摘要：中石化物探院作為油田企業(yè)油氣勘探開發(fā)的重要技術(shù)支撐單位，在 J、JN、N、D、W、Y 等地區(qū)對頁巖氣的 勘探開發(fā)均給予了重要的技術(shù)支撐和成果支撐。在長期的技術(shù)和成果支撐過程中，研究人員有效的面向頁巖氣分 布區(qū)“雙復(fù)雜”地質(zhì)特征，分析問題、尋找思路、解決問題，明確了頁巖氣分布區(qū)地表復(fù)雜、構(gòu)造復(fù)雜問題給地 震資料處理解釋造成了嚴(yán)重的靜校正問題、去噪問題、速度建模問題、偏移成像問題、構(gòu)造解釋問題、甜點參數(shù) 預(yù)測問題、地應(yīng)力預(yù)測問題等。針對這些問題，研究中確定有效開展靜校正處理、去噪處理、速度建模、高精度 偏移成像、構(gòu)造精細(xì)解釋、“雙甜點”參數(shù)預(yù)測、地應(yīng)力預(yù)測等是有效提高研究成果精度和有效性的重要步驟。圍繞這些重要步驟，通過研究形成了地震處理、解釋兩大技術(shù)系列，主要技術(shù)包括融合靜校正技術(shù)、空間定位多 域去噪技術(shù)、網(wǎng)格層析速度建模技術(shù)、TTI-RTM 偏移成像技術(shù)、多參數(shù)擬合地質(zhì)甜點預(yù)測技術(shù)、基于 CPS 模型的 地層壓力預(yù)測技術(shù)、基于疊前 AVAZ 反演的地應(yīng)力預(yù)測技術(shù)等，取得的地震成果成像效果好、構(gòu)造誤差小、頁巖 氣“甜點”預(yù)測精度高，有效支撐了 J、W、Y 等地區(qū)的頁巖氣勘探開發(fā)。 

關(guān)鍵詞：雙復(fù)雜地區(qū)  速度建模  高精度地震成像  地質(zhì)甜點預(yù)測  工程甜點預(yù)測 

1  概述 

自 J 地區(qū)頁巖氣獲得發(fā)現(xiàn)以來，SGRI 頁巖氣 攻關(guān)組一直致力于川東南及川南地區(qū)頁巖氣的勘 探開發(fā)，在 J、JN、D、N、W、Y 等地區(qū)開展了 地震處理、解釋等技術(shù)攻關(guān)，涉及到的技術(shù)包括復(fù) 雜山地地表去噪技術(shù)和靜校正處理技術(shù)、復(fù)雜構(gòu)造 速度建模技術(shù)、TTI 介質(zhì)高精度成像技術(shù)、復(fù)雜地 區(qū)構(gòu)造綜合解釋技術(shù)、頁巖氣地質(zhì)和工程雙甜點參 數(shù)預(yù)測技術(shù)、頁巖氣綜合評價技術(shù)等，解決了研究 區(qū)靜校正和高精度成像等問題，取得了豐富的研究 進(jìn)展，為 J 地區(qū) JY 井組，D 地區(qū) DY 井組，W 地 區(qū) WY 井組，Y 地區(qū) YY 井組的鉆探及頁巖氣勘 探開發(fā)提供了有利的技術(shù)支撐和成果支撐。通過研 究，建立了地震處理和解釋技術(shù)流程，形成了雙復(fù) 雜地區(qū)去噪技術(shù)、靜校正處理技術(shù)、速度建模技術(shù)、 TTI 高精度成像技術(shù)、頁巖定量描述技術(shù)、構(gòu)造綜 合解釋技術(shù)、頁巖氣地質(zhì)工程雙甜點預(yù)測及評價技 術(shù)系列，為中石化頁巖氣的高效勘探開發(fā)做出了較 大的貢獻(xiàn)。 

2  高精度地震成像技術(shù) 

