周 路，劉志敏，廖 偉，王 玉，白 偉，袁 兵

（1．西南石油大學(xué)a．油氣藏地質(zhì)及開發(fā)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，b．西南石油大學(xué)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，成都 610500；2．中國石油新疆油田a．新疆油田公司采氣一廠，b．新疆油田公司開發(fā)處，克拉瑪依 834000）

泥砂速度比對小斷層分辨率影響特征分析

周 路1a，劉志敏1b＊，廖 偉2a，王 玉2b，白 偉2a，袁 兵1b

（1．西南石油大學(xué)a．油氣藏地質(zhì)及開發(fā)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，b．西南石油大學(xué)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，成都 610500；2．中國石油新疆油田a．新疆油田公司采氣一廠，b．新疆油田公司開發(fā)處，克拉瑪依 834000）

準(zhǔn)噶爾盆地西北緣車排子地區(qū)中淺層受拉張應(yīng)力作用，多發(fā)育小斷距斷層，與油氣運(yùn)移和聚集有著密切聯(lián)系。小斷距斷層地震識別主要受斷層上、下盤的反射時間差影響，而時間差又取決于地層速度。不同速度比條件下，小斷距斷層分辨率反映了巖性特征對分辨率的影響。根據(jù)分析不同泥砂速度比、不同子波主頻以及不同噪音背景下的斷層地震響應(yīng)，得到泥巖與砂巖間速度比越低，斷層分辨率越高。結(jié)合實(shí)際地震資料，將理論模型得到的結(jié)論用于車排子地區(qū)小斷距斷層的識別，取得了良好的應(yīng)用效果。

泥砂速度比；小斷層分辨率；地震分辨率；地震正演

0 引言

斷層是指巖體或巖層順破裂面發(fā)生位移的一種地質(zhì)現(xiàn)象。隨著勘探程度的不斷提高，斷層分辨率逐漸成為一項(xiàng)重要的研究課題［1－3］。目前識別斷層的方法有相干、曲率、三維可視化、水平切片以及近反射到幾何特征分析等，均可用于大斷層的識別［4－9］；針對小斷層形態(tài)的刻畫，主要有井間地震、多尺度（分波數(shù)）曲率與連續(xù)相位譜曲率研究、沿層剩余振幅分析、優(yōu)勢頻帶分頻相位與優(yōu)勢頻帶相干技術(shù)、屬性融合等［10－19］。針對斷層的應(yīng)用性研究［20］有很多，但對其分辨率影響因素的理論研究則相對較少。正演模擬則是一種有效探究斷層分辨率影響因素的有效途徑。地震資料分辨率是指相當(dāng)于1／4波長的薄層厚度，但并不能依此來界定小斷層分辨率，通過研究某種具體因素探究小斷層分辨率，則能更好地分析斷層分辨率極限值。目前針對道間距、隨機(jī)噪音、埋深、儲層厚度等對小斷層識別的影響已被廣泛研究［13，20－22］，而泥砂速度比對斷層分辨率的影響從未有人作過系統(tǒng)性研究分析。通常小斷層能否準(zhǔn)確識別，主要取決于斷層上、下盤是否存在足夠的旅行時差以及地震波同相軸的分辨率，而時差很大程度取決于速度，泥砂速度比則是與速度緊密相關(guān)的一個因素。作者在本文中首次提出并分析泥砂速度比對斷層分辨率的影響，從理論上定量給出子波主頻為30Hz前提下的小斷層分辨率。

