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反演过程中“补低频”与“去低频”的实践——之“去低频”

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发表于 2016-7-29 17:46:56 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 LiuYi 于 2016-7-29 17:55 编辑

写在前面

低频与子波是反演过程中两个大的输入,直接决定了反演的成败。对于低频,我们大多数时候以补为主,其实实践中也会有去的时候。

在我的以前一篇微信稿中,我提到过“当地震数据或测井数据中存在假低频或低频信息不是我们所需时,是可以去除的。毕竟只为求得真实波阻抗数值的反演不是我们的最终目的,反演成果需要成为某种地质认知”,本次就来谈谈去低频。(在这里,我们常规定义7~12Hz以下为所谓的低频)


1.        去除测井数据的无效低频

在某渤海湾某区块明化、馆陶层段曾碰到一个奇怪的问题,客户说该地区的储层预测以属性分析为主,基本上能解决一部分问题,而反演的运用很少,主要是反演结果不太好用,有些现象说不清楚。


如图1是过井地震剖面,从剖面上可以看出的那些强反射都是对应的砂体的响应,井上岩性黄色是砂,绿色是泥;

a1.jpg
图1 过井A地震纯波剖面

但从图2的叠后反演剖面上来看,反演结果与井上所差甚远,浅层阻抗低,深层阻抗高,那么如何将岩性区分开来呢?

a2.jpg
图2 过井A叠后地震反演剖面(全频带)

有过该地区储层预测工作经验的人都知道,这可能是由于井上存在明显的压实效应(低频)导致的,那么如何去掉压实呢?
是直接手工画趋势线呢?还是直接用带通反演结果呢?又或是随便低切一下?


本人认为如果只是为了得到一个“简单的看看剖面而已” 的定性反演,以上几种方法都可以尝试,但是因为手工画趋势没有岩石物理基础作为支撑,带通反演也一样,它们的结果无法准确赋予更多物理含义,如孔隙度等等。

另外,这几种方法还存在诸如“因区块不同、沉积特征不同等”导致很大的人为因素,严重时甚至会得到错误的结果。


在这个区块我们采用的是岩石物理正演法去压实趋势,其最终反演效果如下图3,是不是会感觉到它与我们的带通反演很像?

“确实很像!”,但它的量纲不是带通反演常常存在的有正有负的量纲,而是类似于没有压实趋势的正常波阻抗量纲。

a3.jpg
图3 过井A去压实后最终反演剖面

具体如何做呢?

我查阅了该区的岩性分析相关报告,在目的层存在伊蒙混层的现象,分析认为这个压实趋实主要由它引起的。

“其实在任意一沉积岩形成地区的浅层都有这个现象,大多数压实现象都是由于在沉积后,粘土矿物会存在压实作用、矿物转换与脱水作用”。本次碰到的现象也是由于泥岩中的伊利石与蒙脱石矿物成分随着深度变化导致。(相关理论请查阅《沉积岩石学》)
因此针对本地区的测井开展了的体积模型的解释,如下图4体积模型岩性模型中绿色的是蒙脱石,灰色的是伊利石。随着泥岩(粘土矿物)由蒙脱石向伊利石的转换,纵波速度及纵波阻抗逐渐增大。——这才是压实趋势形成的本质原因!

a4.jpg
图4 井A体积模型建立

搞清楚了形成原因,于是我们就开展了岩性替换,大家听说过流体替换,岩性替换是个什么概念?其实很简单,就是把蒙脱石替换成了伊利石,再进行岩石物理正演,从而得到新的纵波阻抗及纵波速度(关于岩石物理方面的经验分享,有我的同事在写,在此我就不再多提)。

图5中可以看出,去压实后纵波阻抗特征上可以较好的区分岩性;
a5.jpg
图5 井A合成记录及去压实前后对比

通过图6的直方图也可以看出来 ,去压实纵波阻抗的砂泥岩特征非常明显,砂岩呈明显的低阻抗,泥岩高阻抗。

a6.jpg
图6 井A去压实后砂泥岩直方图分析

此例中,通过岩石物理手段较好去掉了压实造成的低频,后续的工作再按正常流程展开,后来还开展了地质统计学反演,其结果得到了较好的运用。


这个示例中岩石物理去低频的方法只会改变泥岩压实造成的影响,不会影响到砂岩的孔隙度,建议大家碰到类似情况时采用。


2.去除地震资料中的不好用的低频

在第一个示例中描述了如何去掉测井中的无用的低频,地震资料中又如何呢?

