地震剖面上由于地下油气藏的存在是指在地震剖面上由于地下油气藏的存在引起反射波振幅相对增强的引起反射波振幅相对增强的“点点”。亮点标志及资料解释亮点标志及资料解释： 反射波振幅异常是指示油气藏存在的主要标志，反射波振幅异常是指示油气藏存在的主要标志，但还需要综合利用极性反转、水平界面、速度降低但还需要综合利用极性反转、水平界面、速度降低及吸收系数增大等一系列标志，才能较可靠地确定及吸收系数增大等一系列标志，才能较可靠地确定油气藏的存在，减少解释的错误。油气藏的存在，减少解释的错误。 烃烃的的直直接接检检测测亮点的标志：（1 1）极

12、性反转）极性反转 由于含气砂岩的波阻抗小于其上覆页岩的波阻抗，使页岩/含气砂岩界面的反射系数为负值，因而使含气砂岩顶面的反射波极性与其两侧来自含水砂岩界面的反射波的极性相反。这种极性相反的现象正好发生在含气砂岩的边界上。烃烃的的直直接接检检测测（2 2）水平反射界面的出现）水平反射界面的出现 由于含气砂岩与下面的含水砂岩或含油砂岩之间的接触面是水平的，且有较大的反射系数，因而这种界面往往形成较强的具有水平“产状”的反射波同相轴。特别是当周围反射界面是倾斜的，在倾斜的地层界面之间出现这种强水平反射界面更能说明含气砂岩层的存在。亮点的标志：烃烃的的直直接接检检测测 上图中，地震反射波振幅在油、气、

13、水模型的油-气分布带明显增强。这是因为含水砂岩与泥岩界面的反射系数仅为0.09，而气-油界面的反射系数增大到0.11，因而造成油气藏范围内振幅增强。烃烃的的直直接接检检测测（3 3）速度下降）速度下降 由于含气砂岩与含水砂岩或含油砂岩相比，波速明显降低，因而使来自含气砂岩下面的反射的均方根速度，特别是含气砂岩的层速度将显著降低。因此地震波通过含气砂岩所需的旅行时将增大，使含气砂岩下各反射层的同相轴在地震剖面上产生向下凹陷的现象。（4 4）吸收衰减）吸收衰减 由于含气砂岩较含水砂岩或含油砂岩具有较大的吸收系数，地震波通过含气砂岩时其振幅由于强烈的吸收作用而发生显著的衰减，因而使通过含气砂岩从它下

14、面的界面反射回来的反射波振幅比两边通过含水砂岩或含油砂岩的反射波振幅要小，另一方面因为含气砂岩对地震波高频成分吸收强烈，使得从下面来界面上来通过含气砂岩比通过两边含水砂岩或含油砂岩的反射波频率要低。默纳姆油田实例分析默纳姆油田实例分析烃烃的的直直接接检检测测 在储层具有相同岩性和孔隙率的情况下，含气层的VP / VS 小于非含气层的VP / VS ，所以对同一地层沿横向VP / VS下降，可能显示该地段含气。 VP / VS 的这种特点被用来帮助识别真假亮点很有用： 纵波亮、横波不亮的可能是油气纵波亮、横波不亮的可能是油气 纵波亮、横波也亮的可能是煤层纵波亮、横波也亮的可能是煤层默纳姆油田实例

15、图默纳姆油田实例图1烃烃的的直直接接检检测测 下图是默纳姆油田下图是默纳姆油田T55-4.5测线上测线上2090至至2020段的段的纵波地震剖面。科洛尼层的反射特征是振幅异常及横纵波地震剖面。科洛尼层的反射特征是振幅异常及横向振幅突变。向振幅突变。默纳姆油田实例默纳姆油田实例2烃烃的的直直接接检检测测 而在同一地段的而在同一地段的SHSH波剖面则只表现为低振幅的波剖面则只表现为低振幅的连续反射，这表明纵波剖面的振幅异常很可能是气连续反射，这表明纵波剖面的振幅异常很可能是气层的反映，在此地段的井证实是含气砂岩的反射层的反映，在此地段的井证实是含气砂岩的反射。默纳姆油田实例默纳姆油田实例3烃烃的的

