王開燕，張 偉，尹浩然

（1. 東北石油大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院， 黑龍江 大慶 163318； 2. 東方地球物理公司石油物探學(xué)校， 河北 涿州 072750）

反演技術(shù)在汪南地區(qū)扶楊油層儲(chǔ)層預(yù)測(cè)中的應(yīng)用

王開燕1，張 偉1，尹浩然2

（1. 東北石油大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院， 黑龍江 大慶 163318； 2. 東方地球物理公司石油物探學(xué)校， 河北 涿州 072750）

以工區(qū)的三維地震資料精細(xì)解釋生成的構(gòu)造格架為基礎(chǔ)，對(duì)汪南區(qū)塊采用Jason軟件來進(jìn)行波阻抗反演，運(yùn)用測(cè)井資料、地質(zhì)資料對(duì)波阻抗反演數(shù)據(jù)體以及地震屬性進(jìn)行儲(chǔ)層的標(biāo)定，綜合儲(chǔ)層的波阻抗和地震屬性特點(diǎn)，從而對(duì)工區(qū)扶楊油層各段進(jìn)行立體精細(xì)的儲(chǔ)層預(yù)測(cè)。

儲(chǔ)層標(biāo)定；子波提取；波阻抗反演；儲(chǔ)層預(yù)測(cè)

汪南地區(qū)位于松遼盆地北部中央坳陷區(qū)三肇凹陷內(nèi)的安達(dá)—肇州斷裂帶，屬汪家屯背斜構(gòu)造，由于汪南地區(qū)扶楊組儲(chǔ)層砂體分布復(fù)雜、規(guī)模小，在800～1 000 m井網(wǎng)條件下有70%砂體是不連通的[1～3]，造成了已探明儲(chǔ)量同井控動(dòng)態(tài)儲(chǔ)量之間差別較大的情況。我們以汪南地區(qū)三維地震資料為基礎(chǔ)，利用測(cè)井、地質(zhì)、地震資料相結(jié)合，對(duì)汪南地區(qū)扶楊油層進(jìn)行儲(chǔ)層預(yù)測(cè)。主要采用稀疏脈沖反演及地質(zhì)統(tǒng)計(jì)隨機(jī)反演方法，結(jié)合已知的地質(zhì)、地震、測(cè)井等資料構(gòu)建屬性模型，進(jìn)而進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和預(yù)測(cè)砂體。反演結(jié)果的好壞需要通過多方面的檢驗(yàn)，合成記錄的相關(guān)性、實(shí)際曲線與測(cè)井資料的比對(duì)以及巖性的符合程度等。

1 反演思路

反演前期資料處理的好壞對(duì)結(jié)果影響很大，尤其是聲波資料，因此，我們需要對(duì)這些資料進(jìn)行必要的處理與校正。我們采用powerlog以及jason等軟件對(duì)測(cè)井資料進(jìn)行歸一化、標(biāo)準(zhǔn)化以及基線漂移校正[4]，對(duì)測(cè)井資料進(jìn)行了很好的處理，使其更好的應(yīng)用于反演的后續(xù)工作。

圖1 升深2-19井合成記錄精細(xì)標(biāo)定Fig.1 Shengshen 2-19 well synthetic seismogram fine calibration

合成記錄的制作對(duì)儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性影響也是比較大的，它是連接地震與測(cè)井資料之間的紐帶，合成記錄制作的好壞直接影響反演結(jié)果的準(zhǔn)確性。本次的研究采用零相位子波。提取出研究區(qū)內(nèi)優(yōu)選出的32口井的單井子波32個(gè)。通過時(shí)窗上漂來消除子波旁瓣影響，上漂半個(gè)子波長(zhǎng)即可（圖1）。同時(shí)測(cè)井資料通過時(shí)深標(biāo)定后，得到了時(shí)間域波阻抗數(shù)據(jù)。圖2為合成記錄的相關(guān)系數(shù)分布圖，從圖中能看出相關(guān)系數(shù)大部分都在90%以上，合成記錄與地震道相關(guān)性比較高，反演結(jié)果可靠。

我們還需要對(duì)儲(chǔ)層的敏感參數(shù)進(jìn)行分析，通過對(duì)巖性的各種測(cè)井特征交匯圖及直方圖來進(jìn)行分析，確定巖性與測(cè)井參數(shù)的關(guān)系[5～7]。做完這些前期工作，下面我們就可以通過反演來進(jìn)行儲(chǔ)層預(yù)測(cè)了。

圖2 合成記錄相關(guān)系數(shù)分布圖Fig.2 Synthetic seismogram correlation coefficient distribution chart

