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地震反Q滤波应用于碳酸盐岩储层特征描述周衍;饶莹【摘要】The Ordovician carbonate reservoir in Tahe oilfield,Tarim basin,is buried very deep with a depth being larger than 5000 m.The reservoir is featured by fracture-vuggies,and the formation has extremely strong heterogeneity in both the vertical and horizontal direction.These features lead to low signal-to-noise ratio and low resolution of the seismic reflection data,and in turn to the difficulty in characterization of carbonate reservoirs.Aiming at these problems,here we use a stabilized inverse-Q filter to process the three-dimensional (3D) seismic data in Tahe oilfield,conducting seismic amplitude compensation and waveform phase correction,paring the inverse-Q filtered result directly with the raw seismic data in terms of seismic profiling,interior information within the reservoir,characterization of faults and fracturevuggies,we demonstrate the advantages of stabilized inverse-Q filtering in enhancing seismic resolution,strengthening weak signals,and improving lateral continunity of reflections,and reveal that this method can improve the accuracy of fracture-vuggy characterization in the Ordovician carbonate reservoirs.%塔里木盆地塔河地区的奥陶系碳酸盐岩储层埋藏深,其深度超过5000 m,储集体类型以裂缝、缝洞为主,储层的纵向和横向上都具有极强的非均质性.这些特点导致反射地震数据的信噪比低、分辨率低,从而使得碳酸盐岩储层特征描述的难度增大.针对这些问题,本文运用稳定化反Q滤波方法对塔河地区的三维地震数据进行提高分辨率处理,同步实现地震振幅补偿和子波相位校正.处理结果与原始地震数据进行地震剖面面貌、储层内幕信息、断裂缝洞刻画等方面的直接对比,一方面展示反Q滤波方法在提高分辨率、提高弱反射能量、以及增强反射同相轴的空间连续性等方面的优势,同时展示稳定化反Q滤波方法能够提高对奥陶系碳酸盐岩缝洞储集体的特征描述精度.【期刊名称】《地球物理学报》【年(卷),期】2018(061)001【总页数】9页(P284-292)【关键词】反Q滤波;储层特征描述;碳酸盐岩储层;缝洞储集体刻画;奥陶系【作者】周衍;饶莹【作者单位】中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室,北京 102249;中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室,北京 102249【正文语种】中文【中图分类】P6310 引言地震波在地层中传播时，由于地层的滤波作用，造成地震波的振幅衰减，不同频率的的平面波其衰减系数不同，而且不同频率的平面波传播的速度也不一样，会造成地震波的相位畸变，即速度频散效应.我们通常将振幅衰减和频散效应统称为地层的Q滤波作用.反Q滤波处理就是对实际的地震数据进行振幅补偿和相位校正，以期消弥地层的Q滤波作用(Wang，2008a).关于地层的Q滤波作用，最初的数学模型由Kolsky等(Kolsky,1953,1956；Futterman,1962)提出：(1)式中ω是平面波的角频率，α(ω)是衰减系数，v(ω)是相速度，而Q(ω)则代表了Q对频率的依赖性.在地震分析中，因为地震数据一般记录为实数值，所以ω只有正频率.Wang(2008a)指出(1)式为低衰减的近似表达式，在Q≫1时有效，可应用于像勘探地震这种地层衰减作用比较小的情形.