16、直直接接检检测测 下图是此测线上下图是此测线上2190至至2130段的纵波地震剖面。段的纵波地震剖面。科洛尼的反射也有振幅异常。科洛尼的反射也有振幅异常。默纳姆油田实例分析默纳姆油田实例分析烃烃的的直直接接检检测测 同一地段的同一地段的SHSH波剖面上同样有振幅异常，见下图，波剖面上同样有振幅异常，见下图，杜维纳杜维纳5-265-26号井的资料证实这是由煤层引起的异常。号井的资料证实这是由煤层引起的异常。该地区的地质情况是：科洛尼的地层中产气，有一个该地区的地质情况是：科洛尼的地层中产气，有一个厚度达厚度达6 6米的纯气层，含气砂岩的波阻抗比下伏含水米的纯气层，含气砂岩的波阻抗比下伏含水砂岩和

17、上覆页岩的波阻抗都低。砂岩和上覆页岩的波阻抗都低。 科洛尼地层内也有一些煤层，厚度是从科洛尼地层内也有一些煤层，厚度是从3.663.66米到米到6 6米，煤层的波阻抗与含气砂岩相似，而且也是被波米，煤层的波阻抗与含气砂岩相似，而且也是被波阻抗较高的岩石包围。如果只有纵波剖面是分不开含阻抗较高的岩石包围。如果只有纵波剖面是分不开含气砂岩和煤层的反射的，但是结合气砂岩和煤层的反射的，但是结合SHSH波剖面就可以消波剖面就可以消除这种多解性。除这种多解性。默纳姆油田实例默纳姆油田实例4烃烃的的直直接接检检测测暗点暗点：当砂岩速度远高于页岩速度且砂岩很致密不含气时，页岩砂岩界面形成很强的反射，而当砂岩

18、有孔隙且含气时波速降低，正好使两种岩层速度差变小，界面反射系数反而降低，这样不仅不能形成亮点，反而只能产生很弱的反射，即所谓的“暗点”。烃烃的的直直接接检检测测平点技术 当一个倾斜的砂岩储集层中充填不同的流体时，在储集层的不同部位（即含气砂岩、含水砂岩或含油砂岩）密度和速度就会有所不同，因而流体接触面本身就成了反射界面，有可能产生反射波。而且页岩、砂岩界面和不同流体接触面的反射系数的大小和符号随着砂岩中所含流体性质的变化而变化。烃烃的的直直接接检检测测烃烃的的直直接接检检测测倾斜储集层示意图倾斜储集层示意图 这是一个倾斜的砂岩夹在页岩中间，如果砂这是一个倾斜的砂岩夹在页岩中间，如果砂岩的右端有

19、封闭条件，就有可能形成油气藏。岩的右端有封闭条件，就有可能形成油气藏。烃烃的的直直接接检检测测 一般来说，气水接触面的反射系数是较大的，一般来说，气水接触面的反射系数是较大的，特别是在浅层。从理论上分析和对第三系碎屑岩特别是在浅层。从理论上分析和对第三系碎屑岩沉积剖面砂页岩岩性的统计，平点反射强度一般沉积剖面砂页岩岩性的统计，平点反射强度一般在在R=0.5到到R=0.005之间，在有利的情况下，与背之间，在有利的情况下，与背景岩石界面的反射相比，平点反射可能相当强，景岩石界面的反射相比，平点反射可能相当强，以至以至“发亮发亮”。但在不利条件下，也可能降低到。但在不利条件下，也可能降低到比背景岩