新疆西北緣油氣探區(qū)儲層多為砂泥巖，受深層由西向東的沖斷隆升構(gòu)造作用，準(zhǔn)噶爾盆地車排子凸起東斜坡區(qū)發(fā)育了一系列平行分布的東西向小斷裂［23］。這些小斷層因斷距較小，在地震剖面上不易識別，并且常規(guī)的技術(shù)方法無法預(yù)測小斷層斷距。這里通過正演模擬，構(gòu)建不同巖性、不同頻率、不同噪音比重的小斷距斷層模型，利用給定不同的泥砂速度比對其進(jìn)行正演，根據(jù)斷層模型的地震響應(yīng)，定性分析不同地質(zhì)條件下小斷層的反射特征，從理論上定量給出小斷層的分辨率極限值。結(jié)合實(shí)際地震資料，制作實(shí)際斷層模型，對小斷層的理論分辨率給予驗(yàn)證，對該區(qū)小斷層的地震識別以及小斷層斷距的推測，起到了極其重要的作用。

1 正演模擬原理

二維模擬通常適用于地下為水平層狀結(jié)構(gòu)的地層，正演模型分析可以從理論上指導(dǎo)構(gòu)造解釋和儲層預(yù)測［13］。作者采用基于褶積算法的地震波垂直入射法（相當(dāng)于疊偏剖面），進(jìn)行正演研究。

若將巖石彈性區(qū)看成均勻的彈性介質(zhì)，則可認(rèn)為地震子波在傳播過程中波形保持不變，僅由于傳播路徑不同而使得到達(dá)接收器的時間不同。假設(shè)地下有一個水平層狀介質(zhì)，地震波從O點(diǎn)激發(fā)經(jīng)地下反射界面反射傳播到S點(diǎn)，即S點(diǎn)接收到的地震波是來自地下各界面反射波的疊加（圖1）。若S點(diǎn)接收到來自地下界面R1的反射波在t1時刻到達(dá)，該層反射系數(shù)是ξt1，則這個界面的反射波為ξt1＊bt－t1；類似地，在t2、t3、…、tn時刻分別接收到來自地下R2、R3、…、Rn界面的反射波ξt2＊bt－t2、ξt3＊bt－t3、…、ξtn ＊bt－tn，因此S點(diǎn)接收到的整個地震記錄就是這些波的疊加

式（2）就是褶積模型，即地震記錄＝地震子波與反射系數(shù)序列的褶積。

圖1 層狀介質(zhì)地層模型及其反射示意圖Fig．1 Model of layered formation and Corresponding reflection characteristics

這里采用P波垂直入射法進(jìn)行正演，故可求得縱波反射系數(shù)（式（3）），υPi為不同介質(zhì)中地震波傳播速度。

對于斷層而言，巖石物理存在差異的界面處地層波速發(fā)生變化時，斷點(diǎn)附近反射特征改變，導(dǎo)致斷層分辨率產(chǎn)生變化，影響小斷層識別。由于作者主要針對新疆油氣探區(qū)進(jìn)行研究，故地層巖性多為碎屑巖。該地區(qū)泥巖速度通常小于砂巖速度，泥巖與砂巖速度比必然在（0，1）區(qū)間內(nèi)波動。因此可以利用泥巖速度與砂巖速度之間比值，探討小斷層分辨率。

在本文中，假定ρ1、υP1分別為泥巖密度、泥巖速度；ρ2、υP2分別為砂巖密度、砂巖速度。令泥砂速度比為η，并且η＝υP1／υP2，對式（3）進(jìn)行化簡：

由式（4）可知，反射系數(shù)、泥巖與砂巖速度比之間存在一定聯(lián)系，進(jìn)而會影響地震記錄。研究主要針對泥砂速度比這一影響因素，選取不同的泥砂速度比，對不同的斷層模型進(jìn)行正演，定性分析其地震響應(yīng)特征，定量分析小斷層分辨率，并利用實(shí)際地震數(shù)據(jù)驗(yàn)證小斷層分辨極限值的可靠性，同時對該區(qū)小斷層斷距進(jìn)行預(yù)測。

2 理論模型

在不同地層條件下，當(dāng)斷層斷距不同時，斷點(diǎn)的地震響應(yīng)各不相同，斷層解釋難易程度也不一樣［24］，通過分析不同地區(qū)的測井?dāng)?shù)據(jù)可得各區(qū)砂泥巖速度相應(yīng)的分布范圍概況（表1），為理論模型中砂泥巖速度的設(shè)置提供一定的實(shí)際依據(jù)。