2.1  面向山地復(fù)雜地表的精細(xì)靜校正技術(shù) 主要包括層析靜校正技術(shù)、地表一致性剩余靜 校正技術(shù)和融合靜校正技術(shù)，其中層析靜校正技術(shù)是把地表模型作為任意介質(zhì)處理的曲射線靜校正 方法，它對地表高差、低降速帶速度和折射界面不 做限制。該技術(shù)考慮了速度的垂向和橫向變化，認(rèn) 為地下介質(zhì)是連續(xù)變化的，提出了彎曲射線模型， 能適應(yīng)風(fēng)化層速度變化，支持速度的橫向變化。由 于這個模型是由物性參數(shù)不同的小單元組成，更適 應(yīng)地表結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的地區(qū)，能使求取的校正量更加 準(zhǔn)確。地表一致性剩余靜校正技術(shù)是一種在數(shù)據(jù)疊 加之前改善 CMP 道集質(zhì)量的方法，它是通過求取 炮點、檢波點與模型道進(jìn)行相關(guān)時移曲線計算時移 量，對時移量進(jìn)行炮點、檢波點分解，計算剩余時 差的過程。經(jīng)過多次速度分析與地表一致性剩余靜 校正迭代，逐步提高靜校正的精度，使有效信號能 同相疊加。融合靜校正技術(shù)是物探院自主創(chuàng)新的一 項技術(shù)，該技術(shù)主要是利用“三步法”實現(xiàn)多套靜校 正量優(yōu)勢融合，第一步：優(yōu)選多套靜校正軟件及方 法，對比分析各自優(yōu)勢區(qū)域；第二步：針對優(yōu)勢區(qū) 域的大小確定融合邊界，在區(qū)域邊界對低頻分量進(jìn) 行軟拼接（即在一定的過渡帶范圍內(nèi)利用斜坡過渡 法計算出靜校正量）；第三步：對原始的高頻分量 和融合拼接后的低頻分量進(jìn)行加和運算，最終形成 統(tǒng)一的總靜校正量。

2.2  雙復(fù)雜地區(qū)地震資料疊前去噪技術(shù) 針對頁巖氣研究區(qū)復(fù)雜的山地特征，在地震資 料處理中針對不同的噪音特點采用不同的壓制方法聯(lián)合去噪，滿足疊前時間偏移技術(shù)的要求，保證 處理質(zhì)量，疊前去噪的思路如下：

①針對地震采集記錄中存在的各種干擾現(xiàn)象 和特點，在系統(tǒng)試驗的基礎(chǔ)上，采用有針對性的去 噪技術(shù)，進(jìn)行疊前去噪處理；

②在反褶積之前進(jìn)行一次噪音衰減，去除野外 記錄上的不正常道、大跳等強能量干擾波，以保證 反褶積的處理效果；反褶積后再做一次噪音衰減， 去除反褶積之后仍然存在的個別大跳，以凈化記錄， 確保處理質(zhì)量；

③壓制噪聲不能損失有效波成分，對每束線的 記錄進(jìn)行品質(zhì)分析統(tǒng)計，對干擾較重的單炮記錄進(jìn) 行單獨去噪處理。疊前去噪主要涉及的內(nèi)容包括不正常道識別 與衰減、50 赫茲工業(yè)電干擾衰減、面波及線性干擾 壓制、異常振幅干擾壓制、低頻強能量線性干擾。

 2.3  雙復(fù)雜地區(qū)地震資料保幅處理技術(shù) 地震波在傳播過程中，能量吸收嚴(yán)重，深層目 標(biāo)層位置有效反射信號能量弱，為消除地震波在傳 播過程中波前擴散和吸收因素影響，以及地表條件 變化引起的振幅變化，使地震波振幅更好地反映地 下巖性變化的特點，在處理過程中首先采用球面擴 散補償?shù)卣鸩▊鞑ミ^程中的能量衰減，然后采用地 表一致性振幅補償技術(shù)補償炮間、道間的能量不一 致，使橫向和淺、中、深層能量變化合理，真實的 地反映地下巖性變化。幾何球面擴散補償是一個保真處理方法，它利 用合理區(qū)域速度沿偏移距對排列內(nèi)各道能量進(jìn)行 振幅補償，使道間能量較為均勻，也使遠(yuǎn)近道、中 深層能量得到一定的補償。地表一致性振幅補償可 以消除激發(fā)接收因素對資料振幅的影響，不破壞原 始數(shù)據(jù)振幅的相對關(guān)系。

2.4  雙復(fù)雜地區(qū)地震資料提高分辨率技術(shù) 面向?qū)嶋H工區(qū)雙復(fù)雜地質(zhì)特點，開展地震資料 提高分辨率處理的思路如下：

①進(jìn)行充分的疊前反褶積試驗，選取最佳的反 褶積處理方法和處理參數(shù)，為取得高信噪比和高分 辨率的處理成果打好基礎(chǔ)；

②重點考慮采用地表一致性預(yù)測反褶積技術(shù)進(jìn) 行地震資料的提高分辨率處理，它不但能提高地震 資料整體頻率，而且能有效地消除頻率的不一致性；

③在提高分辨率的同時，保持波組特征和信噪比，同時兼顧淺、中、深層的各有效波組。

2.5  雙復(fù)雜地區(qū)地震資料疊前深度偏移處理技術(shù) 疊前深度偏移處理是以提高地震資料信噪比、 減少井震誤差為原則的一項必需技術(shù)，面向頁巖氣 勘探開發(fā)需求，該技術(shù)近些年不斷的取得進(jìn)步并得 到了應(yīng)用。   根據(jù)研究區(qū)地質(zhì)特征及資料特點，疊前深度偏 移處理技術(shù)主要工作思路如下：

①綜合分析現(xiàn)有的地震地質(zhì)資料，做好速度檢 查工作；

②針對資料的特點制定可行且有效的流程測 試方案；

③充分發(fā)揮前期鄰區(qū)地震資料處理經(jīng)驗，做好 試驗工作；

④采用多套處理系統(tǒng)優(yōu)勢互補，確保最佳處理 效果；

⑤流程參數(shù)測試及批量生產(chǎn)處理過程中采用 處理解釋一體化模式進(jìn)行工作。開展深度偏移處理的主要目標(biāo)是根據(jù)地質(zhì)任 務(wù)獲取高精度深度域成像地震數(shù)據(jù)體，準(zhǔn)確落實主 要目的層深度、地層產(chǎn)狀以及各級次斷裂展布，能 定量描述區(qū)域速度場和局部速度場的變化，結(jié)合鉆 井開發(fā)動態(tài)，指導(dǎo)頁巖氣水平井部署及鉆探。目前， 在深度域處理方面已經(jīng)形成了兩大技術(shù)系列，即深 度域速度建模技術(shù)系列、疊前深度偏移處理技術(shù)。

（1）精細(xì)的深度速度建模技術(shù) 疊前深度偏移速度模型建立一般包括構(gòu)造建 模、初始速度建模、目標(biāo)線偏移成像、模型的優(yōu)化 迭代和更新、疊前深度偏移體偏移五個過程，其中 模型的優(yōu)化迭代是其關(guān)鍵和核心步驟。首先采用疊 前時間偏移的速度模型作為疊前深度偏移的初始 速度模型，能提高疊前深度偏移速度建模的效率， 并保證初始速度模型具有一定的精度；其次，使用 克希霍夫疊前深度偏移方法產(chǎn)生目標(biāo)線的CIP道集， 為拾取反射波同相軸提供較為穩(wěn)定的剩余延遲拾 取依據(jù)；速度模型的優(yōu)化和迭代通過解網(wǎng)格層析方 程的方式求取深度域的速度擾動，引入地質(zhì)導(dǎo)向約 束網(wǎng)格層析成像技術(shù)，提高速度反演精度；經(jīng)過多 次迭代，最終為偏移處理提供較為可靠的深度域?qū)?速度模型，充分發(fā)揮疊前深度偏移在山地資料處理 中的優(yōu)勢。

（2）各向異性疊前深度偏移處理技術(shù) 常用的地震偏移技術(shù)在對地下介質(zhì)的認(rèn)識方 面是非常簡單的，是建立在各向同性假設(shè)的前提下 進(jìn)行求解的。然而，復(fù)雜構(gòu)造介質(zhì)廣泛存在各向異 性特性，即 TTI 各向異性。在復(fù)雜構(gòu)造成像過程中 有必要引入 TTI 各向異性疊前深度偏移技術(shù)。要描 述 TTI 各向異性介質(zhì)特性就需要5 個參數(shù)，分別是：Epsilon、Delta、各向異性速度、TTI 地層傾角和方 位角。其中，Epsilon 描述地層各向異性特性，用來 解決各向同性偏移道集遠(yuǎn)排列校正不足的問題；Delta 描述成像深度與實際深度的誤差，用來解決偏 移深度與井不吻合的問題；傾角和方位角兩個參數(shù) 是用來描述 TTI 介質(zhì)不同地層傾角和方位角。偏移 處理過程主要有三步，如下：第一步，利用滿足各向同性假設(shè)的近炮檢距數(shù) 據(jù)進(jìn)行各向同性疊前深度偏移和速度迭代，得到各 向同性的深度剖面和速度體；第二，求取 TTI 各向異性的 5 個參數(shù)；第三，進(jìn)行目標(biāo)線的 TTI 各向異性偏移。偏移 后，判斷道集是否校平、偏移深度與井的誤差是否 得到消除，如果沒有，重新進(jìn)行 TTI 各向異性參數(shù) 的調(diào)整和優(yōu)化，直到道集得到校平、偏移深度與井 吻合為止，最后得到最終 TTI 深度模型進(jìn)行 TTI 各 向異性體偏移。 

3  頁巖氣甜點預(yù)測技術(shù) 

3.1  基于地震預(yù)測和儲層參數(shù)分析的頁巖儲層定 量描述技術(shù) 在優(yōu)質(zhì)頁巖厚度預(yù)測方面，圍繞頁巖氣勘探開 發(fā)目標(biāo)層段或者小層段研究儲層地震響應(yīng)特征、測 井響應(yīng)特征，發(fā)展了基于地震疊后波阻抗反演技術(shù) 的儲層參數(shù)預(yù)測技術(shù)，主要包括基于模型的地震反 演技術(shù)、隨機反演技術(shù)等。在頁巖孔隙度預(yù)測方面，基于多參數(shù)回歸結(jié)果 發(fā)展了協(xié)模擬地震反演技術(shù)，針對頁巖物性參數(shù)， 通過多元統(tǒng)計分析的方法建立了孔隙度與測井參 數(shù)的關(guān)系，通過協(xié)模擬地震反演預(yù)測出頁巖孔隙度 曲線以及數(shù)據(jù)體。在頁巖 TOC 預(yù)測方面，基于統(tǒng)計分析結(jié)果開 展了基于巖石物理分析的疊前預(yù)測技術(shù)。主要是基 于巖石物理分析，通過測井參數(shù)分析建立頁巖 TOC 與密度（或波阻抗等）或 TOC 與多參數(shù)之間的數(shù) 學(xué)關(guān)系（密度參數(shù)反演不穩(wěn)定，研究中考慮摒棄該項參數(shù)），應(yīng)用地震疊前、疊后反演技術(shù)反演出相 關(guān)參數(shù)，應(yīng)用建立的多參數(shù)數(shù)學(xué)關(guān)系計算出頁巖的 TOC。在頁巖含氣性（量）預(yù)測方面，目前應(yīng)用的技 術(shù)主要可以分為兩類，一類是通過地震屬性、地震 疊前疊后反演進(jìn)行頁巖含氣性預(yù)測；另一類主要是 利用多元統(tǒng)計或者一元統(tǒng)計分析技術(shù)創(chuàng)建頁巖含 氣量與參數(shù)的關(guān)系，利用協(xié)模擬地震反演技術(shù)進(jìn)行 預(yù)測。

3.2  頁巖脆性疊前地震參數(shù)反演技術(shù) 對于頁巖的脆性，目前較多的是采用楊氏模量 和泊松比參數(shù)來描述，主要是通過楊氏模量和泊松 比的組合關(guān)系式進(jìn)行計算和描述；另外，隨著技術(shù) 的發(fā)展，目前也推出利用楊氏模量和拉梅常數(shù)的組 合參數(shù)進(jìn)行頁巖脆性的預(yù)測。上述方法能較好的預(yù) 測脆性較強的區(qū)域，但是在實際的頁巖氣開發(fā)過程 中發(fā)現(xiàn)，隨著頁巖中石英含量的增加，楊氏模量增 大，但是隨著孔隙度的增加，楊氏模量會減小。同 時，隨著儲層中有機質(zhì)與孔隙含氣量的增加也會導(dǎo) 致楊氏模量的減小。因此傳統(tǒng)的脆性計算方式對高 孔隙度、高有機質(zhì)含量和高含氣性的優(yōu)質(zhì)頁巖層發(fā) 育的區(qū)域缺乏有效的表征。為兼顧二者，針對孔隙 度較高的脆性含氣區(qū)進(jìn)行研究，提出了新的脆性指 數(shù)--E/。該指數(shù)只與泊松比相關(guān)，不僅避免了巖石 孔隙度、流體、有機質(zhì)等因素對楊氏模量的影響， 對有利脆性區(qū)也有較好的指示效果，同時，對脆性 含氣區(qū)判別上存在明顯優(yōu)勢，具有描述地質(zhì)和工程 雙甜點的意義。

3.3  基于巖石物理建模的頁巖儲層孔隙壓力預(yù)測 技術(shù) Eaton 方程和等效深度法是頁巖地層異常壓 力預(yù)測的經(jīng)典方法，但是該方法在構(gòu)建正常壓實 趨勢線時具有較強的主觀性和隨意性，對于缺少 實際壓力資料的新探區(qū)尤其不適用。為了降低壓 實趨勢線建立的不確定性，目前已經(jīng)引入利用改 進(jìn)的 CPS（clay plus silt）模型來計算頁巖氣儲層 的正常壓實趨勢線，再結(jié)合基于波阻抗的 RT 地 震地層壓力預(yù)測思路對頁巖儲層孔隙壓力進(jìn)行 預(yù)測。

3.4  基于 AVAZ 方位數(shù)據(jù)地震反演的地應(yīng)力預(yù)測技術(shù) 常規(guī)的地應(yīng)力預(yù)測技術(shù)較多的是基于彈性參 數(shù)反演方法開展的，這些方法在將彈性參數(shù)轉(zhuǎn)換成脆性參數(shù)時不可避免的會帶來誤差，而且沒有考慮 應(yīng)力各向異性帶來的影響。為了提高地應(yīng)力預(yù)測精 度，更好的指導(dǎo)壓裂工程，目前已經(jīng)發(fā)展出基于疊 前 AVAZ 反演為核心的地應(yīng)力預(yù)測技術(shù)流程，創(chuàng)新 性的加入構(gòu)造應(yīng)力校正項，進(jìn)一步提高地應(yīng)力的預(yù) 測精度。該方法在獲得裂縫發(fā)育方位及裂縫各向異 性參數(shù)基礎(chǔ)上，通過各向異性參數(shù)進(jìn)一步計算可以 獲得高精度的最大主應(yīng)力方向及水平應(yīng)力差指示 因子（DHSR），以指導(dǎo)壓裂工程施工。

3.5 多參數(shù)疊前疊后裂縫預(yù)測技術(shù) 主要包括基于疊后地震數(shù)據(jù)開展的相干技術(shù)、 曲率技術(shù)、螞蟻追蹤技術(shù)、曲波相干多尺度裂縫檢 測技術(shù)以及基于疊前地震數(shù)據(jù)方位各向異性裂縫 檢測技術(shù)，目前隨著技術(shù)的發(fā)展基于 OVT 域數(shù)據(jù) 的裂縫預(yù)測技術(shù)也用于頁巖裂縫預(yù)測。 

4  結(jié)束語 

通過頁巖氣研究人員不斷的努力，相關(guān)技術(shù)及 成果不斷豐富完善，并得到了較好的應(yīng)用。但是隨 著頁巖氣研究的不斷深入，頁巖氣生產(chǎn)開發(fā)對地震 處理解釋技術(shù)也提出了更高的要求，在以后一段時 間內(nèi)希望有更多的技術(shù)不斷得到深化、創(chuàng)新并得到 廣泛的應(yīng)用。因此，本研究組擬確定下一步頁巖氣 研究的攻關(guān)方向如下：一是復(fù)雜地震波場分析與成像方法研究，目標(biāo) 是形成適用于地表復(fù)雜、地下構(gòu)造復(fù)雜地區(qū)的三維 建模技術(shù)、軟件和流程，基于二維/三維模型的地震 處理，開展波場特征和技術(shù)攻關(guān)研究。二是復(fù)雜區(qū)地震高精度成像技術(shù)，目標(biāo)是針對 性的開展靜校正、疊前去噪、提高分辨率、深度域速度建模、RTM、TTI-RTM 等技術(shù)研究，改善復(fù)雜 構(gòu)造成像效果，完善 RTM、TTI-RTM 處理流程。三是復(fù)雜儲層的定量解釋技術(shù)，目標(biāo)是針對性 開展復(fù)雜儲層特征描述技術(shù)，明確儲層特征、儲層 參數(shù)關(guān)系，滿足地震屬性、地震反演技術(shù)滿足頁巖 氣開發(fā)的需求。