20、石界面反射弱。比背景岩石界面反射弱。4-3 反射振幅炮检距分析（反射振幅炮检距分析（AVO） AVO：Amplitude Versus Offset AVO技术就是利用技术就是利用CDP道集资料，分道集资料，分析反射波振幅随炮检距（也即如射角析反射波振幅随炮检距（也即如射角）的变化规律，估算界面的弹性参数）的变化规律，估算界面的弹性参数泊松比，进一步推断地层的岩性和含泊松比，进一步推断地层的岩性和含油气情况。油气情况。烃烃的的直直接接检检测测AVO分析的主要特点分析的主要特点1、 AVO技术是直接利用技术是直接利用CDP道集资料进道集资料进行分析。这就充分利用了多次覆盖得行分析。这就充分利用了

21、多次覆盖得到的丰富的原始信息。到的丰富的原始信息。2、AVO技术利用了反射波振幅随炮检距技术利用了反射波振幅随炮检距（也即如射角）变化的特点，也就是（也即如射角）变化的特点，也就是说，它利用了整条反射系数说，它利用了整条反射系数R(a)曲线曲线的特点。而亮点技术的理论基础是利的特点。而亮点技术的理论基础是利用平面波垂直入射（用平面波垂直入射（a=0)情况下得出情况下得出的有关反射系数的结论。所以的有关反射系数的结论。所以AVO技技术对岩性的解释比亮点技术更可靠。术对岩性的解释比亮点技术更可靠。亮点剖面中的一些假象有可能用亮点剖面中的一些假象有可能用AVO技术来识别。技术来识别。烃烃的的直直接接

22、检检测测3、 AVO技术虽然还不能算是利用波动方技术虽然还不能算是利用波动方程进行岩性反演的方法，但它的思路程进行岩性反演的方法，但它的思路、理论基础已经是对波动方程得到的、理论基础已经是对波动方程得到的结果的比较精确的直接的利用。结果的比较精确的直接的利用。4、AVO技术是一种研究岩性比较细致的技术是一种研究岩性比较细致的方法，它需要有地质、测井、钻井等方法，它需要有地质、测井、钻井等资料的配合，比较适用于油田的开发资料的配合，比较适用于油田的开发阶段。它是在地质构造比较清楚的情阶段。它是在地质构造比较清楚的情况下进一步研究地层的含油气情况。况下进一步研究地层的含油气情况。烃烃的的直直接接检

23、检测测1 AVO的理论基础是Zoeppritz 方程 根据：斯奈尔定理 位移连续条件 压力连续条件2Zoeppritz 方程的简化公式及近似解 R( ) = RO + AORO + / (1- )2 Sin2 +1/2 ( VP / VP) (tg2 - Sin2 ) 烃烃的的直直接接检检测测一一 AVO分析原理分析原理基本原理基本原理 AVO分析技术是利用地震反射资料提取岩性参数，进行油气藏检测或储层预测的经济而有效的手段之一。这项技术越来越被人们重视，并已用于开发地震研究当中。目前利用AVO分析方法，可以从地震反射资料中获取如垂直反射系数、幅距变化率、相对泊松比、岩性指示剖面等多种岩性特征

24、参数。 AVO分析的基本原理是：含油气地层与周围岩层的泊松比差的变化，引起反射波振幅的变化，反映在CDP（或CMP、CRP）道集上就是地震反射振幅随入射角（或炮检距）产生一定的变化，并且这个变化是有规律的。通过对这一规律的精细研究，就可以直接根据地震剖面来估计弹性参数、确定岩性，从而找出振幅变化与油气藏的关系。烃烃的的直直接接检检测测烃烃的的直直接接检检测测 AVO分析处理时，首先要把以炮检距表示的地震道转换成以角度表示的地震道，然后再进行处理。 2. 角道集形式 AVO处理输入的动校之后的CMP或CRP道集，因此要将以炮检距表示的CMP道集转换成角度表示的角道集。 3. AVO 属性叠加剖面