表1 準(zhǔn)噶爾盆地砂巖油氣藏探區(qū)不同巖性速度表Tab．1 Velocity of different lithology of reservoir A exploration area in Junggar basin

針對車排子白堊系清水河組地層進(jìn)行研究，通過統(tǒng)計(jì)大量測井?dāng)?shù)據(jù)以及巖性資料可知，目標(biāo)區(qū)的中淺層砂巖速度通常為3 300m／s～3 600m／s，深層砂巖速度約為3 700m／s～4 200m／s，泥巖速度深淺層變化較小，一般為3 200m／s～3 500m／s（圖2）。

圖2 車排子車峰9清水河組速度曲線Fig．2 Velocity curve of Qing shuihe formation from CF9in Che paizi area

2．1 不同斷距不同巖性組合方式的斷層模型

由實(shí)際資料可知，車排子地區(qū)發(fā)生位移的斷面并不是嚴(yán)格與垂直方向重合，而是存在高陡傾角［25］，因而繪制的模型中斷面均有一定傾斜。同時受斷面橫向分辨率的限制，相鄰斷點(diǎn)之間距離相對較近，所以正演響應(yīng)中的斷面傾角較大，看似垂直，實(shí)際存在一定的傾角。

2．1．1 不同斷距斷層模型

繪制不同斷距的大斷層模型，巖性組合方式為上泥下砂型（表2），由于通常情況下泥巖的速度不會小于1 600m／s，因此在試驗(yàn)中對泥砂速度比參數(shù)進(jìn)行選擇時，其比值在［0．5，1）的范圍內(nèi)變化。

表2 上泥下砂型大斷層模型參數(shù)表Table 2 Parameters of major fault withlithology combination of mudstone overlaying sandstone

從正演結(jié)果（圖3）可知，泥砂速度比一定即砂泥巖速度不變時，斷距越大，地震波穿過斷面的旅行時差越大，斷層兩盤錯動現(xiàn)象越明顯；而斷距相同時，泥巖速度越低，泥砂速度比越小，地震波穿過斷面的旅行時差增加，故斷層兩盤錯動現(xiàn)象越明顯。泥砂速度比為0．7時，斷距為20m及其以上的斷層兩盤地層完全錯斷；當(dāng)泥砂速度比大于等于0．8時，斷距為25m及其以上的斷層兩盤同相軸完全錯斷，而斷距為20m左右的斷層僅出現(xiàn)明顯的階梯狀反射，斷點(diǎn)處兩盤地層仍存在5m～6m的略微重疊現(xiàn)象。由于斷距較大，因而不論泥砂速度比為何值，該類大斷層均較易識別，并且可識別的最小斷層斷距相同。

圖3 不同泥砂速度比情況下大斷距斷層模型地震正演響應(yīng)Fig．3 Major fault model and corresponding seismic responses of different ratios

2．1．2 不同巖性組合方式小斷距斷層模型

繪制不同巖性組合方式的小斷距斷層模型（從左至右斷層斷距依次為λ／30，λ／20，λ／15，λ／12，λ／10，7λ／60，2λ／15），子波主頻為30Hz，分析不同巖性參數(shù)情況下，不同巖性組合方式斷層的反射特征（圖4）。

在SEG反正常極性剖面中，泥砂分界面對應(yīng)于波峰反射，砂泥分界面對應(yīng)于波谷反射，泥包砂型斷層相當(dāng)于上泥下砂型斷層與上砂下泥型斷層的組合，不同的巖性組合方式具有類似的斷層反射特征。