地球物理文献中所谓不同的Q数学模型只在于衰减系数α(ω)和相速度v(ω)的定义上的差别.修正版Kolsky模型由Wang等(2004a)提出.该修正模型可以与其它关于Q的数学模型的衰减系数α(ω)和相速度v(ω)进行直接对比.在地震勘探领域由于其频率较低、频带狭窄，人们可以忽略Q对频率的依赖性而运用所谓的常数Q模型(Kjartansson，1979).但是，从(1)式可以看出，衰减系数α(ω)和相速度v(ω)对频率的依赖性仍然存在.这种频率的依赖性一方面可以被充分利用从而从地震数据中估算Q值，另一方面对反Q 滤波处理造成了巨大的困难.反Q滤波可以看作是地震波传播的反过程.Robinson(1979)指出反Q滤波的算法类似于地震反褶积的运算过程.在地震波传播的正过程中，振幅衰减和相位畸变都是频率和传播时间的指数函数.由于表示相位畸变的函数指数是虚数，相位校正的函数指数仍然是虚数，其数学实现时是无条件稳定的.Hargreaves等(1991)提出了通过傅里叶变换进行相位校正的反Q滤波方法，其Q模型是一个Q常数值.Bano(1996)将常数值Q模型的相位反Q滤波方法应用到层状的Q模型上，每层的Q为常数值.但是，由于表示振幅衰减的函数指数为实数，所对应的振幅补偿的函数指数也是实数，而且是正实数，在数学实现时极其不稳定，将会大大抬升地震数据的噪音，处理之后的地震数据信噪比将急剧下降.Hale(1982)曾建议利用级数展开作近似的高频振幅补偿，达到一定频率时即终止补偿处理.Wang(2002)首次提出稳定化的反Q滤波方法，该方法将数学反问题的求解原理应用到地震处理当中，实现了稳定化的振幅补偿.从此，反Q滤波在地球物理领域发展到了一个崭新时代，可以实现振幅补偿和相位校正的同步处理(Chen et al.，2014; Zhang et al., 2014, 2015; 张固澜等, 2014, 2015)，甚至可以实现含反Q滤波的地震偏移成像(Wang and Guo，2004b；Wang，2008b; Bai et al., 2016).稳定化的反Q滤波方法属于“三高”处理技术，即在高保真、高信噪比前提之下的高分辨率处理.Wang(2003)指出反Q滤波处理是否提高地震数据的分辨率取决于频带宽度的变化和信噪比的变化两个因素的综合，并且给出了量化公式.稳定化反Q滤波方法已经成功应用于碎屑岩地层，开展砂体描述及油气预测(郭建等, 2007；Gan et al., 2009; 甘其刚等, 2012).但是，本文将稳定化反Q滤波方法应用到碳酸盐岩储层的地震数据上，对碳酸盐岩储层的缝洞储集体进行特征描述.研究区域为塔里木盆地的塔河油田.该地区的奥陶系碳酸盐岩油气藏目标储层埋深大(5000 m以上)，储集体类型以裂缝、缝洞为主，储层的纵向、横向非均质强，地震数据信噪比低、分辨率低，使得储层预测难度大.针对塔河地区的这些问题，我们运用稳定化反Q滤波方法对塔河地区的三维地震数据进行处理，提高资料的分辨率，提高弱反射的能量，增强反射同相轴的空间连续性，同时突出地震异常，从而提高对奥陶系碳酸盐岩储层缝洞储集体的预测精度.1 稳定化反Q滤波方法稳定化反Q滤波的重要特点即在于该方法的稳定性.正因为如此，地震反Q滤波方法能够同步进行振幅补偿和相位校正(Wang，2008a).正如前文提到的，平面波的振幅衰减因子为指数函数：(2)式中ω是平面波的角频率，因为地震数据一般记录为实数值，所以ω只有正频率，ωh是频率调谐参数，与地震频带的最高有效频率相关(Wang and Guo，2004a)，τ是以秒为单位地震反射波的双程走时，τ=0时则是地震观测的地表，γ(τ)为一无量纲算子：(3)振幅补偿因子是振幅衰减因子的逆.Wang(2006)提出的稳定化振幅补偿因子表达式如下：(4)其中σ2为稳定化参数，它是抑制数据背景噪声的关键参数，用以保证处理之后地震数据的信噪比得以提高.Wang(2006)明确给出了稳定化参数σ2与反Q滤波增益限G之间的关系公式G=-7.087-4.348lnσ2，(5)式中增益限G的度量单位为分贝.前文曾经提到过将数学反问题的求解原理应用到稳定化振幅补偿因子.但是，首先应当注意到(4)式所表述的稳定化过程跟常规的最小二乘求逆方法有不同之处，即稳定化参数σ2不仅像最小二乘方法那样应用到分式的分母上，而且应用到了分子部分.其物理意义可以这样理解：当Q-1趋于0时，根据(2)式的表述指数函数β(τ,ω)应当趋于1，在(4)式中，由于分子和分母同时应用了稳定化参数σ2，据此式得到的广义逆Λ(τ,ω)趋于1，正是“β(τ,ω)趋于1”的逆.Wang(2006)指出稳定化振幅补偿因子的一个重要特点是其可逆性，因为Λ(τ,ω)趋于1，Λ(τ,ω)的逆也趋于1.如果采用常规的最小二乘方法，此处给出的渐近解Λ(τ,ω)将趋于0，这个渐近解在数学上是不可逆的.结合无条件稳定的相位校正，平面波的反Q滤波基本表达式为(6)表达式中的指数函数为相位校正因子，i是虚数单位，U(0,ω)为地表所记录的地震数据(τ=0)，是反Q滤波处理的输入数据.