25、 据公式 R() = R0+G sin2在 R()和 sin2的平面直角坐标系中是一条直线，R0对应直线的 G 为直线的斜率。在角道上，可以确定对应每个角度的反射系数 R()值，点在R()， sin2平面坐标内， 然后进行直线拟合。对应每一个时间我们都可以得到两个值，即截距和斜率，也就是 R0和 G。对应每一个CMP 道集，都可以生成两个基本的道，R0道和 G 道。对一条测线即生成 P 波剖面和 G剖面，由 P 和 G 能衍生出各种属性剖面，其中重要的为碳氢检测剖面 HcPG。 烃烃的的直直接接检检测测处理要求 在 AVO 分析之前， 必须对用于 AVO 分析的数据进行精细处理。AVO 分析利

26、用地震道上地震反射信号的振幅信息，这种信息来自叠加前的 CMP 或 CRP 道集。因此 AVO 分析前必须做相对振幅补偿和保真处理。 地震道上反射信号振幅受多种因素的影响，归纳如下： 1.激发和接收条件的影响； 2.地下传播介质特征； 3.噪音因素的影响； 4.受反射界面的影响。 烃烃的的直直接接检检测测 在 AVO 分 析 前 要 做 保 幅 处 理 的情 况 下 ， 很 好地 消 除 前 三 项 对 振 幅 的 影 响 ， 最 大 限 度 地 恢 复 地震 振 幅 与 反 射 界 面 的 真 实 映 射 关 系 。 恢 复 真 实 的地 下 地 层 信 息 的 反 射 系 数 序 列 。

27、必 须 做 好 地 表 一 致 性 振 幅 补 偿 和 地 表 一 致 性反 褶 积 处 理 ， 目 的 就 是 消 除 地 表 不 均 一 性 对 地 震信 号 波 形 的 影 响 ， 特 别 是 对 振 幅 的 影 响 。 其 次 要 消 除 线 性 噪 音 和 随 机 噪 音 。 提 高 信 噪 比 ， 做 好 静 校 正 和 剩 余 静 校 正 处 理工 作 。 烃烃的的直直接接检检测测处理流程 AVO 处理流程 叠前三维 CMP 道集 叠前时间偏移 AVO 分析 AVO 角道集显示 AVO 各种属性显示 烃烃的的直直接接检检测测烃烃的的直直接接检检测测烃烃的的直直接接检检测测烃烃的的

28、直直接接检检测测烃烃的的直直接接检检测测烃烃的的直直接接检检测测烃烃的的直直接接检检测测烃烃的的直直接接检检测测泊松比叠加剖面泊松比叠加剖面烃烃的的直直接接检检测测烃烃的的直直接接检检测测烃烃的的直直接接检检测测烃烃的的直直接接检检测测烃烃的的直直接接检检测测烃烃的的直直接接检检测测烃烃的的直直接接检检测测烃烃的的直直接接检检测测烃烃的的直直接接检检测测烃烃的的直直接接检检测测烃烃的的直直接接检检测测烃烃的的直直接接检检测测烃烃的的直直接接检检测测二二 AVO资料处理要点资料处理要点 重点：重点：恢复和保护振幅信息恢复和保护振幅信息 提高提高S / N，通常采用道相加法，通常采用道相加法 陆上

29、处理陆上处理AVO难点难点 处理流程包括：处理流程包括： 1、几何扩散校正、几何扩散校正 2、对地层吸收的、对地层吸收的Q补偿补偿 3、振幅表层一致性处理、振幅表层一致性处理 4、反褶积、反褶积 5、动静校正、动静校正 6、基于统计学的随时间和炮检距变化的、基于统计学的随时间和炮检距变化的剩余振幅综合校正剩余振幅综合校正 烃烃的的直直接接检检测测烃烃的的直直接接检检测测 AVO处理的每一步都要小心保护正确的振幅与入射角或炮检距的关系。而这些处理最好在偏移前进行。 用于一般CDP叠加的提高信噪比的处理方法很多，但在AVO处理时要慎用。对于反褶积有人主张也不用，原因是反褶积对振幅的精确影响还难以估

