1、第十章高分辨率地震勘探剖面的解釋高分辨率的剖面應該如何來作解釋？這個問題過去沒有人認真考慮過，不少研究單位直接用高分辨率的剖面去作砂層追蹤，或者使用其振幅參數，用調諧曲線作厚度計算。這是有問題的。我作了不少理論記錄，發現反射記錄上的同相軸實質上是追蹤著反射系數而不是追蹤著砂巖。在分辨率不高的常規剖面上，這個矛盾暴露得不明顯。 當有效頻帶展寬到 80Hz以上，主頻達50Hz以上時，反射剖面愈來愈不像砂層剖面。而當主頻達1OOHZA上時，反射剖面實際上是接近為反射系數剖面，人們很難看懂它。只有把這種剖面轉換成波阻抗剖面，或者簡單地從上到下連續積分累加，才能真實地反映砂層的變化情況。第一節一個完整砂

2、巖體的模型試看我作的理論地震記錄：圖 83 (a)是設計的一個地下砂層分布的剖面。此剖面是聲 速剖面。圖中黑色的是砂層，每個道的基線就是泥巖基線，它相當于速度為3000m/s。兩個道之間的距離相當于速度增量為100Om/s。所以砂巖的速度在 3400- 390Om/s之間變化。采樣率為1ms,設地層平均速度為 300Om/s,則每個采樣點相當于 1.5m厚度。此剖面的右方砂層較多、較厚，相當于一個砂巖體的根部。而向左砂層逐漸減薄，層數增加，相當于砂巖體的前緣，(三角洲相)。再向左邊進入淺湖相，砂巖薄而且層數稀少。因 而此模型可以表達一個完整的砂巖體的情況。整個剖面的總厚度是 200ms,相當于

3、地下300nl在右方單層砂巖最厚的達 33m,到左方最薄的可以為 1.5m (一個采樣點)。我們從Gardner經驗公式出發即：總體密度P = 0.31v°.25( 69)v為縱波層速度，就可以推算出波阻抗p. v。從而得到反射系數曲線如圖83 (b)。圖83 (c)是同一個模型用另外一種顯示方式，內容與(4)相同。它是以曲線的形式表達的聲速模型。在圖 83 (d)中列出了我們作試驗中所采用的不同的子波形態(見注釋)。讓我們先來看看零相位帶通子波的理論模型。將子波褶積反射系數模型圖83 (b)就可得到如下理論的合成地震剖面。圖84 (a)是10 20HZH個倍頻程的帶通子波(即 Si

4、nC子波)的例子。這個頻檔大致 相當于我們新生界盆地中常規剖面3s左右深層的反射頻帶。圖的右方就畫出了這個子波的形態。與圖83 (a)答案相比，這個例子的分辨率太差了。基本上看不清地下砂層的分布情 況。將答案透明薄膜圖 83 (a)上移20msM,可以看到左方 30m 33m及27m三個厚砂層在 圖84 (a)上有三個波峰就正好吻合。(上移的原因是由于反射波從砂層頂開始起跳)。但其它的砂層都對不上。圖 84 (a)中凡是有強振幅處，一般地反映它附近有地下較厚的砂層。 而薄砂層全部沒有反映。圖84 (b)是零相位帶通子波 10-40Hz的兩個倍頻程的情況，子波繪于右方。這是我 們常規地震剖面1s

5、到3s之間典型的通頻帶。注釋：(本書將圖83 (a)及(b)用透明薄膜印了一份紅色的波形圖，是為了讓讀者可以剪 下來蒙在其它幾幅圖上自己去作對比。)i, tiffirifril4 ILL 尸 p J多大手 Lrrf;,二卜 AL L， 二；Q I v -， -1a b . 二匚匚匚匚 WTT-4弓 &LLL1JL. JWZJM. thrtar d，TW-I一 ) 二二二, 1 二一 rfT rctjrr. 4 my r 4H弓一二J一 二. .二 一 J"=rrb :上 J UTf>一riku尸. - -7 二二三：二：'1r二,根據力速模型推亮.假定密度與速度

6、之間有G.Mnc,公式.P=0.3|P0圖83(a) Theoretical sand body- Sonic logs model with sample rate 1 ms.Thickness of sandstone varies from I. 5m. to 33 meters.(b) Reflection coefficient model derived from sonic logs usingGardner'、empirical formula.m m3m 324733£? L/u Jr戶，LEL A =丁Larm;丁LQrmxr3 ;l JaL n La N