1）當(dāng)砂巖速度一定，改變泥巖速度時，泥巖速度是小斷層分辨率的主控因素。泥砂速度比為0．9時，由于斷距較大，地震波穿過斷層兩盤的旅行時相對較大，因此10m～16m的斷層附近出現(xiàn)不同程度的同相軸錯斷現(xiàn)象；斷距為8m的斷層，因斷距較小，相同速度穿過較短距離所用的旅行時差減小，斷層兩盤的斷點(diǎn)分離特征不明顯，斷層拐點(diǎn)特征與階梯狀反射均較弱，僅能模糊識別。泥砂速度比降低至0．7時，受泥巖速度降低的影響，地震波穿過相同斷距的斷層旅行時增加，地震波同相軸分辨率不發(fā)生改變的條件下，斷點(diǎn)兩側(cè)的同相軸之間縱向時差增加，使得斷距為8m的斷層附近有明顯的階梯狀反射，6m斷距的斷層在斷點(diǎn)處也開始出現(xiàn)拐點(diǎn)，伴隨地震波同相軸輕微扭曲，可以據(jù)此指導(dǎo)小斷層的識別［14］。但即使泥砂速度比降低至0．5，斷距小于6m的斷層兩側(cè)同相軸的階梯狀反射特征仍不明顯，只能模糊識別。

圖4 不同巖性組合方式的小斷距斷層模型及其地震響應(yīng)Fig．4 Minor fault model and corresponding responses of different lithologic combination

2）固定泥砂速度比與子波主頻，改變砂巖速度的情況下，砂巖速度對斷層分辨率起主導(dǎo)作用。斷距與相應(yīng)波長比值相同的斷層反射特征一致。不同砂巖速度對應(yīng)于不同波長，固定斷距與相應(yīng)波長比值相同的前提下，不同波長對應(yīng)于不同斷距。如斷距與相應(yīng)波長比值為1／20時，砂巖速度為3 600m／s對應(yīng)6m斷距的斷層與砂巖速度為3 000m／s對應(yīng)5m斷距的斷層，在泥砂速度比相同時，斷點(diǎn)處斷層反射特征相同。子波主頻一定的前提下，若勘探成熟區(qū)與初探地區(qū)具有相同的泥砂速度比，則兩個地區(qū)的小斷層反射特征應(yīng)具有一定的類比性，可以指導(dǎo)小斷層的識別。同一泥砂速度比，砂巖速度越小，斷層分辨率越高。

3）泥巖速度與子波主頻一定，隨著砂巖速度的變化，泥砂速度比改變，當(dāng)泥砂速度比降低至0．7時，地震波穿過同等斷距的旅行時差增加，斷距為波長1／20的小斷層斷點(diǎn)處出現(xiàn)同相軸撓曲的現(xiàn)象，利于斷層的識別，隨著泥砂速度比的進(jìn)一步降低，僅波形振幅發(fā)生改變，斷層兩盤旅行時差未出現(xiàn)明顯變化，斷距為波長1／20以下的斷層仍無法準(zhǔn)確識別。

對于大斷層，由于斷距較大，地震波穿過大斷距斷層兩盤的旅行時差遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于地震波穿過小斷層兩盤地層的時差，因而在泥砂速度比相同的前提下，大斷距斷層兩盤的錯動更為明顯，甚至出現(xiàn)完全錯斷的現(xiàn)象，但不論泥砂速度比如何改變，大斷層在斷點(diǎn)附近都有明顯的階梯狀反射，故可識別的最小斷距不變，分辨率不受泥砂速度比的影響；對于小斷層而言，因斷距較小，斷點(diǎn)處僅出現(xiàn)同相軸的撓曲，未出現(xiàn)明顯的同相軸錯斷特征，當(dāng)泥砂速度比降低時，小斷距斷層的斷層分辨率提高。同時對于任一模型，泥砂速度比為某一定值（任意定值），具有極其明顯拐點(diǎn)反射的斷層斷距相對于可識別的最小斷層斷距均偏大。