30、计，特别是对陆地上的资料。 陆地上AVO资料处理的困难在于消除下述因素的影响： 表层介质的不均匀性 不同检波点检波器偶合差异 不同激发点上震源偶合差异 组合效应、低信噪比 三三 含气砂岩的含气砂岩的AVOAVO特征特征 砂岩含气，砂岩含气，P波速度明显降低，且含波速度明显降低，且含气时泊松比也明显低于含水时的泊松比。气时泊松比也明显低于含水时的泊松比。根据波组抗的大小可将含气砂岩分为三类根据波组抗的大小可将含气砂岩分为三类: 1 高阻抗含气砂岩高阻抗含气砂岩 2 波阻抗差近于零的含气砂岩波阻抗差近于零的含气砂岩 3 低阻含气砂岩低阻含气砂岩 这三类含气砂这三类含气砂岩的反射系数分别岩的反射系数

31、分别如图中的如图中的1、2、3三条曲线所示，其三条曲线所示，其中有两条曲线标有中有两条曲线标有2，它表示第二类，它表示第二类砂岩的可能变化范砂岩的可能变化范围。围。烃烃的的直直接接检检测测 高阻抗含气砂岩高阻抗含气砂岩 存在于陆上硬质岩层中，是中度存在于陆上硬质岩层中，是中度到高度压实的成熟砂岩。它具有高于到高度压实的成熟砂岩。它具有高于上下泥、页岩的波阻抗，其上下泥、页岩的波阻抗，其P波反射波反射系数随入射角变化而变化，当入射角系数随入射角变化而变化，当入射角由零逐渐增大时，反射系数先为正值，由零逐渐增大时，反射系数先为正值，直至为零，然后反射系数变为负值，直至为零，然后反射系数变为负值，其

32、绝对值随入射角的继续增大而增大其绝对值随入射角的继续增大而增大（见上图）。这类含气砂岩在（见上图）。这类含气砂岩在P波剖波剖面上有时会表现出面上有时会表现出“暗点暗点”。烃烃的的直直接接检检测测 右图是高右图是高阻抗含气砂岩阻抗含气砂岩的例子，砂岩的例子，砂岩埋深约埋深约1000米，米，图图(a)是叠加剖是叠加剖面，粗线框出面，粗线框出的是由河道砂的是由河道砂岩产生的暗点。岩产生的暗点。图图(b)是它的是它的CMP道集，可道集，可以清楚地看到以清楚地看到极性反转。极性反转。烃烃的的直直接接检检测测 波阻抗差近于零的含气砂岩波阻抗差近于零的含气砂岩多出现于近海和陆上沉积中，常长是中度到高度压实的

33、成熟砂岩，它与上覆泥、页岩波阻抗几乎相同，因此法向反射和小入射角时反射振幅近于零。 它与一般噪音水平相当而难以检测。在较大的入射角时，反射振幅随入射角增大而增大，而且变化率比低阻抗含气砂岩的大。这类含气砂岩的AVO特征与低阻抗型含气砂岩的基本相同。它在叠加剖面上不形成亮点，只有在炮检距足够大的时候才能检测出AVO特征。烃烃的的直直接接检检测测 左图是第二类含气砂岩的左图是第二类含气砂岩的例子。例子。(a)为墨西哥湾某区的中为墨西哥湾某区的中新统的含气砂岩叠偏剖面，含新统的含气砂岩叠偏剖面，含气砂岩反射约在气砂岩反射约在2.1秒附近，存秒附近，存在振幅异常，但与典型的墨西在振幅异常，但与典型的墨

34、西哥湾含气砂岩的振幅异常不同哥湾含气砂岩的振幅异常不同无法用常规的法向入射模拟作无法用常规的法向入射模拟作出解释。出解释。 (b)为该气层简单的地质模为该气层简单的地质模型。型。 （c）为用）为用Zeoppritz方程方程计算的该模型不同炮检距的合计算的该模型不同炮检距的合成剖面。各剖面前成剖面。各剖面前10道是相同道是相同的，来自含气砂岩反射面，后的，来自含气砂岩反射面，后10道也是相同的，来自含水砂道也是相同的，来自含水砂岩反射面，中间的道来自平坦岩反射面，中间的道来自平坦的气的气-水界面。从（水界面。从（c）中可以）中可以看到，含气砂岩的反射振幅随看到，含气砂岩的反射振幅随炮检距增大而明

