CN111596365B - 针对盐下湖相碳酸盐岩储层段的火山喷发岩地震解释方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种针对盐下湖相碳酸盐岩储层段的火山喷发岩地震解释方法，包括如下步骤：步骤一、获取地震数据体并结合钻井信息构建不同岩相的地震构形模式图版，在地震构形模式图版的基础上设计地质模型，然后对地质模型开展地震正演模拟，得到盐下构造假象识别模型库，明确储层段边界范围；步骤二、对所述地震数据体进行解释性叠后处理，并对处理后地震数据体进行构形属性提取，得到三维横向梯度构形属性数据体；步骤三、对所述三维横向梯度属性数据体进行三维立体雕刻，实现湖相碳酸盐岩储层段火山喷发岩的空间识别。本发明能够在盐下湖相碳酸盐岩储层段识别火山喷发岩，实现火山喷发岩的空间解释，且多解性低、实用性强。

Description

针对盐下湖相碳酸盐岩储层段的火山喷发岩地震解释方法

技术领域

本发明涉及油气勘探技术领域，具体是关于一种针对盐下湖相碳酸盐岩储层段的火山喷发岩地震解释方法。

背景技术

现今，南大西洋两岸被动大陆边缘含盐盆地油气资源丰富，盐下湖相碳酸盐岩层系勘探潜力大。由于裂谷期火山活动剧烈，盐下湖相碳酸盐岩储层段与火山喷发岩交互存在，因此，需要对储层段的火山喷发岩进行识别并在储量计算过程中进行剔除。

目前，相关行业多使用地震解释技术对火山喷发岩进行识别。针对火山喷发岩在地震反射资料上表征的内幕断续杂乱、外形呈“丘状”或“蘑菇状”特征，通常利用相干体、方差、曲率等地震属性信息凸显火山喷发岩不连续特征，利用水平切片等分析技术对火山空间展布进行解释。

常规的地震解释技术有两个应用前提：一、对地震资料能否直观表征火山喷发岩的要求极高，二、火山喷发岩与周边围岩地震反射特征差异较大。因此，在地震资料品质较差，无法直观反映火山喷发岩的典型地震相特征，以及火山喷发岩与围岩地震反射特征相近的时候，现有的火山喷发岩解释技术的多解性强、实用性差。

另外，南大西洋两岸被动大陆边缘含盐盆地巨厚复杂变形的盐岩层对盐下地震成像影响巨大，盐岩层与围岩速度差异造成盐下地震波场非常复杂，盐下地震的能量不均衡、信噪比较低，并且高陡构造盐体造成盐丘侧翼和盐下地震成像困难。除此之外，盐下湖相碳酸盐岩也呈断续较为杂乱的地震反射特征，与火山喷发岩的地震相差异不明显。因此，常规的地震解释技术并不适用于盐下湖相碳酸盐岩储层段的火山喷发岩解释。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种针对盐下湖相碳酸盐岩储层段的火山喷发岩地震解释方法，能够在盐下湖相碳酸盐岩储层段识别火山喷发岩，实现火山喷发岩的空间解释，且多解性低、实用性强。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

本发明的针对盐下湖相碳酸盐岩储层段的火山喷发岩地震解释方法，包括如下步骤：

1)获取地震数据体并结合钻井信息构建不同岩相的地震构形模式图版，在地震构形模式图版的基础上设计地质模型，然后对地质模型开展地震正演模拟，得到盐下构造假象识别模型库，明确储层段边界范围；

