薄砂巖儲層的地震反演預測研究

秦貞超 黃超 蘭明杰（中國石化西北油田分公司 勘探開發研究院 烏魯木齊 830011）

隨著地震勘探技術的不斷進步，隱蔽油氣藏地震勘探和預測技術越來越受到人們的重視，特別是針對薄砂巖儲層的空間展布和儲層特征的預測研究[1-2]。由于薄砂巖儲集層大多具有厚度薄、縱向上砂泥巖多層疊置、橫向物性變化快的特點，同時受到地震分辨率和薄層調諧效應的影響，薄砂巖儲層反射特征不能在地震資料上得到清晰的反映，且通過常規的波阻抗反演方法在實際應用中不能有效的對薄砂巖儲集層進行預測[3]。為此，總結提出了一套新的反演流程，探索性的開展了儲層特征及擬聲波反演的地震反演預測研究，為薄砂巖儲集層的預測提供了可行的方案，并對塔中北坡志留系坷坪塔格組下段薄層砂巖進行了描述，取得了較好的效果。

一、基本原理與方法

對于薄砂巖類儲層，將儲層特征反演與擬聲波反演進行有效結合，可以有效的提高儲層的預測精度。圖1為反演流程圖，其主要思想是通過儲層特征反演得到反演數據體，由于反演數據體能夠很好地刻畫儲層的分布范圍，因此可以在反演數據體上直接解釋儲層的頂底界面，以解釋成果為約束，進行基于模型的擬聲波建模與反演，提高了擬聲波反演的精度，其反演結果較好的反應了儲層物性橫向特征變化規律。

圖1 反演流程圖

儲層特征反演主要采用統計分析方法，建立能夠表征儲層特征如速度、密度、孔隙度、巖性百分含量的測井曲線與地震屬性之間的非線性關系[4]，然后反演得到全工區的巖石物性特征,進而得到反演數據體,在反演數據體上直接對儲層進行解釋，得到儲層的空間展布范圍，在此基礎上進行擬聲波反演。統計分析方法是將測井曲線與井旁地震屬性按分層進行擬合，根據擬合的相關性，選擇一個最佳的擬合公式。進行儲層特征反演時，仍然考慮了構造框架、沉積模式的約束等。

擬聲波反演能夠有效的分辨薄砂巖儲集層，這是由于其使用對儲集層較為敏感的測井曲線構建新的具有聲波量綱的曲線，該曲線融合了對儲層較為敏感的測井曲線的高頻信息與聲波曲線的低頻信息[5]。

二、應用實例

研究區域位于新疆塔里木盆地中央隆起帶北坡，2011年WELL1井對柯坪塔格組下段加砂壓裂獲得油流，實現了塔中北坡志留系柯坪塔格組下段油氣勘探的突破，初步展示了順托果勒低隆志留系良好的勘探前景。但隨后針對該儲層的多口鉆井無良好油氣顯示，分析其原因是儲層埋藏深度大（5000 m-6000 m），砂體厚度較小（單層砂體2 m-3 m），橫向物性變化快，直接利用聲波曲線地震反演不能準確預測儲集層。因此使用圖1中的反演流程，將儲層特征反演與擬聲波阻抗反演相結合，來提高優質砂體儲集層的預測精度。

1.儲層特征反演

（1）曲線標準化處理

通過井曲線的分析研究，決定采用GR曲線作為源曲線，由于不同年代不同單位及不同儀器采集的測井數據，同一曲線其基線值存在著漂移，因此首先對GR曲線做了標準化處理，主要是以測試結果較好的WELL7井GR曲線作為標準，對其它井進行標準化處理。

（2）精細井震標定

主要針對研究區7口的直導眼井進行精細標定，利用已做過環境校正和標準化處理的聲波曲線和密度曲線進行合成地震記錄標定。通過對聲波和密度曲線環境校正和標準化處理后合成地震記錄與實際地震資料吻合度較高。