对所有平面波结果求和即可得到时域的地震样点：(7)该表达式称之为成像条件.三维地震反Q滤波是一个数据驱动的处理过程，即地层衰减系数模型从三维地震数据体中估算得到.衰减系数Q-1是指地震波在地下介质传播中总能量的耗损，是地层介质的内在物理属性.引起地震波能量衰减的因素包括介质中固体与固体、固体与流体、流体与流体接触界面之间波动接触过程的能量损耗.从地震数据中估算衰减系数的方法请参见Wang(2004).图1用显示实际数据的方式展示了三维地震反Q滤波的处理流程，包括从三维数据体中估算Q值，建立一个三维的衰减系数(Q-1)模型，然后依据此模型进行反Q 滤波.图1中的a图是从三维地震数据体中抽出的任意线剖面，b图则为从三维衰减系数模型中抽出的沿该任意线的衰减系数剖面，c图是相对应的反Q滤波处理之后的任意线地震剖面.图中的横向距离是沿任意线的累计距离(km).地震反Q滤波的处理明显提高了地震分辨率.下节我们将仔细分析反Q滤波前后的地震数据及其储层特征细节.2 碳酸盐岩储层的实际应用塔里木盆地是在前震旦纪变质岩基底之上发育的大型复合沉积盆地，由古生代克拉通盆地和中新生代前陆盆地叠合而形成.受区域构造活动和海平面升降的影响，形成三个沉积期：震旦—泥盆纪海相沉积，石炭—二叠纪海陆交互相沉积和三叠—第四纪陆相沉积.塔河油田位于塔里木盆地中部.塔河油田构造处于塔里木盆地沙雅隆起阿克库勒凸起西南斜坡.该区地层层系三叠系以上为陆相碎屑岩沉积，石炭系为海陆交互相碎屑岩夹薄层灰岩，奥陶系为海相碳酸盐岩.其中奥陶系碳酸盐岩经风化剥蚀形成了众多低幅度的风蚀残丘，裂缝及溶蚀孔洞发育，储层的非均层性极强.本文将围绕塔河油田奥陶系目标储层中缝洞储集体的特征描述这一主题，展示稳定化反Q滤波方法在碳酸盐岩储层段的实际三维地震数据上的应用效果.2.1 地震剖面整体面貌将稳定化反Q滤波方法对塔河油田的三维地震资料进行补偿处理，从地震剖面的整体面貌来看，在数据的保幅性、信噪比提高和横向纵向分辨率增强等方面优势明显.该区的目标储层段在图2中的3480 ms往下的奥陶系碳酸盐岩层.稳定化反Q滤波方法的特点如图2所示，主要表现在以下几个方面：断层、断点更加清楚；对次级残丘、岩溶沟谷的刻画更加清晰；奥陶系顶风化层反射成像连续性好、信噪比高、能量强，奥陶系内幕反射波能量增强，“串珠状”反射能量聚焦.图1 三维地震数据、衰减系数和反Q滤波数据(a) 从三维地震数据体中抽取的任意剖面； (b) 相对应的衰减系数任意剖面； (c) 相对应的反Q滤波之后的剖面.Fig.1 3D seismic data, attenuation coefficients, and inverse Q filtered seismic data(a) Seismic profile arbitrarily extracted from 3D seismic data cube； (b) The attenuation profile corresponding to the arbitrary seismic profile； (c) The corresponding seismic profile after inverse Q filtering.图2 目标储层段的三维地震数据(a) 反Q滤波前的地震剖面; (b) 反Q滤波之后的地震剖面.该区奥陶系碳酸盐岩储层的目标层段在时窗3480～3900 ms之间.Fig.23D seismic data with in the target window of receivers(a) Seismic profile before inverse Q filtering； (b) Seismic profile after inverse Q filtering. The target of the Ordovician carbonate reservoir is within a time window between 3480 and 3900 ms.图3 奥陶系碳酸盐岩层缝洞储集体形成“串珠状”地震反射(a) 从反Q滤波前数据体中抽取的地震剖面; (b) 从反Q滤波后数据体中抽取的地震剖面.Fig.3 Fracture-vuggies in the Ordovician carbonate reservoir generate a series of “string-bead” reflections(a) Seismic profile extracted fro m the seismic data cube before inverse Q filtering; (b) Seismic profile extracted from the inverse-Q filtered seismic data.