2 反演方法

2.1 基于聲波時(shí)差的波阻抗反演方法

在該區(qū)范圍內(nèi)，利用校正后的聲波時(shí)差曲線所生成的波阻抗做合成記錄，提取各個(gè)井子波，利用平均子波進(jìn)行波阻抗反演。圖3為從波阻抗方法反演中抽取的一條過井波阻抗剖面。從巖性聲波時(shí)差直方圖中可以看出利用聲波時(shí)差來把儲(chǔ)層和圍巖分開很難，尤其是對(duì)那些物性特征明顯的儲(chǔ)層，通?？紫抖缺容^大，而阻抗值卻偏小，和圍巖的阻抗值重合，所以通過這種方法來精細(xì)刻畫該研究區(qū)目的層的儲(chǔ)層是很難達(dá)到的。

2.2 地質(zhì)統(tǒng)計(jì)隨機(jī)模擬反演方法

地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)是以變差函數(shù)為基本工具，以研究區(qū)域變量的空間分布結(jié)構(gòu)特征規(guī)律為基礎(chǔ)，用克里金法作為基本方法，綜合的考慮空間變量的結(jié)構(gòu)性和隨機(jī)性的一種數(shù)學(xué)地質(zhì)方法。地質(zhì)統(tǒng)計(jì)反演是結(jié)合隨機(jī)模擬及地震反演的反演方法，它是由兩部分構(gòu)成，隨機(jī)模擬及優(yōu)化模擬結(jié)果使其與地震數(shù)據(jù)相符合的過程。特點(diǎn)是利用了地震反演及儲(chǔ)層建模兩者的優(yōu)點(diǎn)，整合地震數(shù)據(jù)和測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)橫向垂向密集點(diǎn)，來求取實(shí)現(xiàn)多個(gè)等概率的波阻抗。

圖3 絕對(duì)波阻抗剖面Fig.3 Absolute wave impedance profile

本次研究我們用地質(zhì)統(tǒng)計(jì)反演中的序貫高斯配置協(xié)模擬（SGS）[8,9]，利用阻抗體和井?dāng)?shù)據(jù)的協(xié)同進(jìn)行隨機(jī)模擬，阻抗體使用稀疏脈沖反演方法得到的結(jié)果，因?yàn)橄∈杳}沖反演方法的反演結(jié)果能夠較好地體現(xiàn)地震資料所具有的振幅、頻率、相位等特征含有的地下信息，同時(shí)兼顧了地質(zhì)構(gòu)造模型和測(cè)井資料空間上的約束，把這個(gè)反演結(jié)果作為隨機(jī)模擬反演外部的軟數(shù)據(jù)參與約束,能夠使隨機(jī)反演結(jié)果較好忠實(shí)于地震資料。圖4為深側(cè)向電阻率反演過井剖面（升深2-5至汪24-21），圖5為深側(cè)向電阻率反演盲井剖面（升深 2-17），從反演剖面圖以及盲井檢驗(yàn)上可以看出，反演砂體同井吻合比較好，與波阻抗反演相比較在垂向上分辨率明顯提升，而且所得的反演結(jié)果符合地質(zhì)上的規(guī)律。

圖4 深側(cè)向電阻率反演過井剖面Fig.4 Deep lateral resistivity inversion well profile

圖5 盲井監(jiān)測(cè)（升深2-17）Fig.5 Well blind detection（shengshen2-17）

3 反演結(jié)果分析

3.1 曲線巖性比較分析

圖6為反演結(jié)果曲線與測(cè)井實(shí)際曲線的對(duì)比，紅色為從反演結(jié)果中提取的電阻率曲線，黑色為測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)中的電阻率曲線，從圖中可以看出，反演出的曲線與實(shí)際曲線非常接近，從而可以判定反演結(jié)果的準(zhǔn)確性。圖7為反演結(jié)果與巖性的對(duì)比圖，在砂巖處對(duì)應(yīng)高電阻率，匹配程度比較高，與波阻抗反演相比電阻率反演明顯的提高了縱向分辨率，反演結(jié)果比較準(zhǔn)確。