歸納不同泥砂速度比情況下斷層反射特征進(jìn)行，總結(jié)出小斷層理論分辨率（表3）。

2．2 不同子波主頻頻率的斷層模型

表3 地震子波主頻為30Hz小斷層分辨率理論極限值Tab．3 Minor fault resolution（dominant frequency is 30Hz）

針對上泥下砂型小斷距斷層模型，采用不同的子波主頻對其進(jìn)行正演，不同頻率下的斷層模型對應(yīng)的斷距均為λ／30－λ／20－λ／15－λ／12－λ／10－7λ／60－2λ／15，砂泥巖單層厚度均為λ／3，砂巖速度為3 600m／s，泥砂速度比為0．7。

子波頻率升高，波長減小，波形變窄，旁瓣對斷層分辨率的影響程度降低，一定程度上提高了斷層的分辨率。但不同頻率下，波長改變時，斷距與波長具有相同比例的斷層在斷點(diǎn)附近波形反射特征近乎相同。斷距為波長1／30的斷層，不論斷距是6m還是2m，斷點(diǎn)處的拐點(diǎn)反射特征均不明顯；對于斷距為相應(yīng)波長1／20的斷層，頻率為20Hz時對應(yīng)的9m斷距斷層與頻率為60Hz時對應(yīng)的3m斷距的斷層在斷點(diǎn)附近都出現(xiàn)了一定的拐點(diǎn)特征，呈弱階梯狀反射（圖5）。通過提取斷層附近反射波波形振幅，可得不同頻率下斷點(diǎn)兩側(cè)地層的反射波形振幅與斷距之間的關(guān)系（圖6）。當(dāng)斷距較小時（如斷距為1／30波長時），即使頻率升高，斷點(diǎn)處振幅依然變化較小，圖6中兩點(diǎn)之間縱向距離較為接近，該類小斷層不能準(zhǔn)確判定其存在性；針對同一頻率，當(dāng)斷距增大時，縱向上斷層附近存在振幅變化的兩點(diǎn)之間距離增加，表明斷層處振幅差異較大，利于斷層識別；斷距與相應(yīng)波長比值相同的斷層，隨著頻率的升高，斷層兩側(cè)振幅差異也有一定幅度的增加，這表明頻率的增加提高了斷層的分辨率。

圖5 不同頻率下，上泥下砂型斷層模型地震響應(yīng)Fig．5 Seismic responses of fault model with lithology combination of mudstone overlaying sandstone under different frequency

圖6 不同頻率下斷距與振幅關(guān)系圖Fig．6 Relation diagram of fault displacement and amplitude under different frequency

當(dāng)斷距在相應(yīng)波長的1／20以下時，由于斷距較小，斷面附近同相軸幾乎不存在任何擾動現(xiàn)象，無法準(zhǔn)確識別，如圖4中20Hz下對應(yīng)的6m斷距斷層；當(dāng)斷距為相應(yīng)波長值1／20及其以上時，斷層在斷點(diǎn)處有較為明顯的拐點(diǎn)特征，如子波主頻為20Hz時對應(yīng)的9m斷距斷層。砂巖速度一定時，頻率越高，對應(yīng)的波長越小，相應(yīng)的同等比例的斷層斷距越??；泥砂速度比為0．7時，最小可分辨的斷層斷距均為相應(yīng)波長的1／20，但頻率為20Hz時，波長1／20為9 m，而頻率為60Hz時對應(yīng)波長的1／20為3m，可識別的小斷層分辨率提高。通過統(tǒng)計(jì)可得不同頻率下可識別的最小斷層斷距（表4）。

表4 不同主頻上泥下砂型斷層分辨率Tab．4 Fault resolution under different wavelet frequency

2．3 不同噪音比例的斷層模型

新疆沙漠地表起伏大，造成低降速帶、表層速度橫向變化劇烈，地震資料采集受地面干擾，導(dǎo)致地震記錄信噪比較低。針對上泥下砂型小斷層模型，砂巖速度為3 600m／s，子波主頻為30Hz，模擬不同噪音背景下不同泥砂速度比的斷層正演響應(yīng)特征，分析噪音對斷層分辨率的影響。

