页岩气地震勘探技术：三维构造解释和成图技术

三维地震资料构造解释就是建立目的层的地层格架，判识断裂纵横向展布特征，研究构造演化，发现并描述各类构造圈闭；同时，它也是后续古地貌解析、沉积层序及地震相分析和储层预测的基础。

1.地震资料解释的基本含义

依据位于测线或测线附近的钻井、录井所取得的地质和测井资料，结合地震剖面上各种反射层的特征（如时间深度、振幅、频率、相位、连续性等）推断各反射层所相当的地质层位。通过追踪目的层同相轴并达到闭合可以得到层位解释数据，分析地震资料上所反映的各种地质和构造现象，如断层、地层尖灭、不整合、古潜山等。最终确定地质构造的形态和空间位置，推测地层的岩性、厚度及层间接触关系，并完成二维或三维空间的构造解释，以及各种可能含油气圈闭的解释。确定地层含油气的可能性和储量的大小，并为钻探提供井位。

地震资料解释的关键在于，建立地震剖面上的反射特征与地质剖面的联系；分析地质现象及其变化规律的地震响应；善于识别和区分地震假象；正确认识和理解地震勘探的分辨率；准确理解沉积岩沉积地区，地震剖面上大多数反射是干涉复合的结果；地震资料解释的质量取决于解释人员的知识水平（地质学、地球物理学、油藏工程）、计算机应用能力、实践经验、形象思维和空间想象力，最终的成果体现在地质解释的合理性上。

如图5—3所示为中国南方某页岩气研究区过井的地震解释剖面。通过在合成地震记录标定的基础上，以4线×4道网格精细解释700 km2三维地震工区，地震反射层位包括侏罗系东岳庙段泥页岩顶界面（J1M）和底界面（J1dy），内幕反射包括泥岩和页岩之间的反射界面（J1dym）。东岳庙段泥页岩顶界面（J1M）是连续的强波谷反射特征，J1dym和J1dy为连续的强波峰反射特征，无论是手工还是自动解释都比较容易。在地震层位精细解释时，以追踪地震反射波组特征和地层界面为原则，不仅仅是追踪强反射的波峰或波谷，而是根据沉积界面形成的机理，推测地层界面的位置，尽可能地使层位的解释接近地质界面。在剖面地震相变化的位置，由于岩性的变化引起同相轴的尖灭或相位反转，层位的解释依赖于相邻测线的层位解释趋势和全区测网的闭合。

图5—3　过井的地震剖面

通过合成记录标定和地层内部反射结构分析，工区东岳庙段页岩段顶底界面都是强波峰连续反射。在页岩段内部其含气页岩顶界面是灰质页岩的反射，该界面主要是不连续波峰反射，但在工区东北部由于页岩厚度的变化，反射界面不明显。为了较好地刻画含气页岩顶界面，使用了层位自动调整技术（如图5—4所示），即在页岩的顶底界面解释的基础上，自动追踪含气页岩波峰的位置（如图5—5所示）。

图5—4　地震层位自动调整技术示意图(www.xing528.com)

图5—5　利用地震层位自动调整技术解释的含气页岩顶界面

2.地震构造图

地震构造图是以地震资料为依据作出的一种平面图件，它以等值线（等深线或等时线）以及一些符号（断层、超复、尖灭等）直观地表示出某一层的地质构造形态。它是地震勘探的最终成果图件，是为钻探提供井位的主要参考资料。因此，构造图的绘制是地震资料解释工作中一个十分重要的内容，与整个地震勘探工作的质量和效果关系重大。

根据等值线参数的不同，地震构造图可分为两大类：等T0图和等深度构造图。等T0图可由时间剖面的数据直接绘制，在地质构造比较简单的情况下可以反映构造的基本形态。等T0图必须经过时—深转换变成等深度构造图后，才能作为井位设计的依据。

绘制等深度构造图主要有以下两种方法。① 以水平叠加时间剖面为原始资料，直接读出某一层的T0值，作出等T0构造图，再利用研究区的平均速度曲线进行空间校正，得到真深度构造图。这是三维勘探普及前广泛采用的较好的方法。② 以经过三维偏移的三维数据体为基本资料，利用垂直剖面读取某一层的T0值，做出等T0构造图，或利用水平切片可以快速地作出等T0构造图，再由T0数据进行时—深转换（不再需要空间校正），作出真深度构造图（如图5—6所示）。这是目前绘制地震等深度构造图最常用的方法。

在进行时—深转换时，目的层以上地层的平均速度是一个非常重要的参数。一般情况下，平均速度不仅随着深度的增加而增大，而且在横向上也因地层厚度、异常体的分布而变化，这就存在着等T0图与构造等值线图转换过程中的变速问题。解决变速问题的方法之一是建立速度场。对每一个速度谱分析点，由速度谱资料获取叠加速度，根据叠加速度求取均方根速度，再利用均方根速度得到层速度，进而求取该点处每一个反射界面（旅行时间）的平均速度。这样对所有的速度谱分析点均作上述处理，即可得到对应于每一个x、y、t的平均速度值。在对等T0图进行时—深转换时，利用速度场可以对每一个x、y、t点提供一个平均速度值，实现变速转换。但是由速度谱建立的速度场分辨率低、深层误差较大，在实际工作中可根据井点的准确时—深关系进行校正。

图5—6　侏罗系东岳庙段页岩顶界面深度