波阻抗反演在雙南地區(qū)砂體厚度預(yù)測的應(yīng)用

蔣學(xué)峰

摘要：為了加快雙南地區(qū)巖性油氣藏的勘探步伐，有必要弄清沙三段砂體縱向厚度以及橫向展布特征。本文基于約束稀疏脈沖波阻抗方法，進(jìn)行測井資料標(biāo)準(zhǔn)化，并應(yīng)用井震標(biāo)定提取目標(biāo)層段地震子波，利用層位優(yōu)選建立符合地質(zhì)規(guī)律的低頻模型，嚴(yán)把各項(xiàng)質(zhì)量監(jiān)控等方式可以獲得合理的反演結(jié)果，解決復(fù)雜構(gòu)造和資料地區(qū)儲(chǔ)層識(shí)別和預(yù)測問題，可為同行提供借鑒經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：巖性油氣藏 ?波阻抗 ?儲(chǔ)層預(yù)測

引 言

研究區(qū)位于遼河西部凹陷斜坡南段，東鄰清水～鴛鴦溝生油洼陷，多層系烴原巖發(fā)育，油源供給充足，西部有歡喜嶺及西八千兩個(gè)物源供給區(qū)，受多期構(gòu)造及斷裂活動(dòng)的影響，造成研究區(qū)發(fā)育多種復(fù)雜的圈閉類型，形成了多種油氣藏類型。

地震儲(chǔ)層反演

本次研究的目的層僅有沙二段和沙一段兩個(gè)地震反射層，在沙二段發(fā)現(xiàn)了前積現(xiàn)象、超覆現(xiàn)象、砂巖側(cè)向尖滅現(xiàn)象以及砂巖透鏡體現(xiàn)象等幾個(gè)地震層序標(biāo)志。

地震儲(chǔ)層反演就是測井約束地震反演，它是一種基于模型的波阻抗反演技術(shù)，其技術(shù)實(shí)質(zhì)是以具有豐富的高頻信息和完整的低頻成份的測井資料，補(bǔ)充地震有限帶寬的不足，用已知的地質(zhì)信息和測井資料作為約束條件，推算出高分辯率的地層波阻抗資料，描述儲(chǔ)層的平面展布、深度、厚度及物性變化情況。

1測井?dāng)?shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理

為了保證儲(chǔ)層反演輸入數(shù)據(jù)的可靠性，通過曲線標(biāo)準(zhǔn)化識(shí)別，消除測井?dāng)?shù)據(jù)中的系統(tǒng)誤差，得到可靠的結(jié)果，用于儲(chǔ)層評(píng)價(jià)及解決對比和地震反演問題。

標(biāo)準(zhǔn)化常用方法為直方圖法，其依據(jù)是認(rèn)為在探區(qū)范圍內(nèi)某一標(biāo)志層的測井響應(yīng)是穩(wěn)定的，根據(jù)統(tǒng)計(jì)的“正態(tài)分布”分析該綜合直方圖，產(chǎn)生一個(gè)包絡(luò)，其中各口井的平均值相符，包絡(luò)的范圍被認(rèn)為是井間實(shí)際地質(zhì)變化的度量。對于單井的數(shù)據(jù)分散，應(yīng)用計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)偏差進(jìn)行類似調(diào)整。

2子波估算

地震子波提取的質(zhì)量，直接受測井曲線和地震匹配關(guān)系好壞的影響，而測井曲線僅對地震資料標(biāo)定的好壞直接影響到波阻抗的質(zhì)量。在合成地震記錄與地震匹配以后，選擇地震資料信噪比高，匹配程度好的時(shí)窗，提取地震子波，達(dá)到子波的波形和相位都比較合理。

反演處理子波估算貫穿到層位標(biāo)定的全過程。首先在一個(gè)經(jīng)驗(yàn)時(shí)深關(guān)系控制下，根據(jù)地震頻譜分析結(jié)果，選用主頻25Hz，正極性雷克子波進(jìn)行標(biāo)定，做出最終的合成記錄，并與井旁地震道對比，根據(jù)反射特征的對比關(guān)系，對測井曲線的時(shí)深關(guān)系校正，以校正后的測井曲線為基準(zhǔn)。采用了振幅譜和相位譜分析的方法估算子波，并用估算的子波再次進(jìn)行層位標(biāo)定，如此反復(fù)迭代進(jìn)行，直至獲得最佳子波。

層位標(biāo)定是地震和地質(zhì)間溝通的橋梁，精細(xì)的層位標(biāo)定可以使地震和地質(zhì)準(zhǔn)確融洽，提高構(gòu)造和儲(chǔ)層研究的精度。從本區(qū)的地層分布來看，沙一段發(fā)育的泥巖頂界的反射特征比較清楚，依據(jù)這個(gè)特征和各井對比分析結(jié)果，結(jié)合VSP測井資料和多井?dāng)M合時(shí)深關(guān)系將合成記錄與井旁地震道進(jìn)行對比標(biāo)定，不同巖性、電性的地層與地震反射特征有了對應(yīng)關(guān)系，完成了合成記錄的粗標(biāo)定。在此基礎(chǔ)上對子波進(jìn)行重新提取，再做精細(xì)標(biāo)定，并根據(jù)地質(zhì)分層數(shù)據(jù)和地震解釋層位對應(yīng)關(guān)系以及波阻反射特征的對比關(guān)系，對測井曲線的時(shí)深關(guān)系進(jìn)行微調(diào)，提高合成記錄與井旁地震道的匹配程度。