图4 奥陶系顶层不整合面的内部细节(a) 从反Q滤波前数据体中抽取的地震剖面;(b) 从反Q滤波后数据体中抽取的地震剖面.Fig.4 The unconformity details at the top of the Ordovician carbonate reservoir(a) Seismic profile extracted from the seismic data cube before inverse Q filtering; (b) Seismic profile extracted from the inverse-Q filtered seismic data.图5 地震剖面展示的断裂及其断点位置(a) 从反Q滤波前数据体中抽取的地震剖面;(b) 从反Q滤波后数据体中抽取的地震剖面.Fig.5 Fault-fractures and fracturing locations revealed from seismic profiles(a) Seismic profile extracted from the seismic data cube before inverse Q filtering; (b) Seismic profile extracted from the inverse-Q filtered seismic data.图6 根据三维地震数据计算的倾角属性(a) 根据反Q滤波前地震数据计算的倾角属性; (b) 根据反Q滤波后地震数据计算的倾角属性.Fig.6 Dipping angle attributes derived from 3D seismic data(a) Dipping angle attribute extracted from seismic data before inverse Q filtering; (b) Dippong angle attributesextracted from inverse-Q filtered seismic data.图7 依据地震振幅变化预测碳酸盐岩缝洞体(a) 利用反Q滤波前的数据进行预测;(b) 利用反Q滤波之后的数据进行的预测.Fig.7 Detection of carbonate fracture-vuggies based on seismic amplitude variation(a) Detection using seismic data cube before inverse-Q filtering; (b) Detection using inverse-Q filtered seismic data cube.图8 预测的缝洞体平面分布与地震剖面上“串珠状”反射的对应关系(a) 反Q滤波前的缝洞体预测及其地震剖面; (b) 反Q滤波之后的缝洞体预测及其地震剖面.Fig.8 Spatial distribution of detected fracture-vuggies and the corresponding “string-bead” reflections in seismic profiles(a) Fracture-vuggy detection and the seismic profile before inverse-Q filtering; (b) Fracture-vuggy detection and the seismic profile after inverse-Q filtering.图9 从奥陶系顶部俯视的裂缝(蓝色)和溶洞(黄色)的三维雕刻体(a) 反Q滤波之前地震数据的缝洞雕刻; (b) 反Q滤波处理之后地震数据的缝洞雕刻.Fig.9 Three-dimrensional illustration of faults (in blue) and fracture-vuggies (in yellow), looking down from the top of the Ordovician formation(a) Illustration of faults and fracture-vuggies using seismic data before inverse-Q filtering; (b) Illustration of faults and fracture-vuggies using inverse-Q filtered seismic data.2.2 “串珠状”反射及不整合面内部细节塔河油田奥陶系碳酸盐岩储层缝洞储集体的特征指示之一是由缝洞体造成的“串珠状”地震反射.即使与逆时偏移得到的三维地震数据体相对比，我们也可以发现地震数据体经反Q滤波处理之后的空间分辨率明显提高，从图3中可以识别出更多的“串珠状”反射.同时注意图4中椭圆标定的位置，可以看到奥陶系顶层不整合面反射的内部细节得以清晰呈现.图中(左侧时间)3500ms的反射为奥陶系碳酸盐岩储层的顶部位置. 2.3 断裂特征和断裂显示稳定化反Q滤波处理在对地震振幅补偿的同时也对子波的相位进行了校正.由于这是高保真、高信噪比处理，反Q滤波之后的地震成像效果得以改善，不仅奥陶系顶部的不整合面反射还包括奥陶系中下统内幕的反射界面更加清楚.