測井資料在井震聯合標定中的應用

李海明，劉穎華，侯伯剛

(1.承德石油高等專科學校 數理部，河北 承德 067000；2.中國石油勘探開發研究院,北京 100083)

測井資料在井震聯合標定中的應用

李海明1，劉穎華1，侯伯剛2

(1.承德石油高等專科學校 數理部，河北 承德 067000；2.中國石油勘探開發研究院,北京 100083)

井震聯合標定地震反射目的層是構造解釋、巖性反演中最基礎的工作，是連接地震、測井數據的橋梁。建立目標層位與地震反射之間對應關系的工具是利用測井資料合成地震記錄。從合成地震記錄的原理及制作方法入手，指出影響井震聯合層位標定質量的關鍵因素是正確處理測井數據和準確提取地震子波。利用杏樹崗油田杏六東Ⅰ區塊x5-4-135井資料和該區地震資料試驗研究了測井曲線與地震子波對合成地震記錄質量的影響。證明利用測井曲線提取確定性子波標定效果優于Ricker子波和統計性子波。

井震聯合標定；測井數據；反射系數；子波

利用合成地震記錄這個地震資料解釋基本工具將地震資料與測井資料有機聯系起來，井震聯合精確標定目的層是構造解釋的基礎[1，2]。地震剖面上層位標定的目的是賦予地震同相軸特定的地質含義，建立地震同相軸與地層、地層組合之間對應關系。也是開發階段利用地震資料和高密度井網資料開展精細構造解釋、巖性解釋和預測，重構地下地質認識體系基礎[3]，高精度的合成地震記錄將決定著構造解釋和儲層精細描述研究工作的質量與水平。

1 合成地震記錄原理與方法

在不考慮干擾的情況下，制作合成地震記錄的數學模型為地層反射系數與地震子波的褶積[4]，公式如下：

x(t)=w(t)*r(t)

(1)

式中，x(t)表示地震道，w(t)代表地震子波，r(t)表示地下反射系數序列。

制作方法為：

1)速度測井曲線和密度測井曲線相乘得到波阻抗曲線；2)對波阻抗曲線進行深時轉換，由深度域轉到時間域；3)由波阻抗曲線轉換為反射系數曲線；4)提取地震子波；5)反射系數與子波進行褶積，得到井旁合成地震記錄道。

顯然反射系數的準確性和地震子波的精度主要地決定了人工合成地震記錄的精度。

2 合成記錄制作的關鍵

制作合成地震記錄，涉及測井曲線的編輯校正、測井曲線的方波化、拉伸控制、子波的選擇、低信噪比資料的標定、高分辨率資料的標定等多個方面[5]。但最為關鍵的是測井曲線的處理和地震子波的選擇。

2.1 測井曲線處理

2.1.1 測井曲線的編輯和濾波

測井曲線編輯和濾波是一項重要的基礎工作，測井曲線上存在著由于井徑變化、油氣與泥漿侵入、儀器因素等引起的干擾、孤立野值等[6]，對測井曲線的編輯和濾波就是要剔除和壓制這些干擾數據。可以選擇的濾波有：中值濾波、帶通濾波和滑動平均。

2.1.2 測井曲線的方波化處理

測井曲線的高頻變化使得很難從測井曲線上找出地質意義上的地層，通常意義上，無論地層的厚度如何，同一地層的測井數據應該是大致穩定的。測井曲線方波化就是根據測井曲線的變化特征，對測井曲線自動分層，在每一個分層內，測井數據是相同的，在自動分層后，可以根據其它信息，對自動分層的結果進行人為的手工調整。用測井波阻抗曲線合成的地震記錄與井旁地震道比較，若反射時間、波組關系等基本接近，就可以判斷標定是正確的；否則標定就是錯誤的。

圖1給出的是一個測井曲線方波化處理的例子，在1 220 m之下的測井曲線進行了方波化處理，并利用方波化的測井曲線制作的合成記錄，對比合成地震記錄與井旁地震道波組對應關系良好，說明處理是正確的。

2.1.3 時深轉換與反射系數計算

1)時深轉換：測井數據表示的是深度域的地層巖性信息(速度、密度、電性、孔隙等)；地震數據表示地下構造和地下巖性在時間域的地震響應。為了能使二者在時間域內交互對比，就需要對測井資料進行時深轉換。直接利用聲波時差曲線積分進行時深轉換的公式為[7]：

(2)

式中：H0為起始深度，m；H為終止深度,m；T0起始深度對應的時間,s；Th為深度H對應的時間，s；Δth為深度對應的聲波時差，ms。對不同深度的聲波時差測井曲線進行計算，就得到深時轉換關系。

2)反射系數：上下層介質的波阻抗差異決定地層反射系數[8]，其表達式為：

(3)

式中，ρi，vi為測井曲線上第i層的密度和速度；ρi+1，vi+1為第i+1層的密度和速度；ρ，v來自于速度和密度測井曲線，因此測井資料對合成記錄有著很大的影響。