（3）儲層特征反演

以標準化后的GR曲線作為源曲線，以聲波、密度曲線標定的結果為基準時深關系，在已解釋成果的約束下，基于統計分析方法進行儲層特征反演。從反演結果的連井剖面（圖2）來看，反演剖面與已鉆井鉆遇儲集層厚度趨勢上吻合較好，基本上反映了儲集層空間展布形態。因此可以認定在研究區利用GR曲線作為儲層特征反演可行，能夠比較準確刻畫儲集體邊界。

在反演結果剖面上，用自動和交互結合的方式，直接解釋各類巖性地質體，其中T 64為泥巖頂，T 65為儲集體的頂，粉紅色層位為解釋的儲集體頂底界面。

2.擬聲波反演

（1）擬聲波合成及預處理

利用反映地層巖性變化比較敏感的GR曲線，構建具有聲波量綱的新曲線，結合聲波的低頻模型，合成擬聲波曲線，使它既能反映地層速度和波阻抗的變化，又能反映巖性的細微差異。擬聲波曲線合成方法主要通過地質統計學方法得到，其通過源曲線和目標曲線之間統計分析，實現擬聲波的合成。

（2）擬聲波交匯分析與標定

圖3 aWELL3井GR與聲波阻抗交匯圖

圖3 bWELL3 GR與擬聲波阻抗交匯圖

通過擬聲波曲線計算擬聲波阻抗，并與GR曲線進行交會分析，圖3 a是聲波阻抗與GR的交匯圖，圖3 b是擬聲波阻抗與GR的交匯圖，對比分析，可以看到圖3 a中波阻抗不能夠很好的將泥巖和砂巖分開。圖3 b中砂泥巖與擬聲波阻抗對應關系都比較明確，能夠很好的區分砂巖與泥巖，因而擬聲波阻抗中砂泥巖對應的波阻抗值是能夠區分開的，整體上，砂巖對應擬聲波阻抗值大于11500 g/c m3·m/s。這也給利用擬聲波阻抗反演方法及相關參數的選取奠定了基礎。

擬聲波標定主要是在聲波精細標定的基礎上，在不改變原有的時深關系的前提下，以擬聲波替代聲波曲線進行擬聲波合成記錄的制作，通過對子波頻率、相位等的不斷調整，保證在原有的時深關系不變的條件下，擬聲波合成地震記錄與地震資料在目的層段的相關系數最大，達到合成記錄與地震數據的最佳吻合。

（3）擬聲波反演及結果分析

圖4 擬聲波反演（上）與屬性特征反演（下）對比圖

在上述研究的基礎上，在屬性體解釋成果約束下基于分形插值算法進行擬聲波反演，從擬聲波反演與屬性特征反演的連井剖面對比圖（圖4）可以看到，在屬性特征反演數據體解釋結果約束下，擬聲波反演得到的儲層砂體的波阻抗剖面與已鉆井對應關系良好，較好的反映了儲集層橫向物性變化規律，與擬聲波反演相比，屬性特征反演對儲集層物性的橫向變化不敏感。因此只有通過儲層特征反演與擬聲波反演相結合才能有效全面的預測薄砂巖儲集層。

結論

（1）針對薄砂巖儲層預測存在的問題和難題，設計了以屬性參數反演與擬聲波反演相結合的反演預測流程，提高優質砂體儲層預測精度，深化了儲層認識，為該區落實有利勘探目標提供了有效技術支持。

（2）儲層特征反演體能夠較好的描述儲層空間展布，在屬性體上解釋結果約束下，擬聲波阻抗能夠比較好的反映儲層的好壞，在一定程度上解決了薄砂巖儲集層展布與物性變化規律的預測。

[1]王延光.儲層地震反演方法以及應用中的關鍵問題與對策[J].石油物探，2002，41(3)：299-303.

[2]寧松華.利用高分辨率地震反演研究薄砂巖儲層[J].石油天然氣學報,2006，28(2)：60-62.

[3]秦銳，丁國棟，崇麗萍等.低孔滲薄互層多參數地震儲層預測反演[J].石油物探，2004，43（增刊）：104-106.