因为地震绕射波的归位表现合理，进一步提高了三维地震数据的空间横向分辨率，使得断裂的纵向延伸及其断点的位置更加清晰(图5).倾角属性可以作为碳酸盐岩地层无明显断距的断裂解释依据.通过倾角属性可以从沿层面识别扰曲、褶皱、凸起、差异压实等特征.这些特征不仅在常规解释时无法追踪，在地震相干属性体上也呈现为连续高相干的特征.在图6的倾角属性切片上，颜色较深处为大断层，颜色较弱部位为次级别的断层或小裂缝.根据反Q滤波之后的三维地震体计算得到的倾角属性在突出主断裂的同时，也能更好地显示出分支断裂和次级断裂.2.4 裂缝及缝洞特征描述依据地震振幅的变化我们可以对碳酸盐岩储层的缝洞体进行预测.当碳酸盐岩储层的缝洞发育时并充填油、水或其它物质，缝洞与周围介质存在较大的波阻抗差异，从而形成相对强的地震反射特征.利用振幅变化可以刻画这些局部地震波场的变化，振幅变化大的部位很有可能是裂缝、溶洞的发育带(图7).致密的碳酸盐岩与上部低速介质接触时，两层的波阻抗差异较大，会形成较强的地震反射.当碳酸盐岩顶界面发育缝洞系统时，波阻抗相对降低，与上覆介质的波阻抗差异减小形成强背景上的相对弱反射特征.但是，反Q滤波之后的地震数据体上相对弱的反射也得以加强，同时反Q滤波处理突出了地震振幅异常，“串珠状”反射显示更加明显，振幅异常的边界刻画明确.图8展示的是预测的缝洞体平面分布与地震剖面上“串珠状”反射的对应关系.缝洞体平面图上的红色曲线是任意选取的一条剖面.结合地震剖面对缝洞体进行分析，使得碳酸盐岩储层油气有利缝洞带的预测更加精确.由于奥陶系碳酸盐岩储层极强的非均质性，除了存在有大断裂之外，发育更多的是微裂缝.常规的地震相干属性可以预测大断裂但是不能精细刻画微裂缝.我们采用基于数据本征结构分析的方法计算三维地震数据的相干属性，经过线性增强等一系列处理，可以直观地反映裂缝的发育程度和发育特征，如图9中的蓝色显示.从不同角度来看三维缝洞体雕刻，都可以清晰看到利用反Q滤波之后的地震数据体雕刻出来的裂缝更加精细.因为反Q滤波处理之后的地震数据体中“串珠状”反射能量更强，利用该数据体进行雕刻的缝洞体(图9中的黄色显示)直观数量更多，同时裂缝与“串珠状”反射的对应关系也更好.3 结论针对奥陶系碳酸盐岩缝洞型储层埋藏深、非均质性强、分辨率低、信噪比低等问题，采用稳定化反Q滤波方法对塔河油田三维地震数据进行处理.处理结果与处理之前的数据相比表明，稳定化反Q滤波方法能够提高地震分辨率，清晰显示储层构造特征，突出地震“串珠状”反射.利用反Q滤波处理之后的三维地震数据进行储层特征描述，奥陶系碳酸盐岩储层的层间小断裂以及缝洞储集体成像清晰准确. ReferencesBai M, Chen X H, Wu J, et al. 2016. Q-compensated migration by Gaussian beam summation method. Journal of Geophysics and Engineering, 13(1):35-48.Bano M. 1996. Q-phase compensation of seismic records in the frequency domain. Bulletin of the Seismological Society of America, 86(4): 1179-1186.Chen Z B, Chen X H, Wang Y H, et al. 2014. Estimation of Q factors from reflection seismic data for a band-limited and stabilized inverse Q filter driven by an average-Q model. Journal of Applied Geophysics, 101: 86-94. Futterman W I. 1962. Dispersive body waves. Journal of Geophysical Research, 67(13): 5279-5291.Gan Q Q, Xu D, Tang J M, et al. 2009. Seismic resolution enhancement for tight-sand gas reservoir characterization. Journal of Geophysics and Engineering, 6(1): 21-28.Hale D. 1981. An inverse-Q filter. Standford Exploration Project Report, 26: 231-243.Hargreaves D, Calvert A J. 1991. Inverse Q filtering by Fourier transform. Geophysics, 56(4): 519-527.Kjartansson E. 1979. Constant Q wave propagation and attenuation. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 84(B9): 4737-4748.Kolsky H. 1953. Stress Waves in Solids. Oxford:Clarendon Press.Kolsky H. 1956. The propagation of stress pulses in viscoelastic solids. Philosophical Magazine, 1(8): 693-710.Robinson J C. 1979. A technique for the continuous representation of dispersion in seismic data. Geophysics, 44(8): 1345-1351.Wang Y H. 2002. A stable and efficient approach of inverse Q filtering. Geophysics, 67(2): 657-663.Wang Y H. 2003. Quantifying the effectiveness of stabilized inverse Q filtering. Geophysics, 68(1): 337-345.Wang Y H.2004. Q analysis on reflection seismic data. GeophysicalResearch Letters, 31(17): L17606.Wang Y H, Guo J. 2004a. Modified Kolsky model for seismic attenuation and dispersion. Journal of Geophysics and Engineering, 1(1): 187-196. Wang Y H, Guo J. 2004b. Seismic migration with inverse Q filtering. Geophysical Research Letters, 31(21): L21608.Wang Y H. 2006. Inverse Q-filter for seismic resolution enhancement. Geophysics, 71(3): V51-V60.Wang Y. 2008a. Seismic Inverse Q filtering. Oxford:Blaclwell.Wang Y H. 2008b. Inverse-Q filtered migration. Geophysics, 73(1): S1-S6. Zhang G L, Wang X M, He Z H, et al. 2014. Impact of Q value and gain-limit to the resolution of inverse Q filtering. Journal of Geophysics and Engineering, 11(4): 045011.Zhang G L, Wang X M, He Z H.2015. A stable and self-adaptive approach for inverse Q-filter. Journal of Applied Geophysics, 116: 236-246.Zhang G L, He Z H, Wang X M, et al.2014. Seismic wave dispersion effects and inverse Q-filter phase compensation. Chinese Journal of Geophysics (in Chinese), 57(5): 1655-1663, doi: 10.6038/cjg20140528.Zhang G L, Lin J, Wang X M, et al. 2015. A self-adaptive approach for inverse Q-filtering. Chinese Journal of Geophysics (in Chinese),58(7): 2525-2535, doi:10.6038/cjg20150727.附中文参考文献甘其刚, 许多, 王仰华. 2012. 利用稳定反Q滤波技术提高储层预测精度—以川西新场气田上三叠统须家河组气藏为例. 天然气工业, 32(3): 42-44.郭建, 王成彬, 胡中平等. 2007. Q补偿技术在提高地震分辨率中的应用—以准噶尔盆地Y1井区为例. 石油物探, 46(5): 509-513, 530.张固澜, 贺振华, 王熙明等. 2014. 地震波频散效应与反Q滤波相位补偿. 地球物理学报, 57(5): 1655-1663, 125,doi: 10.6038/cjg20140528.张固澜, 林进, 王熙明等. 2015. 一种自适应增益限的反Q滤波. 地球物理学报, 58(7): 2525-2535, doi: 10.6038/cjg20150727.。