2.2 地震子波

地震子波是合成地震記錄最重要的影響因素之一，常用子波類型有：Ricker子波;由井口附近地震道數據提取的統計子波[4];確定性子波[6];時變子波。

制作合成地震記錄時，子波極性要與地震資料一致；子波頻率應與井旁地震記錄主頻一致，需要對近井地震資料進行頻譜分析，確定主頻。

3 合成地震記錄過程中的拉伸問題及其原則

合成地震記錄過程中的拉伸就是將合成地震道與井旁地震道的標準層反射對齊。地震資料處理過程中的速度是通過速度分析獲得的。這種速度分析方法得到的速度與聲波測井得到的速度存在差異。一般而言，聲波測井的速度要高于地震資料分析得出的速度，因此對于同一套地層，合成記錄要比井旁實際地震記錄“短”一些。為了將兩者對應起來，需要將合成記錄“拉長”一些。在標定過程中，拉伸從最淺的標志層開始，依次向下拉伸。

合成記錄制作過程中拉伸原則：1)用井徑曲線檢查聲波曲線可靠性，是否存在井眼垮塌，是否確實需要拉伸；2)拉伸壓縮時要遠距離調整，兼顧淺中深的各波組關系；3)避免局部小的調整；4)拉伸后，注意用慢度曲線監控聲波曲線變形情況。

4 標定試驗與精度分析

依據上面的的分析，利用杏樹崗油田杏六東Ⅰ區塊x5-4-135井聲波測井資料和該區地震資料進行合成地震記錄和層位標定。密度使用Gardner公式ρ=0.31v0.25來求取[9]。

4.1 標定試驗

首先對井點附近地震資料的主頻進行了分析估計，目的層主頻在38～40 Hz左右，有效高頻能量大約為80 Hz，因此確定選用38 Hz的Ricker子波進行合成地震記錄，以最上面的主要標志層(T1)為標準，將合成地震記錄與井旁道對齊(見圖2)。

用井旁地震道提取統計性子波標定，試驗時地震道范圍選取為7×7，時窗長度250 ms。在仔細對比的基礎上，對合成地震記錄進行適度的拉伸對齊合成地震記錄與井旁地震道之間的波組關系，如圖3所示。

利用統計性子波對齊主要反射層之后，利用測井曲線提取確定性子波來合成的地震記錄(見圖4)。圖2、圖3、圖4給出的分別是利用Ricker子波、統計子波和利用測井曲線提取確定性子波合成記錄與井旁地震道的對比結果。

4.2 質量分析

合成地震記錄與井旁地震道的相關性是評價合成地震記錄質量的重要標準[5]，觀察圖2可發現，除最上面T1標志層對齊外，其他波組關系均沒有對齊，四個標定層位效果很差。圖3、圖4目視差別不明顯，合成記錄與井旁地震道波組對應關系明顯好于圖2，四個標定層位中最上與最下兩個層位對齊，中間兩個層位均有可比較的明確含義。通過計算，x5-4-135井Ricker理論子波(38 Hz)合成地震記錄與井旁地震道相關系數約為69%，統計子波合成地震記錄與井旁地震道相關系數約為84%，而用測井資料與地震資料提取的確定性子波合成記錄與井旁地震道相關系數達88%，合成記錄質量最高。

5 結論

1)提高井震聯合層位標定質量的關鍵是測井曲線的正確處理和子波選用。2)試驗分析表明，利用測井曲線和井旁地震道提取的確定性子波進行標定精度最高。在開發階段利用地震資料和高密度井網資料開展精細構造解釋時應盡量選用確定性子波進行層位標定，提高相關研究工作的質量與水平。

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[9] 董震,潘和平.聲波測井資料與地震屬性關系研究綜述[J].工程地球物理學報，2007,4(5):488-493.

Application of Logging Data in Well-Seismic Integration Calibration

LI Hai-ming1, LIU Ying-hua1, HOU Bo-gang2

(1.Department of Mathematics and Physics, Chengde Petroleum College, Chengde 067000, Hebei, China; 2.Research Institute of Petroleum Exploration & Development， PetroChina, Beijing 100083,China)

The well-seismic integration calibration of seismic reflection layer is the basis for structure explanation and lithological inversion, and it is also the bridge between seisme and logging data. Drawing seismic record from logging data is the only tool to set the relation between target strata and seismic reflection. This paper starts from the theory and method of Synthetic Seismograms, then points out that the crucial factor influencing well-seismic integration calibration is the correct handling of logging data and the exact extraction of seismic wavelet. This paper takes the logging data of Xingliudong x5-4-135 and the seismic data test to study the influence of logging and seismic wavelet on Synthetic Seismograms quality. It is proved that extracting the determined wavelet calibration by well log is better than Ricker and statistical wavelet.

well-seismic integration calibration; logging data; reflection coefficient; wavelet

2016-05-17

李海明(1967-)，男，河北灤縣人，副教授，主要從事石油工程專業教學和非常規油氣資源研究,郵箱lihaiming@cdpc.edu.cn。

P618.13

B

1008-9446(2016)06-0001-04