镜面反射_大套泥岩地震强反射的一种成因

《镜面反射_大套泥岩地震强反射的一种成因》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、中国海上油气CHINAOFFSHOREOILANDGAS第24卷增刊12012年10月Vol．24S．1Oct．2012镜面反射———大套泥岩地震强反射的一种成因沈章洪(中海石油(中国)有限公司天津分公司渤海油田勘探开发研究院)摘要勘探实践中时有在钻前被作为存在储层重要论据的地震强反射却在钻后被证实它来自大套泥岩之中，根本没有储层与之对应。研究认为，在一定沉积条件下，泥岩层间可以形成非常光滑的界面，这种界面虽然反射系数不大，但与砂泥岩层间比较粗糙的界面相比却具有极好的反射定向性，导致其反射的地震波能量基本不出现漫反射而可以集中地被检波器接收到，从而形成可与砂泥岩层间

2、界面反射的强度相当的地震记录，因此在褶积公式中引入镜面系数就可以描述这种现象。勘探实践中认识大套泥岩中的这种反射，对于避免钻前储层预测的失误具有现实意义。关键词镜面反射地震强反射镜面系数大套泥岩储层预测褶积公式海上油气勘探中面对埋藏深度较大、勘探程度较低的目的层，在钻前论证时经常把地震强反射作为存在储层的论据，其理论依据是:砂岩和泥岩的波阻抗差异大，其界面的反射系数大，所以反射强。但是，这样的预测时有被钻井证伪的案例———强反射出现在数百米厚的大套泥岩层段中，根本没有储层。图1显示的是JZ25-1-9井GR和SP曲线及过井地震剖面。图中下方黄色方框中的最强反射钻前被

3、认为是砂岩存在的反映而作为目的层之一，要求探井打穿它，但钻井最终揭示该层段为大套泥岩。泥岩中的强反射一直困惑着勘探工作者们，现有理论似乎不能解释这种现象，它们的成因机理是什么?笔者认为要认清该现象的背后原因，必须回答以下2个问题:(1)同样的泥岩碎屑物是在什么条件下可以形成明显的分层结构，并且分层界面的反射系数大于零?(2)这样的界面在什么条件下可以产生地震强反射?1沉积物供给的间歇可以形成大套泥岩中的分层界面这是从民间蒸千层糕获得的启示。每年农历七月十五，南方民间多有蒸千层糕的习俗。四四方方的糕块，可一层一层地揭开，多冷食，也可热食、煮炒等，黄荆柴(一种灌木)香味

4、扑鼻，风味特别。千层糕的制作方法是:把黄荆柴置于水中浸泡或煮成金黄色汤水;用此汤水浸泡大米;然后连汤带米磨成米浆;在蒸笼中铺上屉布;舀一勺米浆均匀浇入蒸笼、盖上盖蒸十来秒;开盖，再舀一勺米浆均匀浇入蒸笼、盖上盖蒸十来秒。如此循环下去，待有三寸厚时，蒸熟出笼即可。千层糕的制作过程说明，完全相同的碎屑物，只要供给过程出现间断，就可以形成分层结构，形成界面。这种现象也会在大套泥岩中出现，厚达数百米的泥岩段是由一层层厚度小得多、容易分离开的单层泥岩重叠而成。那么，这样的界面具有反射地震波的能力吗?经典反射理论似乎给出了图1JZ25-1-9井GR和SP曲线及过井地震剖面作者简

5、介:沈章洪，男，教授级高级工程师，中国海洋石油总公司勘探专家，1982年毕业于原华东石油学院地球物理勘探专业，从事过陆上和海上地震资料采集、地震资料现场处理、物探方法及软件研发等专业工作，最近20年专注于储层地球物理预测与描述研究。地址:天津市塘沽区609信箱(邮编:300452)。E-mail:shenzhh@cnooc．com．cn。否定回答。因为从反射系数定义公式(1)［1］表面上看，由于碎屑物完全相同，它们的波阻抗也完全相同，所以反射系数为零，应该不会反射地震波。z2－z1r=z(1)+z21式(1)中:r是反射界面的波阻抗;z2、z1分别是反射界面两侧介质

6、的波阻抗。笔者起初猜想:当碎屑物供给过程出现间歇时，会在已堆积的沉积物的自由表面产生不同于连续堆积层内部的某种结构，正是这种结构使得千层糕可以一层一层被揭开，也使得大套泥岩可以分成一个个小层。也正是这种自由表面的特殊结构的存在，导致泥岩层间出现不为零的微小反射系数。这个猜想能够得到物理实验的支持吗?2010年，中海油研究总院在国家973项目的课题“南海深水区复杂地质结构地震采集基础理论研究”(2009CB219403)中，开展了针对南海某油田的一个三维物理模型研究(图2)，所设计的物理模型包括海底、T20、T40、T41、T50、T60、T70、T80共8个界面。物

7、理模拟采集的地震资料经过处理，上述8个界面的反射均可以清晰辨识(图3)。此外，最下方的2个反射分别来自于模型底界和容纳模型的大水槽的底面，因而也是合理的。但是，在海底和T20之间出现的一个接近于水平的反射，物理模型并无第24卷增刊1沈章洪:镜面反射———大套泥岩地震强反射的一种成因45此类界面，反射因何形成?垂直的角度固定在铝板上方，用以向铝板发射激光。经过反向核查物理模拟的每一个步骤，发现在制作从海底到T20之间的这个层的过程中，用同样的高分子材料和比例、分两次调配并浇筑而成，即不是一次连续浇筑而成，中间存在一个时间间隔。分析认为，这个反射就是由此产生的。虽然