3初始阻抗

波阻抗模型的建立過程就是把地震界面信息和測井波阻抗正確結(jié)合起來的過程。通過建立波阻抗模型，一方面利用測井資料中豐富的高頻信息和完整的低頻成份，補(bǔ)充地震有效帶寬的不足，另一方面可以對反演進(jìn)行約束，減少反演的多解性，提高反演精度。

綜合利用地質(zhì)、測井和地震解釋成果，依照沉積規(guī)律，建立研究區(qū)地質(zhì)框架，在其控制下將測井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行合理內(nèi)插外推，建立初始波阻抗模型。在垂向上盡量保留測井資料高頻信息，在橫向上保證了組抗內(nèi)插的合理性。

4稀疏脈沖反演方法（波阻抗反演）

稀疏脈沖反演認(rèn)為地震反射系數(shù)是由一系列大的反射系數(shù)疊加在高斯分布的小反射系數(shù)背景上構(gòu)成的。大的反射系數(shù)，相當(dāng)于不整合界面或巖性界面，其目的是尋找一個(gè)使目標(biāo)函數(shù)最小的脈沖數(shù)目，然后得到波阻抗數(shù)據(jù)，其目標(biāo)函數(shù)為：

式中QBJFUN為目標(biāo)函數(shù);ri為反射系數(shù); 為地震匹配系數(shù);di為地震數(shù)據(jù);Si為合成地震數(shù)據(jù); 為趨勢匹配系數(shù);ti為定義的趨勢;zi為定義的內(nèi)的阻抗值;缺省p=1、q=2。

稀疏脈沖反演在迭代運(yùn)算過程中，先使用較少的脈沖個(gè)數(shù)，產(chǎn)生一個(gè)初始模型，再修改模型，使目標(biāo)函數(shù)達(dá)到最小，再增加脈沖個(gè)數(shù)，重復(fù)進(jìn)行迭代，直到反演結(jié)果無變化，輸出結(jié)果即為最終反演結(jié)果。

5 反演質(zhì)量分析

對于波阻抗反演的質(zhì)量分析是通過合成記錄剖面與原始地震資料比較來確定，當(dāng)合成記錄數(shù)據(jù)與原始地震數(shù)據(jù)的參差越小反演結(jié)果越好，反之需修改處理參數(shù)，重復(fù)進(jìn)行反演實(shí)驗(yàn)，直到滿意為止。

6 儲(chǔ)層參數(shù)計(jì)算

為了精細(xì)描述儲(chǔ)層在空間上的分布狀況，利用波阻抗反演結(jié)果，分別計(jì)算了E3S1和E3S2段的砂巖厚度及平面分布趨勢，計(jì)算公式如下：

式中，n1、n2分別為計(jì)算時(shí)窗內(nèi)頂、底界面的采樣點(diǎn)序號(hào)，n1Sandi為第i個(gè)砂巖采樣點(diǎn)數(shù)，nall為計(jì)算時(shí)窗內(nèi)總的數(shù)據(jù)采樣點(diǎn)個(gè)數(shù)，delt為數(shù)據(jù)采樣間隔;velocity為計(jì)算目的層的平均速度。

7 地震儲(chǔ)層反演結(jié)果分析

測井約束反演結(jié)果是通過地層速度信息，反映出了巖性在空間上的變化情況，它將地震與測井信息有機(jī)地聯(lián)系起來，相互彌補(bǔ)不足。

從地震反演結(jié)果與完鉆井的對應(yīng)關(guān)系來看，兩者吻合的較好。反演剖面中儲(chǔ)層段表現(xiàn)為中高阻抗值，橫向上阻抗值變化反映了儲(chǔ)層相對發(fā)育的情況，工區(qū)內(nèi)儲(chǔ)層主要發(fā)展在西部，沙一、二段東部差，儲(chǔ)層厚度上西北向東南逐步變薄。同時(shí)搞清了錦129、錦310井區(qū)沙二上段兩個(gè)巖性發(fā)育區(qū)的形態(tài)和砂巖厚度，為井位部署提供依據(jù)。

結(jié)論

（1）運(yùn)用約束稀疏脈沖波阻抗反演方法進(jìn)行重力流砂體識(shí)別是重要手段，適合遼河西部凹陷興馬地區(qū)。

（2）通過合理標(biāo)定以提取目標(biāo)層段地震子波，建立符合地學(xué)規(guī)律的低頻模型，且結(jié)合測井約束，嚴(yán)把各項(xiàng)質(zhì)量監(jiān)控等方式可以獲得合理的反演結(jié)果，解決復(fù)雜構(gòu)造和資料地區(qū)儲(chǔ)層識(shí)別和預(yù)測問題。

（3）結(jié)合測井資料分析和波阻抗反演結(jié)果，建立了砂巖判別模式。

參考文獻(xiàn)

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