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【油藏地球物理正演软件ColchisFM】为什么经常用90度相移处理代替反演使用

news 2025/7/22 12:31:11

1. 90度相移剖面的优势

在生产实践中，90度相移剖面具有类比叠后反演的效果，并在各地区取得了较好的应用效果。其具有储多优点：操作简单易行，计算速度快；无需井和地震层位的约束，适合海上无井或少井或测井曲线不全的地区；最大程度以原始地震资料为依据，排除了井和模型因素的影响；使地震同向轴具有岩性意义，对储层来说直观可见【赵海峰等，90度相移技术在渤海油田新近系储层预测研究中的应用】。

2. 基本原理及楔状模型正演分析

1 问题的提出

根据地震的简化褶积原理，一个界面（反射系数）对应着一个地震反射波形。当地层中存在异常地质体（储层）时，若地质体与背景存在明显的波阻抗差异时，在地质体上下会存在一正一负的反射系数（这点与我们讨论分辨率时两个相同的反射系数不同），见图1，其中下方双界面的顶面为正反射系数，底面为负反射系数。

图1 零相位单界面（上）、双界面（下）地震反射

可以看出，利用地震剖面不能直观识别地质体的顶面、底面，特别是当地质体厚度或反射系数强弱发生变化时，会为识别带来一些挑战。

90度相移即指将地震相位旋转90度（见图2），将储层顶面与底面的叠加反射波的主瓣提到储层中心（见图3），利用其主要能量集中反射区域指示储层位置的一种技术【刘传奇等，利用Ricker子波相移特性估计地震资料剩余相位】。

图2 零相位子波与90度子波

对于双界面地震反射，经过90度相移处理后，由于上、下界面为一正一负反射系数，这时地震反射与地质体一样呈上下对称形态，地质体的顶、底面为相同极性的振幅特征，最大波谷（在反射系数为不同极性时，或采取负90°相移处理时，可能为波峰）处与地质体中心点重合，见图3。故对于部分盆地中的“泥包砂”式的储层，地震剖面经过处理后，单用波峰或波谷可以直观指示砂体的纵向位置。

图3 90度子波单界面（上）、双界面（下）地震反射

2 楔状模型正演分析

利用ColchisFM设计了两个正演模型，见图4，包括一个楔状模型（上）、一个薄互层楔状模型，两个楔状模型的总厚度一致，其中砂体为低阻抗。对模型加入2%的噪音，利用25Hz雷克子波开展地震正演，得到地震剖面。从地震剖面中可以看出，随着模型厚度的增加，两个模型的顶、底面反射均由弱变强，并产生调谐现象，最后至分开。

在负90度相移剖面上，红色区域（振幅为负）与砂体的外部形态有较好的对应，在顶、底面发生干涉的厚度内（黄色标记处左侧），可以较好指示砂体整体厚度，经过测量，此时间厚度约为30ms，若根据双程时以实际地层速度3000至4000m/s换算，对应的地层厚度约为45米至60米。可以看出储层在叠后地震有明确响应条件下，90度相移剖面对储层具有较好的指示作用；当储层为薄互层时，可能由于分辨率不足导致储层的净厚度刻画存在一定误差。

图4 单楔状模型与薄互层楔状模型正演与负90度相移剖面

3. 应用90度相移的几个注意事项

1）确定子波的极性，在开展相移处理时，需要先确定资料本身的极性，进而补偿相移的角度。这个工作看似简单，但在无井或井资料失真时可能会存在困难，可综合标志层、海底等进行确定。另外由于地震波的传播过程中频散衰减等原因，加上地震资料处理对不同的时窗可能采用不同的反褶积参数，导致不同时窗可能会存在相位差异。

2）明确储层叠后地震响应特征，可通过井震标定及综合分析，找准储层的地震响应特征，确定储层有差异响应；在有些区块，储层的纵波阻抗无法区分储层，但VpVs存在明显的响应，由于我们实际使用的资料实为EI叠加资料，往往会发现储层也有会有明显的叠后地震响应，这时或可以选用远偏移距地震资料进行90度相移处理并使用。

3）在部分软件中定义90度极性可能存在正负差异，从而导致极性差异，这个需辨别使用。

4）90度相移可供定性及快速使用，不能全部取代反演。由于与地震具有相同的频带，缺乏低频，对于厚层没有刻画能力；由于没有井与模型的约束对薄层的刻画能力也比较弱。特别是在水平井钻井过程中应用90度相移技术时，需注意储层顶面的位置分析。而地震反演加入了准确的低频成份，结果更加精准定量化。

4. 90度相移与道积分的技术差异

道积分亦可称为相对波阻抗，也是一种十分有用的解释技术，在资料品质较好时，它也有与90°相移类似，甚至更好的应用效果,但道积分计算与剖面的初始能量有关，如果处理初始资料一致性不好，很容易出现道间不均衡问题【张军等，90°相移薄互层解释技术理论诠释与实际应用】。对于道积分，本文不作具体论述，有兴趣的朋友可以利用ColchisFM正演软件进行对比分析。

在ColchisFM中内置集成了楔状模型的正演模块，可一键进行楔状模型及调谐曲线分析，欢迎联系我们试用。