35、显增大，但含炮检距增大而明显增大，但含水砂岩的反射振幅则截然不同。水砂岩的反射振幅则截然不同。烃烃的的直直接接检检测测低阻抗含气砂岩低阻抗含气砂岩 多出现在海相地层中，往往是未经多出现在海相地层中，往往是未经压实和固结的。在压实和固结的。在P波反射剖面上易波反射剖面上易形成亮点，它的上覆地层为形成亮点，它的上覆地层为VP较高的较高的泥岩或页岩时，因泥岩或页岩的纵波泥岩或页岩时，因泥岩或页岩的纵波速度和泊松比通常较大（速度和泊松比通常较大（0.3-0.4)，大，大于含气砂岩，这时的反射系数随入射于含气砂岩，这时的反射系数随入射角的增大而增大。这是用角的增大而增大。这是用AVO方法识方法识别含气砂

36、岩的理论依据。别含气砂岩的理论依据。 烃烃的的直直接接检检测测 右图是低右图是低阻抗含气砂岩阻抗含气砂岩的例子。砂岩的例子。砂岩波阻抗低于上波阻抗低于上覆介质的波阻覆介质的波阻抗，一般属于抗，一般属于压实不足和未压实不足和未固结的砂岩。固结的砂岩。已有的大部分已有的大部分利用利用AVO技术技术发现的气藏，发现的气藏，都与这类含气都与这类含气砂岩的砂岩的AVO特特性曲线有关。性曲线有关。它的全部反射它的全部反射系数为负值。系数为负值。四四 AVOAVO用途的扩展用途的扩展 AVO分析除检测含气砂岩储层外，还可用于：1 检测含油储层2 检测含油气碳酸盐岩储层3 检测岩相变化4 研究薄层 烃烃的的直

37、直接接检检测测烃烃的的直直接接检检测测5 5AVOAVO资料解释资料解释1 AVO特征图示 目前用得比较多目前用得比较多的是棒状图，它可以的是棒状图，它可以帮助解释人员很直接帮助解释人员很直接的看到振幅的变化。的看到振幅的变化。棒状图是在棒状图是在CDP道集道集中对所分析的反射层中对所分析的反射层每道都用一黑竖线表每道都用一黑竖线表示振幅的大小。上面示振幅的大小。上面是角道道集表示方法。是角道道集表示方法。烃烃的的直直接接检检测测2 2 AVOAVO资料解释资料解释 从上面的分析中可以看出，不同从上面的分析中可以看出，不同的油气储层其的油气储层其AVOAVO特征是不同的。故特征是不同的。故不能

38、仅仅依不能仅仅依CDPCDP道集上振幅的变化来道集上振幅的变化来判断是否含气，最好的办法是正演判断是否含气，最好的办法是正演模型方法指导模型方法指导AVOAVO解释。解释。要有完整的纵、横波数据要有完整的纵、横波数据无横波数据时用经验公式无横波数据时用经验公式烃烃的的直直接接检检测测常用的经验公式：常用的经验公式：含气砂岩：含气砂岩：V P= 1.5VS含水砂岩：含水砂岩： V P = 1.26 VS + 1.07泥泥 岩：岩： V P = 1.16 VS + 1.36或写成：或写成：含水砂岩：含水砂岩： VS = 0.79 V P - 0.85泥泥 岩：岩： VS = 0.86 V P -