2)对所述地震数据体进行解释性叠后处理，并对处理后的地震数据体进行构形属性提取，得到三维横向梯度构形属性数据体；

3)对所述三维横向梯度属性数据体进行三维立体雕刻，实现湖相碳酸盐岩储层段火山喷发岩的空间识别。

优选地，所述步骤1)中包括如下子步骤：

11)获取三维地震数据体以及钻井信息；

12)结合所述三维地震数据体与所述钻井信息，建立储层不同相带以及火山岩的地震构形模式图版；

13)建立盐下复杂构造区地质模型，开展正演模拟研究，识别盐下地震反射假象，形成盐下构造假象识别模型库；

14)基于所述地震构形模式图版和所述盐下构造假象识别模型库，实现储层段顶面和底面的解释。

优选地，所述步骤12)包括如下子步骤：

121)井震结合将沉积岩相按岩性和地震构型分类，按照可以识别沉积体进行分类，通过地震反射的剖面结构、平面形态和振幅特征建立相应的地震构形模式图版；

122)井震结合将火山喷发岩按照地震构型分类，按照可以识别的火山特征分类，通过地震反射的剖面结构、平面形态和振幅特征建立相应的地震构形模式图版。

优选地，所述步骤13)包括如下子步骤：

131)基于步骤121)和步骤122)建立的地震构形模式图版明确不同相带和火山岩的地震反射属性，指导用于表征几何结构、振幅能量、频率特征的地震属性，实现储层不同沉积相带和火山的边界定性刻画；

132)利用步骤131)刻画的不同沉积相带及火山边界建立初始的盐下地质格架模型，反映盐下构造形态、湖相碳酸盐岩储层展布范围以及火山喷发岩外形及位置；

133)针对巨厚复杂变形盐岩对盐下地震成像影响导致的构造假象，细化步骤132)建立的初始的盐下地质架格模型，生成最终的盐下地质架格模型；

134)利用波动方程地震正演模拟技术对最终的盐下地质架格模型进行成像模拟，为了确保正演模拟结果与实际地震资料匹配，参数采用实际地震采集和处理参数，成像方法采用的逆时偏移方法；

135)基于步骤134)的正演模拟结果，开展正演模拟结果与步骤133)生成的盐下地质格架模型的效果对比迭代修改，建立盐下构造假象识别模型库，指导盐下湖相碳酸盐岩储层段的纵向、横向分布范围的解释。

优选地，所述步骤2)包括如下子步骤：

21)对地震数据体进行解释性叠后处理，针对复杂盐体造成的盐下地震信号能量不均衡以及信噪比较低问题，开展能量均衡处理、基于矢量方位角扫描的扩散滤波处理；

22)对处理后的地震数据体进行结构张量分析，构建三维结构梯度张量；

23)对所述三维结构梯度张量进行特征值分解，得到特征值λ1、λ2、λ3；

24)将特征值λ2、λ3代入公式GA＝λ2+λ3计算横向梯度属性数据体，其中GA为横向梯度属性数据体。

优选地，所述步骤3)包括如下子步骤：

31)利用步骤14)解释的储层段顶面和底面确定需要剔除火成岩的储层段纵向范围，根据研究对象的需求确定储层段的横向范围；

32)利用三维立体显示技术对三维横向梯度构形属性数据体进行深度切片的计算及显示；

33)在火山喷发岩发育模式和期次识别的约束下，利用从深层向浅层的顺序解释三维横向梯度构形属性的深度水平切面，以三维横向梯度构形属性能量差异边界作为火山喷发岩通道相的平面边界进行标注解释；

34)交互比较地震剖面，结合地震构形模式图版，分析火山喷发岩通道相平面边界位置处的地震相特征，重点解释储层段的喷发溢流相火成岩的边界范围；

35)在步骤33)和步骤34)解释边界范围的约束下，利用三维体雕刻技术对三维横向梯度构形属性进行刻画解释，用于识别储层段的喷发火山岩的空间分布，实现储层段的火山喷发岩的空间识别。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明通过地震构形模式图版和盐下构造假象识别模型库的建立，实现了盐下地震反射假象识别，降低构造解释多解性，落实了火山岩及盐内异常体屏蔽下的储层段构造形态，明确了储层段顶面和底面的约束边界；

2、本发明通过结构张量分析的方法将地震数据转变为横向梯度属性数据，通过特征值的变换，去除了垂向梯度，突出横向地层的不连续性，有利于火山喷发岩的边缘识别刻画；

3、本发明引入横向梯度属性深度切片与地震剖面交互验证的空间解释技术，在储层段空间展布范围的约束下，利用横向梯度属性能量差异边界作为喷发岩通道相的平面边界进行解释，并结合地震构形模式图版，识别储层段的喷发溢流相火成岩的边界范围，有效避免盐下构造假象、湖相碳酸盐岩储层与火山喷发岩地震相特征相近导致的火山识别多解性强的问题，提高了湖相碳酸盐岩储层段火山喷发岩的识别率。