大家知道,地震资料处理中的保幅处理是有保低频的要求的,特别是最近几年,保低频大家越来越重视。在这里,我想说的是,低频重要,但不是随意的拓宽与增加低频。


(说段题外语,低频重要,但我们真实的低频才是最重要的。说句极端的话,地震资料天生缺乏低频!因为采集的单炮上低频上若很优美的存在,我们看到的地震单炮就不是分辨率那么高的地震单轴了,而应该是有宽有窄的波形,而且,低频最体现能量高低。那么,低频长什么样?最典型的是,大家见过单炮上的面波吧,单炮面波能量为什么强?为什么能在频率域去掉,就是因为面波具有强低频的特征。所以个人意见是,在地震资料处理过程中低频我们尽量保持就好了,不要一味的硬性提高其能量来突显低频的存在)


图7是一碳酸盐的例子,为最终成果地震剖面(在道集叠加后还进行了修饰性处理),上面那个强反射是灰岩顶,我们可以看到在碳酸盐岩内幕有很多平行于灰岩顶的轴。若没有其它硬数据的支持,从地质角度上解释也可以说的很合理,可以解释说内幕这些轴是由于灰岩沉积过程中,泥质或孔隙度、甚至白云岩化等发生了各种变化,在地震上看到的是等厚、等时性的一个特征体现。但是如果我们有硬数据能证明呢?

a7.jpg
图7  过井P1成果地震剖面

图8中左边是一口井的合成记录,右边是运用原始道集进行叠加的剖面。从左边井上曲线来看,井径良好,纵向上,泥质含量(GR)比较稳定,并无明显的变化,只存在微微起伏,波阻抗也相对比较平直,其合成记录,碳酸盐岩内幕几乎呈空白反射。从右边的原始道集叠加剖面来看,内幕也是呈杂空白反射为主,隐约着有一些弱弱的同相轴。


为什么图7的成果剖面与图8的原始道集叠加剖面存在这么明显的差异?根据科吉思公司一贯的主张,有硬数据(单井、岩心资料)支持的地震数据可能更接近真实。我们有理由相信,图7的成果数据可能在偏移道集叠加后为了提高连续性,进行了各种滤波,导致最终成果中的低频分量的能量不合理的增强了。

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图8 井P1合成记录及过井P1偏移后原始道集叠加剖面

分析完原因,就可以针对性的解决此问题,图9是在图7的成果数据上进行了低频减弱处理(滤波器设置为Lowcut10Hz,Overlap7Hz),可以看出,图9的剖面与图8的原始道集叠加剖面能量特征更为相似了。

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图9 进井P1去低频后地震剖面

这个示例,我们在减弱低频的地震数据上进行后续的随机反演储层预测,取得了较好的效果,在此不展示(在以前一期微文“补低频”中我有展示碳酸盐岩的储层预测效果)。


本次与大家分享了去低频的两个小示例,供大家工作中参考。最后我想强调的是,每一个区块都有着各自的特点,我们也许会碰到各种各样的问题,这就需要我们理性对待,寻找真相,利用科学合理的方法来解决。




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发表于 2016-8-19 16:16:54 | 显示全部楼层
刘老师,请教一下,您只做了泥岩的压实校正,那么砂岩随着埋深速度也是增大的啊,也会表现出一定的压实趋势,这个怎么解决呢?
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 楼主| 发表于 2016-8-25 07:02:27 来自手机 | 显示全部楼层
nash123 发表于 2016-8-19 16:16
刘老师,请教一下,您只做了泥岩的压实校正,那么砂岩随着埋深速度也是增大的啊,也会表现出一定的压实趋势 ...

做的是泥质,不是泥岩段,所以包括砂岩段
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