隨著噪音比重的增加，斷層斷點(diǎn)處的反射特征變得更加雜亂，不僅減弱原本斷層處的斷點(diǎn)反射，同時出現(xiàn)一些“偽斷層”（圖6）。真實(shí)連續(xù)的地層在強(qiáng)噪音的干擾下，同相軸發(fā)生扭曲甚至錯斷，在進(jìn)行構(gòu)造解釋時容易誤解為是斷層，降低了地震資料解釋的精度。當(dāng)噪音小于20%時，斷層的分辨率極限值幾乎不受影響，即當(dāng)泥砂速度比降低至0．7時，可以識別6m斷距斷層。而當(dāng)噪音比重達(dá)到20%及其以上時，6m斷距的斷層無法準(zhǔn)確識別，僅能最多解釋出斷距為8m的斷層，斷層的分辨率降低（圖7）。

通過在不同泥砂速度比的上泥下砂型小斷層模型中，添加不同比重的隨機(jī)噪音，根據(jù)正演結(jié)果進(jìn)行歸納可得不同噪音背景下不同泥砂速度比對應(yīng)的小斷層分辨率極限值（圖8）。當(dāng)泥砂速度比一定時，隨著地表干擾程度的增加，信噪比降低，斷點(diǎn)處的反射特征被淹沒在背景噪聲之中，能夠識別的最小斷層斷距變大，斷層分辨率降低；對應(yīng)的泥砂速度比越低，曲線縱向增加幅度越大，即斷層分辨率提高幅度越明顯；當(dāng)信噪比一定時，隨著泥砂速度比的降低，背景干擾中斷層附近的拐點(diǎn)反射逐漸增強(qiáng)，利于斷層的識別，因而可識別的斷層斷距增加，斷層分辨率提高。

圖7 相同泥砂速度比（0．7）不同隨機(jī)噪音下對應(yīng)的地震響應(yīng)Fig．7 Seismic responses with a certainη（0．7）under different noise background

圖8 不同噪音背景下不同泥砂速度比對應(yīng)的小斷層極限分辨率Fig．8 Minor fault resolution with differentη under different noise background

3 實(shí)際應(yīng)用分析

3．1 井間小斷層模型研究

由于構(gòu)造運(yùn)動，準(zhǔn)噶爾盆地中淺層發(fā)育眾多小型正斷層，受地震分辨率的限制，小斷層識別的難度加大。對車排子地區(qū)實(shí)際地震資料進(jìn)行分析，歸納總結(jié)出三類小斷層反射特征。經(jīng)頻譜分析，目的層白堊系地層地震主頻約在40Hz左右。結(jié)合測井?dāng)?shù)據(jù)，巖性資料可得三類井間斷層模型的實(shí)際參數(shù)值，即井下目的層斷層斷距、砂巖速度與砂巖密度、泥巖速度與泥巖密度，進(jìn)而可以求出各個模型井下地層對應(yīng)的泥砂速度比以及薄層分辨率。依據(jù)實(shí)際參數(shù)（表5）繪制井間地震模型并進(jìn)行正演。

表5 清水河組實(shí)際井間斷層模型參數(shù)表Tab．5 Parameters of actual cross-well model

將正演響應(yīng)結(jié)果與實(shí)際資料對比，斷層反射特征幾乎一致（圖8）。

1）針對同一模型，深、淺層不同的泥砂速度比對應(yīng)的斷層反射特征不同，深層泥砂速度比偏低，斷層階梯狀反射明顯，淺層泥砂速度比偏高，斷層拐點(diǎn)反射減弱，與前文小斷層模型中論述的泥砂速度比越低斷層分辨率越高的結(jié)論相一致。

圖9 實(shí)際井間地震剖面、地質(zhì)模型及其地震響應(yīng)Fig．9Actual cross－well seismic section、model and corresponding seismic responses