本发明能够和地质研究上火山喷发岩发育模式保持一致，为解决复杂储层精确预测的问题以及被动大陆边缘含盐盆地盐下油气勘探开发提供技术支持。

附图说明

图1为本发明的流程示意图；

图2为本发明中构造假象识别模型库指导下的储层边界范围解释流程示意图；

图3为本发明中三维梯度构形属性计算的流程图示意图；

图4为本发明中基于三维横向梯度属性数据体进行储层段火山喷发岩空间识别的流程示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明的较佳实施例进行详细说明，以便更清楚理解本发明的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本发明范围的限制，而只是为了说明本发明技术方案的实质精神。

如图1所示，本发明提出的一种针对湖相碳酸盐岩储层段的火山喷发岩地震解释方法，具体过程包括：

步骤一：获取地震数据体并结合钻井信息构建不同岩相的地震构形模式图版，并在地震构形模式图版的基础上设计地质模型，然后对地质模型开展地震正演模拟，得到盐下构造假象识别模型库，明确储层段边界范围。

在本实施例中，以地震反射构形为基础建立构形模式图板，指导计算用于表征几何结构、振幅能量、频率特征的地震属性，充分利用多种属性融合技术，实现不同储层和火山地震相类型及边界的定性刻画，为地质模型的构建提供参考，并且进一步考虑巨厚复杂变形盐岩层造成的盐下地震构造假象，有针对性细化盐下构造地质模型，开展逆时偏移地震正演模拟，并开展效果对比、模型修改等反复迭代过程，明确盐下湖相碳酸盐岩储层段的纵向、横向分布范围，为储层段火山喷发岩的识别提供空间约束。

如图2所示，上述步骤一的具体过程为：

S11：获取三维地震数据体以及钻井信息。

S12、结合三维地震数据体与钻井信息，建立储层不同相带以及火山岩的地震构形模式图版，包括：

S121：井震结合将沉积岩相按岩性和地震构型分类，按照可以识别沉积体进行分类(以巴西桑托斯盆地为例，可以分为贝壳滩、贝壳滩间/滩缘、微生物礁核、微生物礁间/礁缘、湖相五种类型)，通过地震反射的剖面结构、平面形态和振幅特征等建立相应的地震构形模式图版；

S122：井震结合将火山喷发岩按照地震构型分类，按照可以识别的火山特征进行分类(以巴西桑托斯盆地为例，可以分为火山通道相、喷发溢流相两种类型)，通过地震反射的剖面结构、平面形态和振幅特征等建立相应的地震构形模式图版。

S13：建立盐下复杂构造区地质模型，开展正演模拟研究，识别盐下地震反射假象，形成盐下构造假象识别模型库，具体包括：

S131：基于S121和S122建立的地震构形模式图版明确不同相带和火山岩的地震反射属性，指导优选用于表征几何结构、振幅能量、频率特征的地震属性，实现储层不同沉积相带和火山的边界定性刻画；

S132：利用S131刻画的不同沉积相带及火山边界建立初始的盐下地质格架模型，反映盐下构造形态、湖相碳酸盐岩储层展布范围以及火山喷发岩外形及位置；

S133：针对巨厚复杂变形盐岩对盐下地震成像影响导致的构造假象(例如：上覆岩浆岩可能导致的盐底反射假象，陡倾角区盐内残留脏盐体导致的高角度断裂和储层段反射特征假象，以及盐内速度异常体导致的盐底上拉和高角度断裂假象)，细化S132建立的初始的盐下地质格架模型，生成最终的盐下地质格架模型；

S134：利用波动方程地震正演模拟技术对最终的盐下地质格架模型进行成像模拟，为了确保正演模拟结果与实际地震资料匹配，参数采用实际地震采集和处理参数，成像方法采用的逆时偏移方法；

S135：基于S134的正演模拟结果，开展正演模拟结果与步骤S133建立的盐下地质格架模型的效果对比迭代修改，建立盐下构造假象识别模型库，指导盐下湖相碳酸盐岩储层段的纵向、横向分布范围的解释。

上述的正演模拟是指在地球物理勘探研究中，根据地质体的形状、产状和物性数据，通过构造数学模型计算得到其理论值(数学模拟)，或通过构造实体模型来观测模型所产生的地球物理效应的数值(物理模拟)。

