淺析分頻處理技術(shù)在河道邊界刻畫中應(yīng)用
摘 要:分頻處理技術(shù)將解釋后的時間域地震數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成頻率域,使目標地質(zhì)體形成一個新的頻率域數(shù)據(jù)體,提取該數(shù)據(jù)體各個不同頻率段的頻率切片,分析切片振幅高低所代表的地質(zhì)意義,將頻率切片賦予了沉積的概念并刻畫沉積體邊界?;诜诸l處理技術(shù)原理,以南圖爾蓋盆地多尚地區(qū)阿克沙布拉克組為例,刻畫河道沉積體平面幾何形態(tài)。研究表明,不同頻率段地震數(shù)據(jù)反映不同級別的地質(zhì)信息,該地區(qū)頻率為30~35Hz時對河道砂體最敏感,經(jīng)優(yōu)選之后疊合的頻率振幅切片可以有效地描述河道沉積體的邊界、平面展布及不連續(xù)性等特征。
關(guān)鍵詞:分頻處理 地層切片 河道邊界
地震地層學學派Vail曾指出“在自然界中,不存在形成的地震反射平行于巖性地層單元頂面的物理界面”,即所有的地震反射均是等時沉積的地層。曾洪流等在研究前積碳酸鹽巖臺地邊緣和斜坡沉積時發(fā)現(xiàn),反射同相軸并不沿著等時的地層界面,并且建立了平行傾斜界面正演模型后更加證實了這一觀點,當巖石物理界面(或巖性界面)與沉積界面相交時,反射同相軸是不等時的?;谝陨险J識,曾洪流[1]提出了新的觀點,認為地震同相軸既不簡單的反映巖性界面也不單純反映等時界面,而受到地震資料頻率影響,不同頻率段地震數(shù)據(jù)反映不同級別的地質(zhì)信息[2]。分頻處理的目的是在不同的頻段上顯示不同級別的地質(zhì)現(xiàn)象,選取較為合理的頻率段切片進行疊合,可以得到完整沉積體系的沉積特征,為后期沉積相解釋做準備工作。
1 頻譜分析
南圖爾蓋盆地多尚地區(qū)地震數(shù)據(jù)體目的層段品質(zhì)較好,做分頻處理之前,先對上侏羅統(tǒng)阿卡沙布拉克組的頻譜進行分析,一般來說,高頻數(shù)據(jù)對較薄和較淺的地層比較敏感,而低頻數(shù)據(jù)對較厚和較深的地層比較敏感,隨著深度的加深,大地濾波作用會降低整體地震資料的頻率[3]。頻譜對比分析得到南圖爾蓋盆地多尚地區(qū)上侏羅統(tǒng)地震資料主頻約為30Hz,上侏羅統(tǒng)的有效頻帶范圍約為5~220Hz之間,在有效頻段范圍內(nèi)做不同頻率的振幅屬性切片。
2 時窗選取
在做分頻處理之前,時窗的選取對分頻處理的效果也有很大影響,跟地層切片類似,若時窗選取過小,會影響某些參數(shù)的有效性,提取的地震屬性切片可能會缺失有用的地質(zhì)信息;若時窗選取過大,提取范圍會超出目標地質(zhì)體,提取的地震屬性切片則可能包含很多不必要的地質(zhì)信息[4]。地震記錄的樣點值并非全是振幅值,但在一般資料解釋的時候,會用小于地震波長的時窗內(nèi)樣點值計算振幅值,這樣除非包含一個最大最小值,不然計算出的振幅值會小于真實地震振幅值,所以無論是體屬性還是界面屬性,所開的時窗大小至少大于或等于一個正常周期,這樣提取的振幅值才會包括一個波峰或一個波谷。對于阿克沙布拉克組應(yīng)用層序地層學劃分了高精度層序地層格架,全范圍追蹤了四級層序界面,SQ8-1旋回大概60ms左右,厚度比較小,以層序界面作為時窗邊界更具等時性,因此以SQ8-1旋回的頂?shù)捉缑孀鳛闀r窗的上下限,進行層間屬性提取將更加精確。
3 分頻處理