39、1.17 对于石灰岩其纵横波速度比值较稳定，一对于石灰岩其纵横波速度比值较稳定，一般取般取1.9，故有：，故有：含气、油、水石灰岩：含气、油、水石灰岩： V P= 1.9VS烃烃的的直直接接检检测测 在适当的地质条件下，含气砂岩表现出在适当的地质条件下，含气砂岩表现出振幅随炮检距增大而增大的特点，但是这一振幅随炮检距增大而增大的特点，但是这一点也并不是含气砂岩独有的特征。点也并不是含气砂岩独有的特征。 GasswayGassway(1986)(1986)指出，在其它普通地质条指出，在其它普通地质条件相同的条件下，也可以产生振幅随炮检距件相同的条件下，也可以产生振幅随炮检距增大而增大的现象，如砂

40、泥岩层中出现碳酸增大而增大的现象，如砂泥岩层中出现碳酸盐岩透镜体时，就会使反射振幅随炮检距增盐岩透镜体时，就会使反射振幅随炮检距增大而增大。这种碳酸盐岩中的纵波速度及泊大而增大。这种碳酸盐岩中的纵波速度及泊松比都比围岩（砂泥岩）要高。松比都比围岩（砂泥岩）要高。 石灰岩含气储层中的石灰岩含气储层中的AVOAVO特征与含气砂岩特征与含气砂岩AVOAVO特征相比，要复杂些。因此我们不可一看特征相比，要复杂些。因此我们不可一看到这种现象就说是储层含气。到这种现象就说是储层含气。 六六 影响影响AVO的因素的因素 1 薄层影响薄层影响 2 浅层强反射界面的影响浅层强反射界面的影响 较深的含气砂岩层可能

41、被掩盖较深的含气砂岩层可能被掩盖 3 组合影响组合影响 检波气组合将使振幅随炮检距增大而衰减检波气组合将使振幅随炮检距增大而衰减 4 噪音影响噪音影响 5 地表条件影响地表条件影响 6 界面倾角影响界面倾角影响 7 速度各向异性变化影响速度各向异性变化影响 8 震源性质影响震源性质影响 烃烃的的直直接接检检测测 4-4 神经网络油气预测方法神经网络油气预测方法 人工神经网络概述人工神经网络概述 1 基本处理单元 2 多层感知气 3 误差反向传播算法 油气横向预测方法油气横向预测方法 1 特征提取 2 神经网络分类器 3 实例实例 4 油气预测 4.1 样本集的选取 4.2 时窗的选取 5 储层

42、分析 6 结论及认识 烃烃的的直直接接检检测测烃烃的的直直接接检检测测 油气预测目前用得较多的方法是人工神经网络方法。油气预测目前用得较多的方法是人工神经网络方法。该方法的出发点是设想一个计算机系统具有学习的能该方法的出发点是设想一个计算机系统具有学习的能力，人不断地将一些信息传输给它，并告诉它应得到力，人不断地将一些信息传输给它，并告诉它应得到的结果的例子。计算机利用这些信息不断运行，在此的结果的例子。计算机利用这些信息不断运行，在此过程中将会产生许多错误，但最终它会从错误中学会过程中将会产生许多错误，但最终它会从错误中学会使自己处于能成功地执行任务的地位。基于此，我们使自己处于能成功地执行

43、任务的地位。基于此，我们自行开发了人工神经网络油气预测软件，该软件既可自行开发了人工神经网络油气预测软件，该软件既可在在Sun工作站上工作站上IES环境下操作，数据直接从三维数环境下操作，数据直接从三维数据体中读取，也可在微机上计算，操作方便灵活。据体中读取，也可在微机上计算，操作方便灵活。 利用地震资料预测地层的含油气性，可将它作为利用地震资料预测地层的含油气性，可将它作为神经网络监督学习的例子，如先将若干口含油井的样神经网络监督学习的例子，如先将若干口含油井的样本值和非含油井的样本值输入给网络，神经网络从中本值和非含油井的样本值输入给网络，神经网络从中学会识别地层是否含油的规则，在网络得到

