高喜龍

（中國石化勝利油田分公司海洋采油廠，山東 東營 257237）

埕島油田東斜坡地震資料特殊處理及儲層預測

高喜龍

（中國石化勝利油田分公司海洋采油廠，山東 東營 257237）

針對埕島油田東斜坡地區(qū)東營組目的層段砂巖儲層較薄，砂、泥速度差異較小，三維地震資料品質較差，儲層描述難度大等問題，從小波分頻處理基本原理出發(fā)，闡述了小波分頻處理技術對提高地震資料分辨率的可行性，探索應用了該技術提高地震資料分辨率、以測井資料為約束地震反演儲層描述新技術，對東斜坡東營組儲層分布空間和展布規(guī)律進行了反演、預測和描述。應用結果表明：通過對三維地震資料的小波分頻特殊處理，地震資料主頻有所提高，頻帶得到了進一步拓寬，資料品質得到明顯改善，識別薄儲層能力得到加強；在此基礎上，通過測井約束反演，充分發(fā)揮了井、震各自優(yōu)勢，精細刻畫了儲層的展布特征，落實了儲量規(guī)模，有效解決了儲層預測的困難，為下步勘探開發(fā)部署提供了可靠的依據(jù)。

小波分頻；地震資料；測井約束反演；儲層預測；埕島油田

1 區(qū)域概況

埕島油田東部斜坡帶（以下簡稱“東斜坡”）位于渤海灣盆地南部的淺海、極淺海海域，區(qū)域構造上屬于濟陽坳陷與渤中坳陷交匯處的埕北低凸起東南端（見圖1），為埕北低凸起向渤中坳陷延伸的部分。東斜坡是前第三系潛山上發(fā)育起來的披覆構造，前第三系地層剝蝕面呈NE傾向的單斜構造，從東向西依次出露古生界、中生界地層。東斜坡自1995年鉆探SH8井獲得高產工業(yè)油氣流以來，先后部署了CBG4、SH10、CB325、CB326等探井，均在東營組獲得了工業(yè)油氣流。

由于研究區(qū)地震資料采集時間較早，且受灘海地區(qū)施工等條件限制，導致地震資料品質很差，雜亂反射與空白反射現(xiàn)象明顯，影響了地震資料的應用效果。為此，筆者采用小波分頻方法對資料進行了處理，以提高資料應用的效果，進而通過測井約束反演技術精細預測和儲層描述，為下一步勘探開發(fā)實施奠定良好的基礎。

圖1 埕島油田區(qū)域位置

2 小波分頻地震資料處理

埕島油田作為淺海油田，其勘探開發(fā)具有“井資料少，以地震資料為主”的特點，因此，對地震資料的品質處理就需要采取一些特殊技術對策。而小波域中對信號的刻畫既有時間分辨率，又有頻率分辨率，可以實現(xiàn)對不同頻率和不同時間（深度）進行不同的處理，拓展頻帶和壓制噪音更精確［1-2］。

2.1 原理與方法

利用數(shù)學分析方法將地震記錄分解成為一系列具有中心頻率的窄帶小波分頻剖面［2］。在小波域中，隱蔽圈閉具有較低的縱向分辨率和較高的橫向分辨率，為使縱、橫向分辨率均有所提高，采用沿層分頻處理等新的技術方法，對分辨率進行處理，使處理后的分辨率提高。以單張地震剖面為例，進行連續(xù)小波變換，其步驟如下。

1）設地震記錄道為g（t），其連續(xù)小波變換為

式中：a為尺度因子（對應頻率信息）；b為平移因子（對應時間和空間信息）；t為時間，ms；Ψ（t）為小波基函數(shù)；是由Ψ（t）生成的小波；cΨ為小波基函數(shù)相關系數(shù)為Ψ（ω）的共軛；ω為頻率，Hz。

3）信號的小波變換一般分為2種，即使連續(xù)小波變換和離散小波變換，在實際計算中取離散波變換形式：

式中：R為重建時的誤差項。

Ψm，n（t）定義為小波函數(shù)族，其數(shù)學表達式為

Dm，ng為離散化小波變換系數(shù)，其數(shù)學表達式為

4）精確重建時R→0。能否精確重建的關鍵在于a0，b0和Ψ（t）的選取，為了精確重建，a0，b0分別取值為2和 1，式（4）變?yōu)?/p>

5）在實際應用中，為了提高速度，小波變換采用mallat算法，把信號按不同尺度分解為離散逼近S2jg和離散細節(jié)W2jg的一元函數(shù)空間，表示為：

