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于常青
在西部地区的地震资料中,由于主要目的层附近有煤的存在,特别是煤层中槽波的影响作用,使所得到的地震资料的能量特别是煤层附近的振幅能量特别弱,这对进一步的地震解释和储层反演都造成了很大的困难。
煤层与其它岩性接触的界面,其反射系数(绝对值)较大,且随埋深增加而增大,砂泥岩界面的反射系数(绝对值)相对较小。据此,在含煤地层中,疏松的煤层其顶底界面是良好的反射界面,一般会产生很强的反射波,而砂泥岩之间形成的反射波振幅一般较弱。含煤组合的透射损失非常明显,并随埋深增加而增大,这样煤层对于其下伏的地层就产生了一种类似“屏蔽”的作用。即由于煤层的透射损失,位于煤层下部的地层其反射波振幅很弱,连续性也较差。
1 方法原理
地震纵波在粘弹性介质地层中传播引起的吸收衰减可用下式表示
A=B*EXP(-ALPHA*R) (1)
其中, B表示点源振幅,ALPHA表示吸收系数,R表示波传播距离,A表示离震源的距离为R时波的振幅。
吸收系数ALPHA与品质因数Q之间的关系式为
ALPHA =(3.14159*F)/(Q*V) (2)
其中,F表示地震波的频率,V表示纵波速度。
由上两式可知,地震波振幅在实际吸收介质地层中传播引起的衰减随距离R和吸收系数ALPHA的增大呈指数型减小;吸收系数与地震波频率成正比,与品质因素和纵波速度成反比。这表明,频率愈髙,品质因素和纵波速度愈低,衰减愈甚。通常,实际介质中纵波速度的变化常小于数倍,但频率和品质因素的变化可达十倍以上。
因此,频率和品质因数的大小是控制波在吸收介质中衰减的主要因素。
在煤层所产生的槽波的影响下,煤层附近的反射波随着离煤层距离越近,能量越弱。
为解决这一问题,我们设计了一种能量补偿方法,用来改善煤层附近地层的成像质量。本方法首先是根据测井资料识别并刻画出煤层及特征,然后进行针对煤层的反演并结合测井资料建立准确的煤层模型,煤层模型建立后,根据测井曲线所展示的特征,以煤层为基本能量来设计能量补偿曲线并进一步建立能量补偿模型。在所建立的能量补偿模型的基础上,根据地震波运动学理论,建立针对共深度点道集的实用能量补偿模型,进而实现对因煤层影响而损失的能量进行补偿。
我们假设煤层的厚度为Hi,煤层所在深度为Mt,则能量补偿曲线可以表达为: