合成地震记录和层位标定：页岩气地震勘探技术成果

合成地震记录是联系地震资料和测井资料的桥梁，是构造解释和储层地震预测的基础，它是地震和地质相结合的一个纽带。

合成地震记录的精度直接影响到地震地质层位的准确标定，也影响到页岩储层解释的精度，通过制作高精度的合成地震记录，可以将研究的页岩气目的层准确标定在地震剖面上，在井资料与地震之间建立准确的对应关系，为页岩目标层和储层“甜点”预测打下基础。

目前的地震储层预测中，地震反演已成为最重要的手段，几乎所有的地震反演方法都要解决地震资料与钻测井资料相结合的问题，而最有效的井、震结合的桥梁是从井出发的合成地震记录。因此，合成地震记录的制作在地震储层预测中是非常重要的一环，可以说合成地震记录的制作是否合理是地震储层预测成败的关键。

1.合成地震记录的制作

合成地震记录是用声波测井或垂直地震剖面资料经过人工合成转换成的地震记录（地震道）。合成记录的制作是一个简化的一维正演的过程，合成记录F（t）是地震子波S（t）与反射系数R（t）褶积的结果。

合成地震记录制作的一般流程是：由速度和密度测井曲线计算得到反射系数，将反射系数与提取的地震子波进行褶积得到初始合成地震记录。根据较精确的速度场对初始合成地震记录进行校正，再与井旁地震道匹配调整，得到最终合成地震记录。

通常情况下，合成地震记录采用如下流程（如图5—1所示）来制作。

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图5—1　合成地震记录制作流程

合成地震记录是一种非常理想的模型，因此由它与反射系数合成道与实际地震道必然有一定差异。对于储层的合成地震记录标定而言，最关键的是子波的提取和选用。好的子波应是能量接近零相位的尖脉冲。因此，子波要尽量短，但边界不能出现突然截止，以免反褶积时产生子波谱的边界效应。但是，为了实现使反演结果与测井资料匹配关系好，子波的长度又不能太短，因此，子波长度要通过试验来确定。一般来说，子波主瓣两侧应保留1～2个旁瓣的长度，一般为64～128 ms。在求取合适的子波之后，按照反演流程，利用声波和密度曲线求出地层反射系数，与子波褶积生成合成地震记录，使其波形、频率和能量均与井旁地震道达到最佳吻合，从而达到对储层精细标定的目的。

如图5—2所示是中国南方某区一口井的合成地震记录，侏罗系东岳庙段泥页岩顶界面（J1M）标定在波谷位置，是上部马鞍山段高阻抗砂岩与下部东岳庙段低阻抗泥岩形成的地震反射界面；侏罗系东岳庙段泥页岩底界面（J1dy）大致标定在波峰位置，是低阻抗页岩与下伏珍珠冲段致密砂岩形成的强反射。泥岩与页岩的界面（J1dym）标定在波峰位置，是上部低阻抗泥岩与下伏相对高阻抗的页岩形成的反射。灰质页岩顶界面（J1jq）是页岩的内幕强反射。

图5—2　合成地震记录

2.层位标定

层位标定是地震资料构造解释及储层预测的基础，层位标定正确与否直接影响到解释成果的可靠性。在地震储层预测中，目的层的层位解释是地震储层预测的基础，而在地震剖面上的地质（层位）标定，即在地震剖面上哪一个反射波同相轴与目的层相对应，是储层预测准确与否的关键。钻/测井资料是深度域的，而地震资料是时间域的，在地震储层预测中如何使两者相联系？在地震资料解释中地震层位的地质标定有三种方法：平均速度曲线（深—时转换尺）法，合成地震记录拟合法，及垂直剖面法（VSP）。从标定的精度来讲平均速度曲线法标定较粗，在各个井点处往往有误差；VSP标定最准确，但不可能每口井都做VSP；合成地震记录拟合法标定较为准确，可以每口井都做成为目前常用的地质（层位）标定方法。通过合成地震记录标定形成符合资料情况和地质背景的时—深关系，确定层位时—深关系，使深度域测井和地质资料与时间域地震资料相匹配，以便在地震同相轴上确定解释目的层。

精确层位标定和地震反射波组特征确认后，通过连井剖面的对比，在地震连井大剖面上识别出主要地震反射层的时间位置。