地震可检测性分辨率研究.pdf

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1、第51卷第2期石油物探VoL51，No．22012年3月GEOPHYSICALPROSPECTINGFORPETR0LEUMMar．。2012文章编号：1000—1441(2012)02—0107—12地震可检测性分辨率研究唐文榜，刘来祥，樊佳方，姚姚(1．中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院，北京100083；2．中国地质大学(武汉)，湖北武汉430074)摘要：探测厚度小于或远小于A／4的薄层(薄煤层、薄砂岩储层等)以及宽度有限或长度、宽度有限且高度小于A／4的非规则二度体(如地下暗河)和

2、三度体(如溶洞)已是地震勘探的重要目标。近年来，这方面的探索研究已经取得一定进展。但人们对厚度(高度)小于A／4的薄层(非规则体)能否被检测出来产生了质疑。分析表明，常用的分辨率定义(如瑞利、瑞克的A／4、威迪斯的x／8等)是用地震波的特征确定薄层厚度的，可以用其回答“薄层有多薄”的问题，因此，准确地说，上述分辨率应该称之为薄层厚度分辨率。用这类分辨率定义来判断薄层是否可被检测，有其不适应性。研究表明，薄层(非规则体)能否被检测的关键是其反射波(属性)能否从背景反射(属性)中区分出来，用这一思想可以

3、回答“多薄的薄层、多小的非规则体可以被检测”的问题，这即是地震可检测性分辨率。讨论了薄层和非规则体可检测性分辨率的一些定量指标，给出了薄煤层、碳酸盐岩溶洞型储集体和薄砂岩储层检测的实例。关键词：地震可检测性分辨率；薄层；非规则体；二度体；三度体；薄煤层；薄砂岩储层；溶洞型储集体DOI：10．3969／j．issn．1000—1441．2012．02．001中图分类号：P631．4文献标识码：A理论上地震波可以分辨厚度为不小于A／4(常用的地震垂向分辨率无论是以A／4(瑞利、为地震波波长)的地层，但在

4、实际工作中，常常会遇瑞克)、X／8(威迪斯)为极限，还是以x／12(法尔)为到探测厚度小于或远小于A／4的薄层，如厚度为极限[21-23]，均是以探测薄层厚度为目的。这些分1m或2m的薄煤层，厚度小于10m的薄砂岩储辨率的基本概念(基本准则)是利用地震波特征(如层等；也会遇到探测埋藏深度超过5000rn，高度波峰一波谷、波形、振幅)的变化来确定薄层厚度，并几米至十余米，宽度有限或长度、宽度都有限的二以／4，x／8，a／12作为分辨率的准则。因此，准确度体或三度体等小型非规则体的问题，如碳酸盐岩地说，

5、这类地震垂向分辨率应该称作地震厚度分溶洞型储集体等。20多年来，地球物理工作者围辨率。显然，用分辨薄层厚度的准则来评估薄层绕薄层和小型非规则体的检测开展了大量的研究能否被检测出来是不适宜的，难以合理解释上述工作，得到了多种认识。唐文榜等[1]研究了可检质疑，也难以回答能否检测出远小于上述分辨率测厚度为A／40~A／20的薄煤层；凌云研究组和李准则的薄层和非规则体。庆忠研究了如何突破A／4分辨率以及在一定条件唐文榜在研究薄煤层反射波的可检测性时，提下实现对厚度为A／16的砂岩储层的分辨[7书；一些出了

6、地震可检测性分辨率l1]，从理论和实践上解决了厚度远小于a／4的1～2In薄煤层的反射波的直学者研究了如何有效探测埋深超过5000m，高度接检测问题，并在河南永城煤田和山东聊城煤田的数米或十余米的碳酸盐岩溶洞储集体[；还有一勘查中取得成功[2,4-5]。以此为基础，证明了我国些学者对地震分辨率理论问题进行了讨论[14-20]。华北地区先前作为奥陶侵蚀面的基底反射Tgl波尽管在薄层和小型非规则体检测方面的探索以及鄂尔多斯地区作为奥陶侵蚀面的T9波，实际研究取得了一些成果，但是，能否用地震反射法探上是石

7、炭系一二叠系的煤层反射波_5孔]。此后，测厚度(高度)小于或远小于A／4的地质体经常受又解决了塔河油田奥陶系碳酸盐岩溶洞型储集体到质疑。一种说法是，由于地震分辨率为A／4，因的识别和检测问题_g。。此厚度小于A／4的薄层是无法检测的；另一种说法后来的研究表明，这种思想可以推广应用于不是，认为可以分辨厚度小于A／4的薄层，但对x／4的分辨率产生质疑，于是有了“突破／4分辨率”的收稿日期：2Oll一04—18；改回日期：2Ol1一O6一O2。提法，或者认为“以a／8作为垂向分辨率较为合作者简介：唐文榜(

8、1942一)，男，教授级高级工程师，长期从事深部适’’[8l。地震勘探数据采集、处理、解释工作以及地震方法技术研究工作。第2期唐文榜等．地震可检测性分辨率研究109图2给出了薄层及其入射波和反射波示意图，层厚度；为薄层介质中传播的地震波波长，—为突出薄层中的波传播特征，将垂直人射波和反射v／f，73为薄层介质的波速，厂为反射谐波频率。波的射线表示为斜线。图2中h为薄层厚度；和(3)式表明，薄层的复合反射系数是薄层厚度、lD分别为薄层介质的波速和密度；731和lD分别为