7、 ,二L芻彳丫L , L-cr-;.;,二 '.-K l"l :h/L,二，i<rns.L ;多.；w;yl. I.d產 LZ、，、L二，；士,工j>廣 LJ.L .JC: ；.>JLr LVJ w 匚廠 nLaMs(EJl 2二Gr'LJ之二7 卜.5.hkrAL L X ,>k: %Lrv%，LA 之1工r工1at CQrA之三.h白丁f7:止；eL*AYF廣言戶廣廣r . A虻、wrf /之"rkz叼勿。7, 二.一號吟ju,uNr:七互-土"匕，尸廠” h/I L.W.r'J frr :；rrr三it-LJe

8、r-A4£.； :匚>丁 HJ'rkccJ/.J, r ,>?r:qeLA產二 £匚 J幺 I NG為ZJJJCUUU 二L j 二、>>二匚尸二sLUUVLrG7mt, JLQ£lr.4/匚I- dqNkL,c2二teJ; 藝"亍戶乏力七支二2歹Kkr ,云二->尸一七七.； 之二1' z ，GZ 上，：/,r ( i-lc>h><rcr 1子波經常通濾波后 的形態B328 35l70l90HZ 帶通濾波»i克勞德F波%相位帶通子波般小相位的帚通f ffi雷克于波算通頻帶恒為12

9、5必L 一 一”，一n力相位校正及 極性次正后的子波Irmo.采樣率全為ImOI-6OHZo180 Hl0140 千來 fhj.kJ(d)試驗中使用的各神子波圖83地下個完整砂巖體的聲波速度模型(0)Same as Fig. 83 (a) different display mode (wiggled trace).(d) The wavelets used in this test. Ricker's. Klauder*s & Min. phase,-零相位帶通f波/ -10-20+的理論合成她震道別由 這腫只有一個倍賴程的低糖記求是很睢反映心必的變化的I。.15卜，零相位帶

10、通f波/ =1。-小用,的理論介成她震迤副血這是我們通常所樹到的臃帶為10 402的反射記錄.它不能細致地反映薄砂片伸.它大致說明“砂奴介何處(a) Syutluuic mmsouc refl. srcfion ： liand width 10 20Hz. (h) liand width 卜)10Hz.十二-J-q程二至空孑全海吟笆秋殘常愛足*烷律行而料會盅工裝后4金皿豪域尼把笈襠零型liiZH圖三居.唐孌.+f 5'二.一一. 4 _ . _ / a *_* _l£l丁 一 r C r ft r u T ，, 下 T , _ 5?f*MYYVviAY7724W* ,.丁 1

11、*寸布*廿isrMrVf忙汽筑、建:她山婢簿/這一 十 JxaXiAaZaAJXlV將此圖84 (b)與答案83 (a)核對時，應該將 83 (a)上移約18mso右方33m及27m 砂層有較好的反映。其它厚砂層也都有些反映，但反映不真實。例如我們打X號之處就是地 下有10來米砂層而反射波形反而變為波谷或者壓在過零點上。圖的最左邊1 8道在淺湖相沉積中的6m砂層卻有著良好的反映，而且振幅相當的強。這便是為什么通常在大套泥巖的 湖相沉積之中追蹤薄砂層常常能夠取得成功的道理。從第8道至第20道之間有三個傾斜的同相軸是復合疊加所造成的“ 視同相軸”。在我們模型中其實并沒有傾斜的地層，這種現象也值得我

12、們在解釋工作中加以注意！我在陸相沉積地震地層學若干問題一文中曾經指出這種視同相軸有時會造成假的疊瓦、上超或下超現象。圖84 (c)是帶通子波108OHz三個倍頻程的情況。這相當于目前石油勘探(中層反 射)的高分辨率的地震剖面。此剖面的主頻約65Hz左右。這是通過努力將子波化為零相位之后才有的效果。右邊是它的子波形態。看到這條剖面使人十分納悶，除了左邊6m砂層有著良好的反映之外，其它的地方是很難理解的！再看分辨率更高的例子。圖84 (d)是帶通子波1016OHz四個倍頻程的、零相位的、理想的高分辨率剖面。我作完這個理論記錄后自己都感到吃驚！除了左邊淺湖相的6m砂層躍然紙上以外，其它的砂層連影子也

13、不見了。第二節追蹤砂層必須用波阻抗剖面或積分地震道看了半天，才明白這張圖其實并不是反映著砂層，而是反映著反射系數序列。我將圖83 (b)蒙在圖84 (d)上，一點不錯！(這次你不需要移動，只要對準圖框)。幾乎每一根反射系數的棍棍都有相應的反映。所以我得到如下的結論：(1)我們反射剖面的波形并不是追蹤著砂層，而是追蹤著反射系數。(2)反射剖面上的波形胖瘦程度與子波主瓣的胖瘦程度是一致的。子波主瓣瘦的就反映 不了厚砂層；子波胖的反映不了薄砂層。當砂層厚度與子波主瓣一樣胖瘦時，振幅就猛的加強，這便是振幅的“調諧”作用。(3)當砂層厚度大于主瓣寬度的時候，砂層的頂、底界分成為兩個反射：一個反射為正，另