2）針對不同模型，同樣具有泥砂速度比越低，斷層反射越明顯的特征。依據(jù)前文歸納出的小斷層分辨率表（表3），結(jié)合不同主頻下的斷層分辨率極限值（表4），可分別計(jì)算出各井下不同泥砂速度比對應(yīng)可識別的最小斷層斷距，將實(shí)際井間斷距與計(jì)算出的小斷層理論分辨率相對比，深、淺拐點(diǎn)反射均明顯型斷層，因具有相對較低的泥砂速度比，斷層反射特征極為明顯。由前文理論模型可知，泥砂速度比一定時，可識別的最小斷層斷距對應(yīng)的斷層拐點(diǎn)反射相對較弱，明顯拐點(diǎn)反射的斷層斷距要大于可識別的最小斷距，該類斷層因具有顯著的拐點(diǎn)反射特征，因而推知其實(shí)際斷層斷距相對可識別的最小斷層斷距偏大，經(jīng)與實(shí)際數(shù)據(jù)對比，證實(shí)該推測正確；對于深、淺拐點(diǎn)反射相對較弱型斷層，由于斷層斷距偏小，加之巖層泥砂速度比相對較大，所以盡管斷點(diǎn)處存在拐點(diǎn)反射，但反射特征相對較弱，不如第一種斷層類型明顯。該類斷層的實(shí)際斷距與理論求得的可識別最小斷層斷距極為接近，因而實(shí)際剖面中小斷層附近也同樣表現(xiàn)為較弱的拐點(diǎn)特征。但由于實(shí)際斷層斷距大于理論計(jì)算的小斷層分辨率極限值，因此該類斷層在實(shí)際資料解釋中可以識別，并且其斷層斷距與理論極限值近乎相同；拐點(diǎn)反射由淺至深逐漸增強(qiáng)型斷層，其泥砂速度比由淺至深逐漸減小，階梯狀反射也隨之突出，由于實(shí)際斷層斷距大于可識別的最小斷層斷距，因此即使淺層泥砂速度比略高，但淺層實(shí)際斷層斷距也在可識別的最小斷層范圍之內(nèi)，因而斷點(diǎn)處仍存在較弱的拐點(diǎn)反射，該類斷層的深層實(shí)際斷層斷距相對可識別的最小斷層斷距偏大，淺層實(shí)際斷層則與可識別的最小斷層斷距較為接近。

4 結(jié)論

地震勘探中經(jīng)常出現(xiàn)“層斷波不斷”的小斷裂［22］，通過建立不同巖性斷層模型進(jìn)行正演模擬，探究泥砂速度比對小斷層識別的影響，總結(jié)出不同頻率、不同泥砂速度比情況下小斷層的分辨率理論極限值。結(jié)合實(shí)際地震資料，小斷層理論分辨率在新疆車排子地區(qū)取得良好的應(yīng)用效果，基于該地區(qū)應(yīng)用結(jié)果，得出以下結(jié)論：

1）子波主頻與泥砂速度比一定時，砂巖速度（地震分辨率）是影響斷層分辨率的主導(dǎo)因素，不同的砂巖速度模型中，斷距與相應(yīng)波長比值相同的斷層斷點(diǎn)處波形反射特征類似，但對應(yīng)可識別的最小斷層斷距并不相同。由于頻帶寬度一定，地震可識別的最小薄層厚度與砂巖速度緊密相關(guān)（波長＝速度／頻率），此時小斷層分辨率與地震資料分辨率呈正比，地震資料分辨率越高（低速砂巖），斷層分辨率越高。

2）子波主頻與砂巖速度一定時，即地震波波長與地震分辨率為固定值，泥砂速度比越小，斷層附近同相軸階梯狀反射以及拐點(diǎn)特征越明顯，可識別斷層斷距越小，此時，斷層分辨率主要受泥砂速度比影響。當(dāng)泥砂速度比降低至0．7或更小時，可識別斷距為相應(yīng)波長的1／20及其以上斷距的斷層，此時的斷層分辨率為對應(yīng)地震分辨率的五倍。