溶洞数值模拟及检测技术叶勇①董良国②①中国石化石油勘探开发研究院南京石油物探研究所，江苏南京，２１００１４；②同济大学海洋地质与地球物理系，上海，２０００９２摘要溶洞是塔河油田碳酸盐岩储层的主要储集空间，由于对溶洞的地震反射特征研究较少．对溶洞的地震响应一直认识不清。
利用高阶差分方法，对一系列不同太小、不同形状、不同充填物的溶洞模型进行了数值模拟，研究分析了这些溶洞的运动学和动力学变化特征、地震反射结构特征等。
关键词溶洞数值模拟反射特征溶洞检测１问题的提出我国海相碳酸盐岩地层分布面积广，油气资源丰富，但目前油气探明量较低，其原因之一是对碳酸盐岩地层中裂缝溶洞储集体的地震反射特征认识不清，储层预测困难。
近两年，国内外许多学者对裂缝的地震响应特征进行了研究，揭示了裂缝储层的地震反射振幅随观测方位变化的特征，在裂缝介质的地震理论和方法技术方面取得了一定的成果，而有关溶洞的地震反射特征研究较少。
溶洞的储集空间远远大于裂缝，研究溶洞的反射特征有助于寻找大型的油气藏。
塔河油田碳酸盐岩储集空间以溶洞与裂缝为主，裂缝和溶洞的发育程度是塔河油田油气富集和高产、稳产的关键因素。
钻井过程中的井漏、放空等现象揭示了大的缝洞型储层ｏｘ井在５０００多米井段放空１．５６ｍ，漏失量超过２０００ｍ３，共产原油超过５０ｘ１０４ｔ，地震剖面显示出顶部地震反射结构变化，中间反射缺失，下部下凹不连续强反射（图１）。
Ｙ井钻井揭示溶洞裂缝不发育，不产油气，地震反射特征表现为地震反射结构相对稳定（图２）。
图１过Ｘ井测线地震反射特征剖面一２８２一图２过Ｙ井测线地震反射特征剖面实例表明。
地层中存在溶洞时地震反射结构会发生变化。
２高阶差分数值模拟方法一般的声波数值模拟方法模拟精度低，频散严重，影响了模拟效果。
数值频散和差分精度存在直接的关系，我们采用高阶差分解法在提高计算精度的同时减小数值频散。
在声波方程中，波场的空间微分的高阶差分近似为髻＝壶妻掣叭＊＋ｍ缸）一２，（ｘ）＋“ｘ—ｍ血）］式中，高阶差分系数ｃ？’可以根据不同的差分精度求得。
碳酸盐岩储层特征与勘探技术碳酸盐岩是一种重要的储层类型，其具有特殊的地质特征和储层形成机制。
本文将介绍碳酸盐岩储层的四大特征，并探讨相关的勘探技术。
一、碳酸盐岩储层特征1. 孔隙度高：碳酸盐岩中普遍存在着丰富的溶蚀孔洞和裂缝系统，使得其孔隙度相对较高。
这些孔洞和裂缝是物理储集空间的重要来源，对储层的储集和流动起着重要作用。
2. 渗透性差：虽然碳酸盐岩具有较高的孔隙度，但其渗透性却相对较差。
这是由于碳酸盐岩的溶蚀孔洞具有不连通性、细小性和复杂性等特点，使得流体在储层中的渗流受到一定的限制。
3. 孔隙类型多样：碳酸盐岩中的孔隙类型多样，主要包括海绵孔、缝状孔、溶蚀孔、溶洞和裂缝等。
这些孔隙种类的存在使得碳酸盐岩具备了多元的物理性质和流体储集方式，对勘探和开发提出了更高的要求。
4. 储层非均质性强：碳酸盐岩是一种典型的非均质储层，储集空间的分布和连通性较复杂。
因此，在勘探过程中需要进行准确的储层描述和预测，以避免勘探风险和开发难度。
二、碳酸盐岩储层勘探技术1. 地震勘探技术：地震勘探是碳酸盐岩储层勘探的主要技术手段。
通过地震波在不同层位的传播速度和反射强度，可以识别碳酸盐岩储层的存在与分布，并获得地质构造、岩性特征等信息。
2. 地质勘探技术：地质勘探是对碳酸盐岩储层进行详细的地质描述和解释的技术手段。
包括野外地质观察、岩心描述、层序地层分析等方法，可以帮助更全面地了解储层特征和分布规律。
3. 流体检测技术：流体检测技术是评价碳酸盐岩储层储集能力和勘探潜力的重要手段。
包括测井、石油地质化学和流体包裹体分析等方法，可以确定储层的孔隙度、渗透性、流体类型、含气饱和度等参数。
4. 工程地质技术：碳酸盐岩储层开发过程中，由于其非均质性强，需要进行开发过程的综合研究和监测。
包括岩石力学测试、封隔技术和水驱技术等方法，可有效解决碳酸盐岩储层的工程问题。
综上所述，碳酸盐岩储层具有孔隙度高、渗透性差、孔隙类型多样和储层非均质性强的特征。
浅层地震在岩溶调查中的应用【摘要】本文主要围绕着浅层地震反射波法展开分析，论述了浅层地震反射波法在岩溶调查中的使用效果，并分析了浅层地震反射波法使用过程中的一些注意问题，以期可以提高浅层地震反射波法的使用效果。
【关键词】浅层地震；岩溶调查；应用一、前言浅层地震反射波法在各种地质调查中被广泛的使用，由于其使用的方法比较简单，同时，所得的调查数据具有很好的使用价值，所以，浅层地震反射波法可以作为勘察岩溶地质的有效方法。
二、浅层地震勘探的含义浅层地震勘探就是人工制造小型地震（利用爆破方法），对仪器接收到的地震波及其反射波等进行分析，根据波速等参数确定地层特性，地质构造。
优点快速，设备简单对断层及其破碎带比较敏感，判断较准确。
浅层地震勘探主要有瞬态瑞雷波法、地震反射波法、地震折射波法等浅层地震勘探方法。