14、一個反射為負。但由于解釋人員不能通過肉眼直觀地識別它，所以看不懂它與砂層的聯系。不少人拿著108OHz的高分辨率剖面去追蹤砂層，以為同相軸中斷處便是砂層尖滅，這樣的解釋是十分危險的。例如圖84 (c)中右邊，我打X的地方的波峰同相軸就根本不是砂層的尖滅。那么，怎樣才能看懂地下的砂層分布情況呢？答案是：你必須把反射波形轉化為波阻抗剖面才能理解它。最簡單的辦法是把反射波形從上到下來一個積分，并去除其直流成分。便稱為積分地震道。大家知道反射系數R=f匕匕(70)：2： 2，：T 1當波阻抗反差不大時，P2y2 一 P1V1 = AP",且設 0為P2V2與P1V1的平均值。則有因此對反射系

15、數取積分便近似有1 :可Rdt2"= -ln P、2(71)所以反射系數的積分便正比于波阻抗Pv的自然對數，這是一種最簡單的相對波阻抗概O現在我們把圖84 (a) (b) (c) (d)都來一次積分，就得到圖85 (a) (b*) (c) (d*)四張。先看圖85 (d*)帶通子波10 160Hz經過積分以后，將它與圖 83 (a)的答案相比，簡直太好了：每個厚度為 4.5m以上的砂層都反映良好。 3m的砂層也有較弱的反映。（如右邊 第43道上）。甚至在左邊湖盆中有一層 1.5m的砂層也能追蹤（第173道）。如果我們今后五 年左右能夠爭取頻寬達到 10160Hz,這樣的剖面會給我們帶

16、來極大的用處。箔底君假L事王朝凌忸Egg等奔詹等ir.y三案七減£追初.華闌*£m蹌專喜圖硅閆會h ,萼魅全壁埠科 -運岳館底埠石定黑賽理中晶第S南金8t、H替：三H j搭卜但隼我等忡；二時陽為的百性旨酒苜Eg意於案就申F國南澳出H心隆一二一郭運理技，"屋蟹年£日51上比 顯露朝逮盥威軍一歸建倒中露定后屋相去=Mr擋善裝冬舜臥T二LTktjL 11 上 "上1-1 * h*_*4_L :，f* *。_認/尸上上上:；1 /*BT - BBH"1TAw<taiK_*AaAa>>aAa )/1Am I*. .JIk-vA

17、yAi .d。. * a k- 2-人. ，' .* - 一號聯三sr留把 一.NTdE 一 n>lH-nx(3工)上crg乩LrJC口<LrEHLU.sJ5!管 MT1£rPJ 二上:廠-3y京知謎割金濠總堂上”取決回圖85 (c)是10-8OHz的積分地震道。它的分辨率差一些，但是和答案83 (a)相比，凡是6m以上的砂層都有了正確的反映，這是當前我們的技術所允許的高分辨率成果。. * . . - .一 一 、.、 、 、 . . 一 、一圖85 (b )是10 4OHz的積分地震道，它相當于目前常規剖面轉為波阻抗之后的情況。厚于12m的砂層才能得到正確的反映

18、，只有左邊6m的砂層非常突出，可以分辨。在第 15 20道附近，積分道剖面上也還有傾斜的軸，這也是分辨率不夠高所引起的“視同相軸傾斜 現象”。圖85 (b*)的另外一個現象便是你與答案83 (a)對比時不需要再向上移動圖框了，因. 、 一 . . . . . * 一 .、 一 .為經過積分后，砂層的位置都已經還原到它應該在的位置了。圖 85 (a)的情況也是如此。這也是積分地震道的好處。 . . * . . . . . . . . . . .從圖85( a *)來看，分辨率太低了是沒有辦法的。即使積分后，也不能很好地分辨出砂層來，但它比不積分的還是稍好些，至少厚砂層的位置對齊了。所以我打趣的向

19、人說： “高分辨率的地震反射疊偏剖面似乎在講我們聽不怪的外國話。 需要一個翻譯，這個翻譯便是波阻抗或積分地震道”。因而我認為高分辨率勘探的最終成果，交到解釋人員手里的剖面不應該是一般的水平疊加或者疊偏剖面，而應該是波阻抗剖面或者是積分地震道剖面。否則解釋人員很可能作出錯誤的解釋?！安杉幚矶「叻直媛实卣鹳Y料后，如果不作波阻抗或積分道剖面，就好比農夫辛辛苦苦種了莊稼而不去收獲！ ”。 我這句話并不太夸大。五年前我訪問了美國某家大公司，該公司在墨西哥灣海上尋找非背斜油藏，一直取得成功。其成功決竅有三：亮點、積分地震道和AVO術。他們公司多年來始終規定：凡是送到解釋人員手中的剖面必須是積分地震道剖面