3）砂泥巖速度比一定時，子波主頻改變，斷距與相應(yīng)波長比值相同的斷層反射特征幾乎相同。此時斷層分辨率主要受子波主頻控制，主頻增加，可識別的最小斷距值減小，但不同頻率下可識別的最小斷層斷距與其相應(yīng)波長的比值相同。

4）信噪比降低時容易產(chǎn)生“偽斷層”反射，降低斷層分辨率。

5）新疆車排子探區(qū)白堊系主要存在三類小斷

層，①拐點(diǎn)反射特征明顯型斷層對應(yīng)的泥砂速度比相對較低，階梯狀反射明顯，易識別，斷層斷距大于相應(yīng)泥砂速度比條件下可識別的最小斷層斷距，即大于相應(yīng)波長的1／12；②深、淺層拐點(diǎn)反射特征相對較弱型斷層，對應(yīng)的泥砂速度比相對較高，階梯狀反射特征并不十分明顯，可以識別，但有一定難度，其斷層斷距與相應(yīng)泥砂速度比條件下可識別的最小斷層斷距極為接近，約為相應(yīng)波長的1／15；③拐點(diǎn)特征由淺至深逐漸增強(qiáng)型斷層對應(yīng)著由淺至深逐漸減小的泥砂速度比，深層與拐點(diǎn)反射特征極為明顯型斷層類似，淺層則與拐點(diǎn)反射相對較弱型斷層類似，即深層斷距大于波長的1／12，淺層斷距接近波長的1／15，略大。以上三類斷層斷距均在可識別的斷層分辨率極限值范圍內(nèi)，因而可以指導(dǎo)該區(qū)相同反射特征的斷層識別，同時可以預(yù)測小斷層的最小斷距。

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The influence of the ratio of mudstone velocity to sandstone velocity on minor fault resolution

ZHOU Lu1a，LIU Zhi-min1b，LIAO Wei2a，WANG Yu2b，BAI Wei2a，YUAN Bing1b
（1．Southwest Petroleum University a．State Key Laboratory of Oil ＆Gas Reservoir Geology and Exploitation，b．School of Geoscience and Technology，Chengdu，610500 China；2．PetroChina Xinjiang Oilfield Company a．Xinjiang Oilfield Company Gas Production Plant，b．Development Department of Xinjiang Oilfield Company，Karamay，834000 China）

The faults with minor throw developed in the northwest margin of Junggar basin are controlled by the tensile stress accumulated in the mid－shallow formations．Those faults play an important role in hydrocarbon migration and accumulation．Identifying a fault on the seismic section is determined by whether we have enough travel time separation for the hanging and foot wall of fault．The travel time is further influenced by velocity of formation．This paper provides an insight analysis for the influence of velocity ratio of mudstone to sand（VRMD）on identifying faults．We first discuss the effect of different value of VRMD，dominant frequency，and noise－signal ratio on identifying fault．The conclusion is that the lower value of VRMD，the easier identifying faults．We then apply our conclusion on identify the faults with minor throw on the seismic survey acquired over Chepaizi，Junggar bain．

velocity ratio of mudstone to sandstone；resolution of fault with minor throw；seismic resolution；forward modeling

P 631．4＋43

A

10．3969／j．issn．1001-1749．2015．03．11

1001-1749（2015）03-0330-11

2014-09-18 改回日期：2015-01-05

國家科技重大專項(xiàng)課題（2011ZX05001－006）

周路（1962－），男，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事地震資料解釋、地震巖性與儲層預(yù)測等方面的科研與教學(xué)工作，E-mail：zhoulu9＠126．com。

＊通信作者：劉志敏（1990－），女，碩士，主要從事地震資料解釋工作，E-mail：lzm＿fight＠163．com。