S14：基于所述地震构形模式图版和所述盐下构造假象识别模型库，实现储层段顶面和底面的解释。

步骤二：对地震数据体进行解释性叠后处理，并对处理后的地震数据体进行构形属性提取，得到三维横向梯度构形属性数据体。

对地震资料进行解释性叠后处理，开展盐下地震能量均衡处理、基于矢量方位角扫描的扩散滤波处理，强化火山喷发岩的断续杂乱地震反射特征，对处理后地震数据计算表征地层不连续性的地震属性数据体，本发明采用的是基于结构张量分析的横向梯度属性计算技术，将地震数据转换为横向梯度属性数据，强化了火山喷发岩与湖相碳酸盐岩围岩的边缘特征，为开展储层相关喷发岩的识别刻画提供了数据基础。

需要说明的是，地震资料叠后处理通常包括去噪及振幅归一化处理，特别是归一化处理对于研究储层横向展布规律有着重要的意义。有些地区地震资料是多个年度采集、并采用了保真和保幅处理、剖面噪声比较重，所以进行去噪处理是必要的。常用的方法是在振幅和频率分析的基础上，进行振幅和频率的一致性校正，通过计算测线交点处及相邻处的相关值，使频率及振幅校正后测线之间的振幅达到均衡。在处理时注意尽量不改变其频率与振幅的相对关系。

如图3所示，上述步骤二的具体过程为：

S21：对地震数据体进行解释性叠后处理，针对复杂盐体造成的盐下地震信号能量不均衡以及信噪比较低问题，开展能量均衡处理、基于矢量方位角扫描的扩散滤波处理；

S22：对处理后的地震数据体进行结构张量分析，构建三维结构梯度张量；

S23：对三维结构梯度张量进行特征值分解，得到特征值λ₁、λ₂、λ₃；

S24：利用特征值λ₂、λ₃计算横向梯度属性数据体(以GA表示)，公式如下：

GA＝λ₂+λ₃

步骤三：对三维横向梯度属性数据体进行三维立体解释，实现湖相碳酸盐岩储层段火山喷发岩的空间识别。

利用横向梯度属性深度切片与地震剖面交互解释进行火山喷发岩的空间识别。火山喷发岩的通道相火山岩的横向梯度属性边界清晰，可以直接从横向梯度属性进行解释，而通道相火山岩的侧翼可能存在溢流相火山岩，仅依靠横向梯度属性进行解释存在一定的多解性，需要依靠其地震相特征进行交叉验证。

采用的具体方法即：首先明确储层段空间展布范围，然后提取横向梯度属性的深度切片，按照由深层向浅层的顺序，以横向梯度属性的能量差异边界作为喷发岩通道相的平面边界，在进行喷发通道相平面边界解释的同时，结合地震构形模式图版检查边界位置的地震相特征，进一步验证喷发溢流相火成岩的边界范围，通过横向梯度属性深度切片与地震剖面的交互解释，可以在空间上解释火山喷发岩的空间形态，最后，以该空间解释层位为约束，以三维横向梯度属性数据体为数据主体可以提取体数据，进行火山喷发岩的空间刻画。

如图4所示，其中，上述步骤三的具体过程为：

S31：利用S14解释的储层段顶面和底面确定需要剔除火成岩的储层段纵向范围，根据研究对象(如目标平面展布、研究区范围等)的需求确定储层段的横向范围；

S32：利用三维立体显示技术对三维横向梯度构形属性数据体进行深度切片的计算及显示；

S33：在火山喷发岩发育模式和期次识别的约束下，利用从深层向浅层的顺序解释三维横向梯度构形属性的深度水平切面，以三维横向梯度构形属性能量差异边界作为火山喷发岩通道相的平面边界进行标注解释；

S34：交互比较地震剖面，结合地震构形模式图版，分析火山喷发岩通道相平面边界位置处的地震相特征，重点解释储层段的喷发溢流相火成岩的边界范围；

S35：在S33和S34解释边界范围的约束下，利用三维体雕刻技术对三维横向梯度构形属性进行刻画解释，用于识别储层段的喷发火山岩的空间分布，实现储层段的火山喷发岩的空间识别。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (3)

1.一种针对盐下湖相碳酸盐岩储层段的火山喷发岩地震解释方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)获取地震数据体并结合钻井信息构建不同岩相的地震构形模式图版，在地震构形模式图版的基础上设计地质模型，然后对地质模型开展地震正演模拟，得到盐下构造假象识别模型库，明确储层段边界范围；