44、训练后，学会识别地层是否含油的规则，在网络得到训练后，就可以将其它地震资料输进网络，神经网络就会自动就可以将其它地震资料输进网络，神经网络就会自动对地层进行识别。其中最关键的问题就是样本集和时对地层进行识别。其中最关键的问题就是样本集和时窗的选取。窗的选取。烃烃的的直直接接检检测测5.1 样本集的选取样本集的选取 神经网络预测油气首先是样本集的选取，它视工神经网络预测油气首先是样本集的选取，它视工区范围的大小而定，通常工区大，样本集的选取可多区范围的大小而定，通常工区大，样本集的选取可多些，工区小，样本集的选取可适当少些。当然，还要些，工区小，样本集的选取可适当少些。当然，还要视工区的速度变化

45、情况而定视工区的速度变化情况而定, 对横向上速度变化比较对横向上速度变化比较大的大的, 样本集就要选取得相对多一些。样本集选取好样本集就要选取得相对多一些。样本集选取好以后，就开始对网络进行训练，并在训练过程中提取以后，就开始对网络进行训练，并在训练过程中提取特征参数，对这些特征参数可通过网络训练对它们进特征参数，对这些特征参数可通过网络训练对它们进行优化组合，将那些对油气预测中贡献最大的特征参行优化组合，将那些对油气预测中贡献最大的特征参数组合在一起数组合在一起, 进行油气预测，而将那些对油气预测进行油气预测，而将那些对油气预测贡献较少的特征参数，则可以不考虑，运算中将其去贡献较少的特征参数

46、，则可以不考虑，运算中将其去掉。为了检验网络训练的精度，我们只选用了部分油掉。为了检验网络训练的精度，我们只选用了部分油井和非含油井做样本，而用另一步分井作为检验样本。井和非含油井做样本，而用另一步分井作为检验样本。这次工区是采用分样本集进行网络训练这次工区是采用分样本集进行网络训练,网络训练的网络训练的误差要求不超过误差要求不超过3%。烃烃的的直直接接检检测测 下图表示的是曙北地区杜家台油气预测中提下图表示的是曙北地区杜家台油气预测中提取的特征值中心频率平面示意图。取的特征值中心频率平面示意图。1420000 1422000 1424000 1426000 1428000 143000045

47、64000456600045680004570000457200045740004576000S71S72S74S80S90SG71SG72SG83SG92G5G7L3L1L10L36L39L3702000400060008000杜 家 台 油 气 预 测 特 征 值 -中 心 频 率图图9烃烃的的直直接接检检测测 从图上可以看出，地震波中心频率的平面等值从图上可以看出，地震波中心频率的平面等值线分布趋势基本上和油气预测平面等值线分布趋势线分布趋势基本上和油气预测平面等值线分布趋势图一致，反映杜家台油层含油区块的中心频率基本图一致，反映杜家台油层含油区块的中心频率基本上在上在25 Hz25 H

48、z左右，也即地震波的中心频率这一特征值左右，也即地震波的中心频率这一特征值对这一层位的油气预测贡献最大，在提取特征参数对这一层位的油气预测贡献最大，在提取特征参数时应优先考虑到这类参数。对那些在油气预测中贡时应优先考虑到这类参数。对那些在油气预测中贡献不大的特征参数，在优化组合时可将其去掉。献不大的特征参数，在优化组合时可将其去掉。 5.2 时窗的选取时窗的选取 时窗的选取是很关键的，因为时窗若选取不准，时窗的选取是很关键的，因为时窗若选取不准，就达不到油气预测就达不到油气预测的目的。故选时窗一定要在对层的目的。故选时窗一定要在对层位进行精细标定解释的基础上，再来确定要预测油位进行精细标定解释的基础上，再来确定要预测油层的时窗长度。通常油田只对地质层位进行追踪对层的时窗长度。通常油田只对地质层位进行追踪对比解释，而忽略了直接对油层层位的对比解释比解释，而忽略了直接对油层层位的对比解释, ,这样这样给油气预测带来了一定的难度。给油气预测带来了一定的难度。 烃烃的的直直接接检检测测 如下图所示是现场提供的解释模型，沙三如下图所示是现场提供的解释模型，沙三和沙四之间地层