製作原理
合成地震記錄的製作是一個簡化的一維正演的過程,合成地震記錄是地震子波與反射係數褶積的結果。起計算公式為:
式中
——合成地震記錄;
——反射係數序列;
——地震子波。
上式表明, 合成記錄的好壞與反射係數序列的求取和子波的選擇有著密切的關係。反射係數序列的準確性和精確程度又與測井資料(聲波、密度)的採集、處理等過程密切相關;子波的選擇,則要考慮子波的長度、相位、頻率等諸多因素。
製作方法
合成地震記錄製作的一般流程是:由聲波和密度測井曲線計算得到反射係數,將反射係數與提取的地震子波進行褶積得到初始合成地震記錄。根據較精確的速度場對初始合成地震記錄進行校正,再與井旁地震道匹配調整,得到最終合成地震記錄。
確定地震子波
1、確定地震子波的步驟
1)利用雷克子波對齊最顯著的標誌層;
2)利用統計性子波重新進行標定,進行調整,使主要的標誌層對齊;
3)在主要標誌層對齊情況下,利用確定性子波進行層間反射的標定。
2、確定地震子波的方法
統計性子波提取就是在地層反射係數和地震子波都未知的情況下, 僅僅根據觀測到的地震記錄來估計地震子波,但需要對地震資料和地下反射係數序列的分布進行某種假設,所得到子波精度與假設條件的滿足程度有關。
確定性子波提取方法是利用聲波測井和密度測井資料,首先計算出反射係數序列,然後結合井旁地震道由褶積模型求出地震子波。不需要對反射係數序列的分布作任何假設,能得到較為準確的子波,但很容易受各種測井誤差的影響,尤其是聲波測井資料不準而引起的速度誤差會導致子波振幅畸變和相位譜扭曲。
結果
在實際工作中,合成地震記錄所得到的結果往往不盡人意,主要表現在:
1)合成地震記錄與井旁地震道附近的地震剖面層位不吻合現象較多, 或者說同相軸吻合的時窗長度有限;
2)合成地震記錄與井旁地震道附近的地震剖面能量不吻合現象較多,或者說同相軸“胖瘦”程度吻合有限;
3)合成地震記錄與井旁地震道附近的地震剖面存在一定的時移。
影響因素
1 )子波對合成記錄的影響;
2 )測井和地震資料橫向解析度的差異:
①合成記錄上有反射,井旁道上無反射。地質異常體很小,地質異常體在測井曲線和合成記錄上有反應,但是實際地震記錄不能分辨小尺度的異常體,造成它在井旁地震道上無反射。
②合成記錄上無反射,井旁道上有反射。鑽井在相鄰很近的地質異常體之間穿過,測井和合成記錄無反射,地震記錄上不能將兩個異常體分開,井旁地震道上顯示有地質異常體的反射。
3 )測井曲線對合成記錄的影響(有些井段無測井曲線、井的因素);
4 )測井速度與地震速度的差異(波的頻率不同,頻散程度不同,使聲波測井速度大於地震波速度(1-20KHz);
5 )地震資料信噪比和成像精度對合成記錄的影響(子波的精度);
6 )處理過程對合成記錄的影響;
7 )合成記錄算法(一維褶積模型)對合成記錄的影響;
最佳化方法
了解對合成地震記錄影響因素,針對性的對合成地震記錄結果進行最佳化,常用的一些最佳化方法如下:
1、校正測井數據
首先對測井數據進行校正,對反射係數序列進行非均勻採樣。
2、選擇合適的子波
(1)子波的類型。常用的子波有兩類,一是典型子波,如Richer、Traperiod子波等;二是提取子波,提取子波一般有維納—萊文森混相位子波提取法和自相關子波提取法兩種。
從剖面提取的實際子波製作的合成記錄, 雖然其解析度較低,但與實際地震剖面更接近。實際工作中很可能得到一個難以確定精度和可信度、 形狀複雜的子波。因此,在這種情況下,採用典型子波可能是一種簡單有效的方法。
(2)子波的頻率。
子波的主頻應與井旁地震道主頻相一致。 常規的做法是採用某一固定主頻值,而實際上,地震波在傳播的過程中,高頻成分被逐漸吸收,因此,層位越深,地震記錄的主頻就越低。在合成記錄長度有限時,可以認為地震記錄的頻率範圍在這有限的長度內不變。因此,只需要對目的層段的井旁地震記錄作頻譜分析,確定其主頻範圍,將所用子波(主要指典型子波)頻率設定在井旁地震記錄的主頻範圍內即可。
(3)子波的相位。
通常情況下,合成記錄均採用零相位子波。這是因為在給定振幅譜時, 零相位子波比其他任何非零相位子波延續長度都短,解析度最高,振幅也最大,且對準地震波的初至時刻, 即反射振幅對應著地層界面,便於地質解釋。
但是,採用零相位子波,是以地震剖面處理為子波零相位化為前提的。然而由於方法技術的局限性,這一過程不能完全實現。所以,採用零相位子波並不是最好的選擇。 這時,就需要求取子波實際的相位。
子波相位譜的求取採用的是相關法, 即根據互相關的原理, 用不同相位的子波製作的合成記錄與地震道求互相關,相關值最高的子波的相位即為所求的相位。步驟如下:
①用統計子波提取方法計運算元波(不用井資料);
②對所提取的子波進行一系列的常相位旋轉;
③用每一次旋轉後的子波計算合成道, 並且與地震道進行相關;
④選出與地震道產生最大相關值的相位旋轉值。
(4)子波的長度。
理想的子波是越短越好,因為越短就越接近於脈衝波,解析度就越高。但是,由於大地的濾波作用,使得子波的高頻部分被吸收,造成子波延時,所以子波是具有一定長度的。在實際套用中,要根據實際情況選擇適當長度的子波。
3、做好地震測井校正工作
當本井有VSP測井資料時,就利用VSP測井資料進行深時校正;當本井沒有VSP資料時,可採用鄰井準確標定的時—深關係進行校正。也可根據區域地質標誌進行校正。
總結
要做出一個合成地震記錄簡單,但做好一個合成地震記錄卻並不容易。它不單是對測井數據的處理校正,還要綜合測井、錄井、地震處理解釋等多學科知識,進行互動式製作。