G，H為一對正交鏡象濾波器，對給定的小波，G，H確定；j=0，1，…，j-1，直到尺度 2j，上述尺度滿足精度要求。

6）通過對離散細節(jié)進行去噪和提高分辨率處理后，用式（9）進行重建：

2.2 處理流程

小波分頻處理的關鍵技術是譜重構與小波重構技術、譜分解與小波包分解技術，以及有效波與背景信息分離技術等。其處理流程是，對分解后含有不同頻率成分的頻率通道進行分析，對分頻剖面作類似于譜白化處理，從而獲得縱向上較高分辨率的結果，最后通過小波反變換對進行譜白化處理的結果進行重建，最終完成小波分頻高分辨率處理。

2.3 處理效果

圖2和圖3分別為小波分頻處理前后地震剖面頻譜分析對比結果。從分析對比結果可以看出，處理后的地震資料主頻由原來的25 Hz提高至34 Hz，頻帶寬度由原來的7～32 Hz拓寬至7～45 Hz，反映薄層特征的高頻信號明顯加強，高頻噪音被有效壓制；并且處理后的地震剖面品質得到明顯改善（見圖4）。

圖2 原始地震剖面頻譜分析

圖3 小波分頻處理后剖面頻譜分析

圖4 小波分頻處理后的地震剖面

3 儲層預測研究

通過小波分頻特殊處理后的地震資料品質得到了明顯改善，從而為儲層精細描述奠定了基礎。此次研究綜合利用處理后的地震資料，結合地質、鉆井、測井及測試等資料，利用測井約束反演技術，對東斜坡東營組的主力含油層系儲層分布特征進行描述與評價。

3.1 測井約束反演流程

測井約束反演技術是建立在褶積模型基礎上的井震聯(lián)合反演［3］。本次研究是通過對地震資料的特殊處理、測井曲線標準化處理、三維精細控制層位解釋、儲層綜合標定、模型建立等關鍵技術流程，獲得了1個可以滿足儲層精細描述的波阻抗數(shù)據(jù)體，處理流程見圖5。

圖5 測井約束反演處理流程

3.2 測井約束反演

測井約束反演的關鍵分為2個部分，即對地震資料的特殊處理和稀疏脈沖反演步驟控制［4］。

3.2.1 測井曲線標準化

東斜坡地區(qū)經過近20年的勘探開發(fā)，探井和開發(fā)井因受測井時間、儀器系列、井眼狀況、泥漿性能等影響，在測井資料質量和精度等方面存在一定誤差。因此，有必要對區(qū)塊內的測井曲線進行標準化處理。

選取直方圖法對系統(tǒng)誤差較大的聲波時差、電阻率、密度等測井曲線進行標準化處理［5］。其基本思路是：選擇通過環(huán)境等校正后的關鍵井（CB326，CB32）標準層測井曲線作頻率分布直方圖，建立測井數(shù)據(jù)標準化的刻度模版；將其余井標準層測井曲線頻率分布直方圖與刻度模板進行對比分析，確定校正值；最后根據(jù)校正值進行標準化處理。

3.2.2 儲層標定

儲層標定是測井與地震資料結合的橋梁［6-7］。在儲層標定過程中，以零相位理論子波為基礎，采用區(qū)域平均速度經驗公式（濟陽坳陷東營時深關系）、VSP測井速度（CB32，SH8井）、地質分層、地震標準反射層（T1、Ed6頂、T2）等資料，通過多次子波估算，獲取最佳子波，使合成地震記錄與井旁地震道達到最佳匹配，進而提高儲層標定的精度。通過對研究區(qū)31口探井及24口開發(fā)井進行合成地震記錄與井旁地震道擬合分析，擬合的相關系數(shù)均在0.78以上。

3.2.3 模型搭建

建立波阻抗模型［8］的方法是在儲層綜合標定的基礎上，通過三維精細構造解釋落實控制層位和斷層，將解釋的T1、Ed6頂、Ed8頂、T2′、T2等5個反射層位參與到模型的建立過程中，保證東斜坡地區(qū)地層整體展布特征的體現(xiàn)；同時從井點出發(fā)優(yōu)化內插外推，采用反距離加權的內插算法，避免了在井點處模型化嚴重的缺陷，進而形成集地震、地質、測井信息為一體，含豐富高低頻信息且符合地質規(guī)律的初始波阻抗模型。

3.2.4 優(yōu)選反演參數(shù)

為了能更好的保證反演效果，必須選擇合理的質量控制參數(shù)λ，進行數(shù)據(jù)整合［7］。通過反復試驗，在信噪比、地震殘差、井相關性等各項質量控制參數(shù)基本趨于穩(wěn)定的情況下，在λ取值為26時，反演數(shù)據(jù)體的信噪比和分辨率之間達到了較好平衡。

