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海相碳酸盐岩储层具有极强的非均质性,以溶洞、裂缝、孔隙为特征的储层空间,常规的成像方法难以对储集体进行精确定位,更难以满足储层定量描述的需要。本文以塔里木盆地塔中、塔北的非均质奥陶系碳酸盐岩为研究对象,系统分析了缝洞型储层的地球物理响应特征,结合数值模拟和实际地震资料处理试验,研究了一套适合海相碳酸盐岩非均质储层的地震成像技术,在层控的纵向高精度速度建模技术、保幅保真的叠前预处理、双程波波动方程偏移应用等方面取得了技术创新,本论文主要包含以下几项内容:
1、第一章阐述了本论文选题目的及意义,说明了海相碳酸盐岩非均质储层叠前成像及储层描述技术的国内外研究现状,分析了塔里木盆地塔中、塔北奥陶系碳酸盐岩试验区叠前成像的技术现状和存在问题,提出了论文研究思路及技术路线。
2、第二章以试验区为例,研究了非均质储层的地震响应特征,重点对“串珠”反射等特殊地震反射特征的形成机理、影响因素等进行了研究,对地震处理参数和流程对储层预测的影响进行了分析,从储层预测需求的角度,对地震处理的关键技术环节进行了讨论,并从观测系统、储集体的大小、溶洞的叠合方式等方面入手,开展了大量的海相碳酸盐非均质储层波动方程数值模拟,并对正演结果进行了比对,研究结果对成像具有很好的指导意义。
3、第三章研究了各种地震速度建模技术在海相碳酸盐岩中的适用性,提出了适应非均质储层复杂波场条件下几种速度建模方法,结合VTI各向异性速度迭代方法,组合创新,提出了能够推广应用的层控和井控高精度速度模型技术。
4、第四章结合资料处理实践,系统研究了海相碳酸盐岩资料处理技术,形成了一套适合此类储层的保幅、保真预处理方法流程,重点探讨了保真去噪、振幅保持处理和保幅偏移成像方法。此外,对目前的各种偏移成像方法在碳酸盐岩区的适用性进行了分析讨论和研究试验,提出了针对海相碳酸盐岩的叠前双程波波动方程偏移技术。
5、第五章以塔里木两类典型碳酸盐岩实际生产地震资料为例,应用前几章研究的方法理论,进行了系统的地震资料处理实例研究,对实际应用中的速度建模策略、偏移参数等若干问题进行了详细试验对比,总结归纳了一套应用效果良好,能推广应用、指导生产的地震资料处理流程。
通过以上研究,得出以下创新性认识:
1、本文通过数值模拟方法,设计各种地质模型,展示了缝洞体地震响应受缝洞体大小、形状、排列方式、观测系统、多次波等各种复杂因素的影响情况,提出了在菲涅尔带半径内,地震振幅与溶洞宽度里线性关系,在调谐厚度之前,随着缝洞高度的增加,振幅强度增强,在调谐厚度之后,能量先减小,后趋于平缓的观点,模拟了叠前时间偏移成像技术在缝洞体成像中位置偏离的情况,证实了叠前深度偏移技术能使缝洞体准确归位,分析了目前通常使用的速度计算方法和建模方式引起的速度误差及带来的缝洞体深度误差,其结果对叠前偏移成像方法的选择具有重要的指导意义。
2、海相碳酸盐岩非均质储层成像需要使用精确的地震速度,本文提出了采用各向异性层控纵向高精度速度建模技术。这种方法从测井资料出发,用三维射线追踪相干反演法代替DIX公式在多井约束下反演层速度,采用各向异性层控纵向高精度速度建模方法,将测井与地震结合,使反演出的速度纵向分辨率高(与井速度吻合),又保证了速度横向变化趋势可靠,能较准确反映储层速度横向变化规律。
3、本文提出了海相碳酸盐岩地震处理的两个核心目标:1)、准确刻画缝洞型储集体的空间位置;2)、为储层描述提供真实、丰富的地震道集和成果数据。要达到这两项目标,需要采用准确的振幅补偿技术,五分法高保真叠前噪音压制,双程波波动方程偏移等技术。