您在这样做吗?
从事地震资料处理解释反演等从事地球物理方面工作的朋友在研究任何一个区块时,都会有一个常规动作,先讨论一下分辨率,一般都是用1/4λ根据调谐原理计算一下分辨率。目的是估算一下,多厚的砂体能分辨(识别),多厚的砂体不能分辨(识别)。 这样合理吗?
在这里,我想提出一个问题,以3000m/s,30Hz计算1/4λ得到25m,试问一下:各位朋友,你们做过多少次砂体厚度达到25m的项目?反正我是没有,我们一直以来研究的大都是低于1/4λ甚至1/8λ的项目。 为什么为这样?
其实1/4λ讨论分辨率分身是没有问题的,首先它是理论的还有前提条件的,另它讨论的是能不能“分辨”,但不是能不能“识别”!请注意分辨与识别之间的差别,分辨是指两个能不能分开,识别是能不能被查觉。我们一直以来常常混淆了它们的概念。 1/4λ(1/4.6λ)的由来这个李庆忠院士在《走向精确勘探的道路》中有描述,假定地震子波是理想的雷克子波,用楔状模型可以证明,两个雷克子波的过零点互相重合时(上图),此时叠加的合成波形在两个波峰之间出现一个明显的波谷,波谷的谷底振幅为零,两个波峰刚刚分开,这时两个波峰间的时间距离约是1/2.3λ,换算成厚度就是1/4.6λ。(需要指出的是瑞利准则定义垂直分辨率是1/4λ,因为他用的光学原理考虑的)。
如果两个子波再靠近的话,中间的波谷就会减弱,两个波形就成了一个腹波了。这个1/2.3λ实际就是雷克子波的中间波峰到旁瓣波谷间的距离,如果感兴趣的朋友,可以根据雷克子波的公式进行推导计算出来。
由此看来,这个1/4.6λ所讨论的是两个相同反射波形能不能区分开的问题。如果考虑到地下实际情况,顶底的反射一般为相反的反射系数,所以Widess准则认为垂直分辨率为1/8λ。
那么1米的储层能被识别或预测吗?
Knapp指出,如果研究孤立的薄储层,其实不一定需要有足够的带宽。
因为讨论分辨率都是用的理想公式,不考虑信噪比与子波的情况,我们再考虑一个理想模形,泥包砂情况下,雷克子波,1米的砂体地震有没有响应?显而易见是有的,而0米情况下肯定是没有响应的,那么2米的地震响应是不是比1米的响应强呢?这个大家可以做一个正演试验,答案也是肯定的。有了以上的前提,不就可以用地震预测出0、1、2、3米的趋势吗?
当然这是理想情况下,实际情况下还受信噪比、子波(频带)、记录精度等多种方面的影响。
到底地震的分辨率或识别能力是多少?
这个问题,我们看看牛人大家们是如何说的,李庆忠院士用《地震勘探分辨率与信噪比谱的关系》一文专刊回答了云美厚《地震分辨力新认识》中对其《走向精确勘探的道路》关于分辨率与信噪比关系的质疑。
云美厚提出了地震分辨力与地震地质解释能力的概念,并认为,地震分辨力只与地震波的主频有关,是一种客观存在,而与地震波的信噪比无关,提高地震分辨力的唯一途径是改善子波本身的特性,提高信噪比不能从根本上提高分辨力,只能提高地震地质解释能力。 李庆忠回应认为,地震分辨率与与信噪比有关,且由有效频宽(信噪比大于1的那部分)决定。通过理论模型测试认为:垂向分辨率的定义以1/8视波长为最合适,砂泥岩互层条件下,波阻抗反演对砂层分布的推断有70%以上的符合率,如果定义垂向分辨率为1/16视波长,波阻抗反演的符合率会下降。
我的个人理解
我觉得将地震分辨率与地震地质解释能力区分来看是挺合理的,在前文中我表达了我的看法,分辨与识别是两码事,某种程度上也可以理解为一个精度的问题。低于1/8λ的砂岩顶、底面波形上我们可能精确分辨不开,但单层应该是能识别的,且厚度也可以利用地震振幅进行预测的。 如果去掉子波的效应后,波阻抗的识别能力应该还会再进一步,实践也表明,是高于1/8λ的。我们在1/16λ附近(如3000m/s,30Hz,1/16λ=6.25m)的项目较多,总得来说:严格质控输入,再根据地质实际情况进行方法优化,结果的符合率虽然像李庆忠院士说的那样会下降,但大多数时候还是能够满足地质研究需要的。我认为其极限与地质情况、信噪比、子波(频带)、记录精度等有关,也与人的主观方法有关,这在我的上一篇微信稿《某海相1-4米超薄储层地震反演案例解决方法分享》中展示过一个超薄层正反演的例子。 最后,至于垂向分辨率一定要给上一个数的话,由于我们习惯以地震本身作讨论,约定俗成说的是地震分辨率,我们将其作为一个评价地震资料特性的一个精确量化指标在用,我认为以后我们再用1/4λ是不合适了,用1/8λ会可能更合理些。 以上仅为个人一家所言,如果您对本文有什么看法,欢迎进入论坛:bbs.colchis.cn或我们的微信公众号:“科吉思石油技术”—>手机论坛进行交流。
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