2)对所述地震数据体进行解释性叠后处理，并对处理后的地震数据体进行构形属性提取，得到三维横向梯度构形属性数据体；

3)对所述三维横向梯度属性数据体进行三维立体雕刻，实现湖相碳酸盐岩储层段火山喷发岩的空间识别；

其中，所述步骤1)中包括如下子步骤：

11)获取三维地震数据体以及钻井信息；

12)结合所述三维地震数据体与所述钻井信息，建立储层不同相带以及火山岩的地震构形模式图版；

13)建立盐下复杂构造区地质模型，开展正演模拟研究，识别盐下地震反射假象，形成盐下构造假象识别模型库；

14)基于所述地震构形模式图版和所述盐下构造假象识别模型库，实现储层段顶面和底面的解释；

其中，所述步骤12)包括如下子步骤：

121)井震结合将沉积岩相按岩性和地震构型分类，按照可以识别沉积体进行分类，通过地震反射的剖面结构、平面形态和振幅特征建立相应的地震构形模式图版；

122)井震结合将火山喷发岩按照地震构型分类，按照可以识别的火山特征分类，通过地震反射的剖面结构、平面形态和振幅特征建立相应的地震构形模式图版；

所述步骤2)包括如下子步骤：

21)对地震数据体进行解释性叠后处理，针对复杂盐体造成的盐下地震信号能量不均衡以及信噪比较低问题，开展能量均衡处理、基于矢量方位角扫描的扩散滤波处理；

22)对处理后的地震数据体进行结构张量分析，构建三维结构梯度张量；

23)对所述三维结构梯度张量进行特征值分解，得到特征值λ1、λ2、λ3；

24)将特征值λ2、λ3代入公式GA＝λ2+λ3计算横向梯度属性数据体，其中GA为横向梯度属性数据体。

2.根据权利要求1所述的火山喷发岩地震解释方法，其特征在于，所述步骤13)包括如下子步骤：

131)基于步骤121)和步骤122)建立的地震构形模式图版明确不同相带和火山岩的地震反射属性，指导用于表征几何结构、振幅能量、频率特征的地震属性，实现储层不同沉积相带和火山的边界定性刻画；

132)利用步骤131)刻画的不同沉积相带及火山边界建立初始的盐下地质格架模型，反映盐下构造形态、湖相碳酸盐岩储层展布范围以及火山喷发岩外形及位置；

133)针对巨厚复杂变形盐岩对盐下地震成像影响导致的构造假象，细化步骤132)建立的初始的盐下地质架格模型，生成最终的盐下地质架格模型；

134)利用波动方程地震正演模拟技术对最终的盐下地质架格模型进行成像模拟，为了确保正演模拟结果与实际地震资料匹配，参数采用实际地震采集和处理参数，成像方法采用的逆时偏移方法；

135)基于步骤134)的正演模拟结果，开展正演模拟结果与步骤133)生成的盐下地质格架模型的效果对比迭代修改，建立盐下构造假象识别模型库，指导盐下湖相碳酸盐岩储层段的纵向、横向分布范围的解释。

3.根据权利要求1所述的火山喷发岩地震解释方法，其特征在于，所述步骤3)包括如下子步骤：

31)利用步骤14)解释的储层段顶面和底面确定需要剔除火成岩的储层段纵向范围，根据研究对象的需求确定储层段的横向范围；

32)利用三维立体显示技术对三维横向梯度构形属性数据体进行深度切片的计算及显示；

33)在火山喷发岩发育模式和期次识别的约束下，利用从深层向浅层的顺序解释三维横向梯度构形属性的深度水平切面，以三维横向梯度构形属性能量差异边界作为火山喷发岩通道相的平面边界进行标注解释；

34)交互比较地震剖面，结合地震构形模式图版，分析火山喷发岩通道相平面边界位置处的地震相特征，重点解释储层段的喷发溢流相火成岩的边界范围；

35)在步骤33)和步骤34)解释边界范围的约束下，利用三维体雕刻技术对三维横向梯度构形属性进行刻画解释，用于识别储层段的喷发火山岩的空间分布，实现储层段的火山喷发岩的空间识别。