通過多次反復試驗，得到了一個有限頻帶寬度的測井約束反演波阻抗數(shù)據(jù)體，該數(shù)據(jù)體缺乏地震數(shù)據(jù)中的低頻分量（10 Hz以下），因此對其進行了低頻分量補償；但此時測井資料的高頻分量沒有得到充分體現(xiàn)，經過低頻補償后的波阻抗數(shù)據(jù)體分辨率滿足不了精細儲層描述的要求，必須對其高頻分量進行補充。再經多次試驗，最終將初始波阻抗數(shù)據(jù)體中70～90 Hz頻帶內信息補充到已經生成的低頻數(shù)據(jù)體中，最終獲得了包含豐富高低頻信息的波阻抗反演數(shù)據(jù)體。

3.3 儲層精細描述

在對地震、地質及開發(fā)資料充分認識的基礎上，按照“點—線—面”的順序進行儲層進行精細描述。首先，從井出發(fā)，結合地質分層結果，根據(jù)已知井點的綜合標定成果，確定出儲層對應的地震響應特征和對應反演剖面位置；然后由井點處外推，從連井剖面上初步確定出儲層的空間展布。為了使解釋的砂體更加準確，在層速度研究的基礎上，結合沉積相、砂體展布規(guī)律、地震屬性等方面的分析，從已鉆井儲層出發(fā)，對反演波阻抗數(shù)據(jù)體進行砂體解釋。

通過對東斜坡東營組進行綜合評價，共描述砂體86個。按照描述砂體厚度結果，結合研究區(qū)的成藏規(guī)律分析，將描述砂體分為3類：Ⅰ類砂體井區(qū)描述砂體最厚，砂體厚度6～12 m，共有32個砂體，含油面積31.5 km2，石油地質儲量2 100×104t；Ⅱ類砂體井區(qū)描述砂體平均厚度4 m，共有23個砂體，石油地質儲量860×104t；Ⅲ類砂體是砂體厚度最小，平均厚度2.5 m，共有15個砂體，石油地質儲量360×104t。

4 結論

1）針對淺海地區(qū)勘探開發(fā)對地震資料要求的特殊性，采用小波分頻特殊處理技術，在提高地震分辨率的同時可以較好地壓制地震噪音，使地震資料的品質得到明顯的改善。

2）測井約束反演作為一項成熟的儲層預測與描述技術，將其應用于淺海地區(qū)這種井少且以地震資料為主的地區(qū)，成功地將井、震資料結合起來，充分發(fā)揮了井、震在縱橫向上的統(tǒng)一。

3）通過精細儲層預測與描述，精細刻畫了砂體空間上的展布規(guī)律，落實了東營組主力含油儲層儲量規(guī)模，為下一步油田的勘探開發(fā)部署提供了可靠依據(jù)。

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（編輯 李宗華）

Reservoir prediction and special processing of seismic data in eastern slope area of Chengdao Oilfield

Gao Xilong
(Offshore Oil Production Plant,Shengli Oilfield Company,SINOPEC,Dongying 257237,China)

The target sandstone layers of Dongying Formation in eastern slope area of Chengdao Oilfield can not be distinguished because the thickness of sandstone reservoir is thin,the velocity difference between sands and mudstone is small,the quality of seismic data is poor and the difficulty of reservoir description is great.From the basic principle of wavelet frequency division processing,the feasibility of technique for improving the resolution of seismic data is elaborated.The reservoir distribution space and law of Dongying Formation in eastern slope area are inverted,described and predicted by the wavelet frequency division processing and logging constrained inversion.The application results show that the main frequency is increased,the band of frequency is further widened,the quality of seismic data is obviously improved and the identification of thin layer is strengthened by the wavelet frequency division processing.On this basis,the features of reservoir distribution and reserves scale are delineated with logging constrained inversion technique.Furthermore,the difficulties of reservoir prediction are effectively solved,which can provide a reliable basis for further exploration and development of Dongying Formation in eastern slope area.

wavelet frequency division;seismic data;logging constrain inversion;reservoir prediction;Chengdao Oilfield

TE132.1

：A

1055-8907（2012）01-0088-04

2011-10-17；改回日期：2011-11-28。

高喜龍，男，1966年生，博士，高級工程師，從事油氣勘探開發(fā)研究和管理工作。電話：（0546）8484542，E-mail：gaoxilong. slyt@sinopec.com。

高喜龍.埕島油田東斜坡地震資料特殊處理及儲層預測［J］.斷塊油氣田，2012，19（1）：88-91. Gao Xilong.Reservoir prediction and special processing of seismic data in eastern slope area of Chengdao Oilfield［J］.Fault-Block Oil&Gas Field，2012，19（1）：88-91.