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（17）储层地球物理
中 国 地 球 物 理 2012
薄互层地震反射特征正演模拟
Forward modeling of seismic reflection characteristics of thin interbed
谢 祥* 魏建新 狄帮让
Jianxin Di Bangrang Xie Xiang* Wei
中国石油大学（北京）CNPC物探重点实验室 北京 102249
随着油气勘探、开发的程度不断提高以及勘探技术的不断进步，薄互层油气藏已经逐渐成为我国大多
数油田的主要勘探目标。但是由于厚度薄，顶底界面反射时差小，使得各个反射波相互干涉，难以直接从地震剖面上识别。国内外地球物理学家对薄互层地震反射特征进行了广泛研究，然而大都只是针对单层厚度或累计厚度进行了探讨，没有将二者结合起来进行对比分析。因此本文设计了两组砂泥岩薄互层模型，通过改变薄互层的单层厚度和累计厚度，正演模拟得到相应的地震剖面，分析两种不同薄层厚度情况下的地震响应特征和地震属性。
根据实际地层参数，设计了一个砂泥岩薄互层数值模型。模型尺寸为5200m×2000m，分为上下两部分，上部是一层厚度为800m的围岩，下部是一层泥岩，二者之间的界面作为用于对比的标准界面。泥岩中深度为1200m处有一套砂泥岩薄互层，保持砂体累计厚度为60m不变，模型在横向上分为4个部分，从左到右单层砂体厚度依次为30m，20m，15m，10m，其中20m刚好是λ/4。为保证各部分满覆盖区长度相同，左右两段各长1600m，中间两段各长1000m。
采用声波方程有限差分法进行数值模拟，然后对模拟数据进行常规处理。在偏移剖面上，模型中4套薄互层都有相应的部分与之对应。当砂体单层厚度为30m，20m时都能够比较清晰的分辨出来；15m的部分时也能够分辨出各个砂体，但内部反射较弱；而单层厚度为10m时则只有薄互层的顶底界面处存在反射，内部没有反射。这是因为砂体厚度小，使得相邻界面反射时差小，且反射系数互为相反数，因此反射就抵消了。
此外，还对薄互层进行了地震属性分析。提取出目的层的均方根振幅和平均瞬时频率，并分别绘制出二者随单层厚度的变化曲线。由曲线可以得出，随着单层厚度的减小，反射振幅先增大，在单层厚度为20m（即λ/4）处达到最大值，然后随厚度的减小而减小。由此可见，当单层厚度为λ/4时存在调谐效应；当单层厚度小于λ/4时，反射振幅与单层厚度成正相关关系。而瞬时频率随着单层厚度的减小首先减小，在厚度为20m处（即λ/4）达到最小值，然后逐渐而增大。因此，当薄互层单层厚度小于λ/4时，平均瞬时频率与单层厚度负相关。
考虑到实际地层中薄互层的横向连续性一般较差，因此又设计了一个薄互层模型，以研究累计厚度与地震响应特征之间的关系。模型中保持单砂层厚度为6m不变，在横向上也分为4个部分，从左到右单砂体层数依次为4、3、2、1，即砂体累计厚度分别为24m（大于λ/4）、18m（小于λ/4）、12m、6m。模型尺寸和各层参数与模型1相同。
用与上面相同的参数进行数值模拟得到地震数据，然后进行常规处理。 由于受到地震纵向分辨率的，只有累计厚度为24m（大于λ/4）的部分能够分辨出两层，而其他各个部分都只能分辨出一层。同样地，对模型2进行属性分析，在均方根振幅随累计厚度的变化曲线中可以看出，累计厚度为24m时的振幅与厚度为18m时基本相同，即在单层厚度不变的情况下，当累积厚度大于λ/4时，振幅基本不变。这是因为当薄层数较多时，薄层内部相邻界面处的反射相互抵消，只剩下顶底界面的反射，因此反射振幅与累积厚度无关。当薄互层累计厚度小于λ/4时，均方根振幅随累积厚度的减小而增大，即振幅与累计厚度之间成负相关关系。同样绘制出瞬时频率与累计厚度之间的关系曲线，可以看到，随着累计厚度的减小，频率先减小后增大，而在累计厚度小于λ/4的范围内，频率随累计厚度的减小而增大，即平均瞬时频率与累计厚度成负相关关系。
综上所述，可以通过振幅和频率的变化特征对薄互层厚度进行定性的预测和分析。
参 考 文 献
[1] 赵晨光. 薄互层地震反射波的特征分析[J]. 石油地球物理勘探, 1986, 21(1):32~46.
[2] 李国发, 等. 基于模型的薄互层地震属性分析及其应用[J]. 石油物探, 2011, 50(2):144~149. [3] 杜劲松, 等. 薄互层正演模拟分析及其应用[J]. 断块油气田, 2004, 11(6):4~7.