在選取合適時窗之后,針對SQ8-1地層,分別用10~15Hz、20~25Hz、30~35Hz、40~45Hz、50~60Hz5個頻率段進行掃描,可以得到5個不同頻率段的振幅類屬性切片(圖1),可以看到不同的頻率段的振幅類屬性切片對河道砂體響應(yīng)有比較明顯差異。紅色和黃色振幅高值區(qū)域表明連通性和物性比較好,是主要河道砂體發(fā)育的區(qū)域;偏綠色振幅中值區(qū)域連通性和物性較差,泥巖含量比較高;藍色振幅低值區(qū)域表明物性很差,泥巖比較發(fā)育。其中隆起區(qū)被剝蝕,層位切割同相軸引起振幅高值,走滑斷裂帶周圍受構(gòu)造破碎帶影響引起的振幅低值,此并不代表物性或連通性的好壞。頻率為30~35Hz時對河道砂體最敏感,在地層切片上可以完整、清晰地刻畫出河道邊界、寬度、延伸長度及平面幾何形態(tài)(圖1(c)),當頻率為30~35Hz之間時,河道展布清晰,可見兩條呈北西-南東向的主河道,西部主河道較寬東部主河道較窄,也可見多期疊置的小河道;當頻率為20~25Hz之間時(圖1(b))河道邊界并沒有那么明顯,僅有主河道砂體較厚部分被刻畫出來;當頻率為10~15Hz之間時(圖1(b))僅刻畫出西部主河道和部分疊置的小河道,東部河道邊界很不明顯;當頻率為10~15Hz之間或更高40~50Hz之間時候,河道邊界基本不可見,僅有零零散散的高均方根振幅值分布,無法追蹤河道形態(tài)(圖1(d)和(e)),這頻率段刻畫出的砂體會干擾正常河道邊界的刻畫。圖1(f)是由刻畫河道比較清晰的a、b和c三個頻率段的疊合圖,可以得到完整河流沉積體系的沉積特征,刻畫河道邊界最清晰最完整,因此優(yōu)選經(jīng)疊合后的振幅屬性切片開展沉積相解釋工作。
4 結(jié)語
通過對南圖爾蓋盆地阿克沙布拉克組SQ8-1旋回進行分頻處理及解釋工作,揭示了SQ8-1旋回河道的發(fā)育展布特征,并發(fā)現(xiàn)了多條分流河道。不同頻率地震數(shù)據(jù)反映不同級別的地質(zhì)信息,可刻畫的地質(zhì)體橫向連續(xù)能力也有所不同,利用分頻處理技術(shù)可以有效地描述一些地質(zhì)邊界、延伸、平面幾何形態(tài)及不連續(xù)性等。在研究區(qū)SQ8-1旋回中,頻率為30~35Hz時對河道砂體最敏感,可以有效描述河道平面幾何形體,經(jīng)優(yōu)選之后疊合的頻率振幅切片可以更清晰完整的展示河道邊界,為后期沉積微相研究做鋪墊。
參考文獻
[1] Zeng H, Hentz T F. High-frequency sequence stratigraphy from seismic sedimentology: Applied to Miocene, Vermilion Block 50, Tiger Shoal Area, Offshore Louisina[J].AAPG Bulletin,2004,88(2):153-174.
[2] 張進鐸,楊平,王云雷.地震信息的譜分解技術(shù)及其應(yīng)用[J].勘探地球物理進展,2006,29(4):235-238.
[3] 毛治國,樊太亮,凌宗發(fā),等.高精度層序地層格架內(nèi)的地震沉積學應(yīng)用―― 以哈薩克斯坦南圖爾蓋盆地A區(qū)為例[J].中南大學學報:自然科學版,2010,41(6):2296-2304.
[4] 柯蘭梅,馬永強,尹太舉,等.分頻解釋技術(shù)在儲層預(yù)測中的應(yīng)用[J].復(fù)雜油氣藏,2010,3(2):47-49.