20、。我國東部地區早已進入非背斜隱蔽油藏的搜索階段，所以我積極宣傳對砂巖儲集層搞積分地震道。當然， 有條件能夠作絕對波阻抗當然更好，但是它要花較多的時間和精力。與絕對波阻抗相比，積分道的優點是：( l )遞推時累計誤差反而??；( 2)計算簡單，不需要反射系數的標定； ( 3)沒有井的控制也能作。缺點是它不知道波阻抗的絕對值。最近， 勝利油田等單位試作了積分地震道，取得了很好的成效。如果在大慶油田作，效果會更好！第三節 不能丟失低頻請再看兩個雷克子波的例子。圖86 (a)二是主頻為40Hz的雷克子波，圖86 ( b)是主頻為80Hz的雷克子波。右方都畫出了其子波波形。從這兩張圖來看，顯然可以看出還是

21、子 波的胖瘦決定了反射剖面的胖瘦。請注意：圖 86( a) 子波的胖瘦程度和圖84( c) 1O 8OHz子波的主瓣寬度幾乎是接近的。圖86 (b)的也和圖84 (d)的接近。但雷克子波的頻寬僅有1.25個二倍頻程。(-3dB點的f2/fi只有2.36倍)。所以主頻40Hz的圖86 (a)的分辨率 要比帶通10 80Hz差。(抱歉我把雷克子波的理論記錄都畫成波形加變面積，而前面圖84(a) (b) (c) (d)都畫成波谷也涂黑的“密點顯示” 了?？赡軙斐梢曈X上的差別，不過波形是正確的)。圖87 (a*)及圖87 (b*)是它們相應的波阻抗(積分地震道)。將它們與圖85 (c*)及圖85 (

22、d*)比較就顯得遜色多了。圖 87 (a*)中打“ ？”的地方是與答案圖 83 (a)不符之 處。圖87 (b*)中打“ ？”的地方是厚砂層變成中央下陷，甚至似乎分為兩個砂層的情況。 . . . ._ , . * . _ 這是因為80Hz主頻的雷克子波缺乏低頻所造成。但圖 87 (b)對反映薄砂層還是不錯的。再作一個試驗，將一條剖面的低頻成分濾去，看其結果。我們將圖84 (b)的剖面用一個帶通濾波器 BP (283570 9OHz對它作一次濾波，于是得到圖 88 (a)。濾波后，視 周期的確小了，主頻似乎偏高了。但實際上頻帶更窄，分辨率更差。表現為有連續振動的多相值、其濾波后的實際子波形態畫在

23、最右邊。圖 88 (b)是它的積分地震道。拿它去和圖85(b*)相比，效果就差多了：左方6m砂層由一層變為三層；第 12道至第18道似乎地下存在著不少厚砂層，其實不然。右方也出現了許多與答案83 (a)相矛盾之處，我把這種濾去了有效的低頻成分而表面上看來視周期變小的現象叫作“假分辨率WLX- V 工-二工三.f 卜三，二 M 專一方 u:=m H=rJxA士石上 tu 曲(C痛忘留之會武理史cL乏箕更叼官,雄4三豪學三笑品區工笑工工雷拿端工二或己至'swe'MT.IEM簽$孤我三-嬴三_三號3餐未建京落fi二乾帶金祟分.（廣）物為40H,甯克子波反射記錄的積分地應道 反演近假波

24、陽抗，.反映虱6m的階層是不 儲的！薄眇品沒有反映！打-? ”的四處是行砂層分義的而反演曲我沒有反映出家匕糠妥三、a克f波, AA、,、A A A-AJk A Akji , Ag4LAAMA卜1 AU A 2LrA卜 R A EPIbEm JUL A A A> Em£.A A A A =4 JhAAAFAAAAA A AAr rA£ArA,A A.AAAr( ArLKAAlAALa Akr一 AlbEA A尸L匚4 r aia 卜 aial a. A.AkAk aa! rAAAA aal 廣laaaeg rA a a A-rrrrA a a ALAr £ A a a a rrA > E r Ar, LE-:. trk A>rA、rr A上較為HOH,而克夕波反射氾錄的根分施震道（反演近似波阻抗）反映海砂必較好：.對M砂公會造成判斷錯 «由，甯克f波