含流体孔隙介质的地震波场的衰减模拟与流体识别技术研究

储层中流体的存在会导致地震波的速度、衰减等波场特征发生变化，而常规的地震波的衰减理论均不能很好地模拟含流体孔隙介质的衰减特征。本项目综合考虑了地震波传播过程中的粘滞性、散射、速度频散等的影响，拟建立一种新的适用于含流体孔隙介质的地震波的吸收衰减理论，并发展相应的数值模拟算法用来模拟地震波在含流体孔隙介质中的振幅衰减、相位畸变、高频损失等衰减特征，进一步完善地震波的衰减理论。此外，基于地震波的衰减属性对储集层流体的敏感性原理，本项目拟开展"低频阴影"流体识别技术的定量化（分析阴影层出现的位置、分布范围、能量强弱及其他的影响因素）研究和"频率衰减梯度"流体识别技术的识别陷阱研究（分析流体层及其下方地层的频率衰减梯度的特征，总结相关的频率衰减梯度的解释陷阱），从而有效地降低流体预测的多解性、模糊性，提高储集层流体预测的成功率。

储层中流体的存在会导致地震波的速度、衰减等波场特征发生变化，而常规的地震波的衰减理论均不能很好地模拟含流体孔隙介质的衰减特征。本课题从研究含流体孔隙介质的地震波场的衰减模拟方法和流体识别技术等2个研究方向，重点进行了“弥散—粘滞波动方程数值模拟”、“低频阴影分析”和“高精度频率衰减梯度分析”等研究，通过大量的理论分析及理论模型、实际资料的计算，得到了一批重要结论：（1）提出了适用于含流体孔隙介质的地震波的衰减理论，该理论以贺振华、熊晓军等（2008）推导的弥散—粘滞型波动方程为基础，通过引入相速度的频散关系式（Futterman，1962），巧妙地引入了速度频散，从而综合考虑了粘弹性介质、双相介质、散射介质等衰减解释理论的影响，其较全面地定义了地震波在含流体孔隙介质中的传播规律；（2）研制了二维弥散—粘滞波动方程数值模拟方法；该方法采用频率—波数域的近似解进行波场延拓与成像计算，可以有效地实现含流体孔隙介质的地震波场的衰减特征的数值模拟；（3）得到了具有实际应用价值的“低频阴影”的定量化分析的结论，有助于“低频阴影”分析技术的实际应用；（4）对比分析了2种高精度的时频分析方法（广义S变换、三参数小波变换）的优缺点，并基于含流体孔隙介质中的地震波场的衰减理论，通过对常规的频率衰减分析技术中的“低频阴影”和“频率衰减梯度”分析方法进行了改进，提出了一种高精度的频率衰减分析技术，并通过弥散—粘滞波动方程数值模拟和四川某区的实际地震资料进行了从频率衰减梯度的应用条件及影响因素两个方面进行了频率衰减梯度分析的解释陷阱分析。上述研究结论对于油气勘探中储层特性的认识和地震资料的分析具有重要的意义。