浅层地震折射波法利用地震波的折射原理，对浅层具有波速差异的地层或构造进行探测的一种地震勘探方法。
浅层折射波法地震勘探利用人工激发的地震波在地下介质传播。
当穿过波速不同的介质的分界面时，波改变原来的传播方向而产生折射。
当下层介质的波速大于其上层介质的波速时，在波的入射角等于临界角的情况下，折射波将会沿着分界面以下层介质中的速度“滑行”。
这种沿着界面传播的“滑行”波也将引起界面上层质点的振动，并以折射波的形式传至地面。
通过地震仪测量折射波到达地面观测点的时间和震源距，就可以求出折射界面的埋藏深度。
浅层地震折射波法是浅层地震勘探中的一种重要工程勘察方法，常用来探测覆盖层（或低速层）的厚度、基岩起伏、断层和古河道的分布等水文工程地质问题。
三、参数选择的基本原则1、数据采集浅层地震勘探根据不同的地质环境和勘探要求，使用时采用的方法不同，应用的效果取决于野外工作参数（采样率、道间距、偏移距）的选择，震源能量等。
这些参数由野外试验工作来选定。
（一）震源。
在激发时，对震源一般有两个要求：一是激发力要竖直向下；二是激发装置或药包与大地耦合要好。
识别弱地震响应碳酸盐岩储层李闯;高妍芳;敬兵;孙东;姚清洲;谢恩【期刊名称】《石油地球物理勘探》【年(卷),期】2015(50)5【摘要】针对弱地震响应的碳酸盐岩储层识别难的问题,分两步进行预测:①利用储层厚度约束的剩余信号匹配追踪法识别碳酸盐岩储层顶界.该方法是将地震数据进行多子波地震道分解,对分辨率低于测井解释最大储层厚度的分解原子进行剔除,从剩余地震道分解原子中筛选出最能体现储层特征的原子进行地震重构;②通过对在地震复赛谱域提取的混合相位子波做反褶积来适当提高主频,从而识别呈弱地震响应特征的碳酸盐岩内幕储层.反褶积结果以实时动态交互显示,并以测井解释成果作为标定依据反复迭代,最终获得满足储层识别需求的地震数据体,突出包含储层信息的弱地震响应.在TZ45井区碳酸盐岩储层预测中,该技术组合有效刻画出完整的"串珠"状反射特征,识别了内幕弱反射有效储层.【总页数】5页(P951-955)【作者】李闯;高妍芳;敬兵;孙东;姚清洲;谢恩【作者单位】中国石油勘探开发研究院西北分院,甘肃兰州730020;中国石油勘探开发研究院西北分院,甘肃兰州730020;中国石油塔里木油田分公司,新疆库尔勒841000;中国石油勘探开发研究院西北分院,甘肃兰州730020;中国石油勘探开发研究院西北分院,甘肃兰州730020;中国石油塔里木油田分公司,新疆库尔勒841000【正文语种】中文【中图分类】P631【相关文献】1.火成岩发育区碳酸盐岩储层地震地质模型及其地震响应特征——以商河地区沙一段为例2.玉北地区碳酸盐岩储层地震响应特征研究3.带支撑粘弹性阻尼器弱非线性耗能结构的随机地震响应分析4.带支撑粘弹性阻尼器弱非线性耗能结构的随机地震响应分析5.试井资料在复杂碳酸盐岩储层类型识别中的应用——以磨溪地区震旦系碳酸盐岩储层为例因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
塔中地区中古8井区奥陶统碳酸盐岩地层缝洞定量雕刻与发育规律摘要：通过地震资料解释总结古地貌特征、断裂特征与缝洞储层发育规律之间的内在联系，建立了有代表性的溶洞正演模型，通过结合地震反演、薄层调谐等技术进行储层缝洞单元的定量雕刻，利用阻抗与伽玛的交汇标准对储层进行分类，分析区内奥陶系缝洞储层的分布规律，预测区内缝洞储层发育的有利区带。
关键词：缝洞储层正演模型缝洞定量雕刻缝洞发育规律中图分类号：p618.13 文献标识码：a 文章编号：1007-3973（2013）002-129-031研究区简况塔中地区的油气勘探经历了迂回曲折的多个勘探阶段，不同层系均有油气发现，是多目的层石油勘探的现实地区。
塔中奥陶系碳酸盐岩大型坡折带为塔里木盆地塔中低凸起北部一狭长形的构造带，长约180km，宽3-10km，面积约1100km2，油气产层主要位于上奥陶统良里塔格组。
该区主要储集空间为后期的构造及岩溶作用形成的分布极不均一的缝、孔、洞系统，并由此形成洞穴型、裂缝-孔洞复合型和裂缝型等储集类型。
该地区洞穴型储集层普遍发育，但充填严重，洞穴有效性差。
裂缝-孔洞复合型为较好的储集层，孔隙度和渗透率都相对较大，与后期岩溶作用有关。
裂缝包括成岩缝、溶蚀缝等，后者对储集性能改善作用贡献更大。
区内多组方向的断层共生有利于次级微小断层和裂缝的产生，进而有利于岩溶的形成，缝洞储层预测结果也表明该区奥陶系内幕溶洞发育。
2碳酸盐岩缝洞系统反射特征碳酸盐岩的缝洞具有多尺度性，小的仅有几微米，大的可达千米级，相差达数千万倍，且分布极不规则，这为缝洞的地震直接识别带来一定的难度。
本区中奥陶统灰岩基质岩石致密，地震波传播速度可达6000m/s以上，且变化较小。
但发育缝洞时，特别是在溶洞被油气水或岩性差异大的砂泥岩充填后，地层会变得相对“疏松”，地层密度和地震波传播速度均会降低。
因此，相对致密围岩背景而言，缝洞系统应是一地震低速异常体，具有相对低的波阻抗特征。