圖6 反演曲線與測(cè)井曲線對(duì)比圖Fig.6 Comparison chart and logging curve inversion curve

圖7 反演剖面和巖性解釋對(duì)比圖Fig.7 Comparison of inversion and lithology interpretation

3.2 砂體厚度精度預(yù)測(cè)分析

砂巖厚度的提取是在反演數(shù)據(jù)體上，通過統(tǒng)計(jì)分析波阻抗曲線直方圖[10]，以確定該區(qū)砂泥巖門檻值，門檻值確定為8，然后通過轉(zhuǎn)換巖性體求取砂巖的時(shí)間厚度，得到扶楊組各層厚度預(yù)測(cè)圖，如圖8所示。扶一組的儲(chǔ)層發(fā)育較厚的地區(qū)主要集中在東南部，升401和升604附近儲(chǔ)層比較發(fā)育。扶二組儲(chǔ)層發(fā)育較厚的地區(qū)主要集中在南部，汪32-19和升401之間。扶三組儲(chǔ)層從西北到東南呈條帶狀發(fā)育，東南部相對(duì)較發(fā)育。楊一組儲(chǔ)層發(fā)育相對(duì)比較分散，主要集中在升58、升2-1與升604附近。楊二組儲(chǔ)層發(fā)育呈片狀發(fā)育，中部和東部砂體較薄。楊三組儲(chǔ)層集中在南部，升401與升604附近，其他地區(qū)砂體較少。圖9為楊一段反演砂體厚度誤差柱狀圖，單井厚度與反演預(yù)測(cè)厚度統(tǒng)計(jì)進(jìn)行比較，符合率達(dá)85%以上。

圖8 汪南地區(qū)儲(chǔ)層厚度預(yù)測(cè)平面圖Fig.8 Forecasted plan reservoir thickness in Wangnan area

圖9 楊一段反演砂體厚度誤差柱狀圖Fig.9 Yangyi inversion sand body thickness error histogram

4 結(jié)論與認(rèn)識(shí)

（1）測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)質(zhì)量對(duì)井陣聯(lián)合反演比較重要，對(duì)反演結(jié)果精度影響較大，因此需要盡量減少外部因素影響測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)，所以進(jìn)行測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)校正很有必要。

（2）地震子波是合成記錄中的關(guān)鍵因素，通過合成記錄相關(guān)系數(shù)分布圖來檢驗(yàn)合成記錄的好壞。

（3）約束稀疏脈沖反演完整的把斷層、產(chǎn)狀等地震反射的基礎(chǔ)特征保留下來，多解性問題不存在，對(duì)儲(chǔ)層物性有較好的反映，但由于頻帶限制，反演出的結(jié)果分辨率較低，不能滿足對(duì)薄儲(chǔ)層的研究的需求。

（4）可以通過盲井檢驗(yàn)以及反演結(jié)果曲線與實(shí)際測(cè)井曲線的對(duì)比來檢驗(yàn)反演結(jié)果的好壞。

［1］高艷，高天浩，劉銳鋒,等.JASON反演技術(shù)在腰英臺(tái)地區(qū)營(yíng)城組火山巖儲(chǔ)層預(yù)測(cè)中的應(yīng)用[J].科學(xué)技術(shù)與工程，2012，12（16）：3835-3838.

［2］單敬福，王峰，孫海雷,等.基于地震波阻抗反演的小層砂體預(yù)測(cè)技術(shù)-在大慶油田州 57水平井區(qū)塊的應(yīng)用.[J].石油與天然氣地質(zhì)，2010,31（2）：212-218.

［3］王香文，劉紅，滕彬彬,等.地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)反演技術(shù)在薄儲(chǔ)層預(yù)測(cè)中的應(yīng)用 [J] .石油與天然氣地質(zhì)，2012,33（5）:730-735.

［4］常炳章，王雪敏，李永清,等.隨機(jī)模擬反演技術(shù)在泌陽(yáng)凹陷中南部?jī)?chǔ)層預(yù)測(cè)中的應(yīng)用.[J].石油天然氣學(xué)報(bào)，2009,31（1）:216-219.

［5］王偉.地質(zhì)統(tǒng)計(jì)反演方法在新木油田128區(qū)塊砂體預(yù)測(cè)中的應(yīng)用[J].科學(xué)技術(shù)與工程，2012,12（27）：6874-6878.

［6］李慶忠.論地震約束反演的策略.石油地球物理勘探，1998；33（4）:423-438.

［7］劉學(xué)清，魏福吉，王大全,等.二維高分辨率反演技術(shù)在蘇里格氣田的應(yīng)用[J] .石油地球物理勘探，2013，48（1）：83-88.

［8］Sam s M S,Atkins D,Said N,et al.Stochastic in version for high resolution reservoir characterization in the Central Sumatra Basin [R].SPE 57260,2004.

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Application of the Inversion Technology in Prediction of Fuyang Reservoir in Wangnan Area

WANG Kai-yan1，ZHANG Wei1，YIN Hao-ran2
（1. College of Geosciences，Northeast Petroleum University, Heilongjiang Daqing 163318，China；2. Eastern Geophysical Company Petroleum Geophysical Prospecting College, Hebei Zouzhou 072750，China）

Based on the structural framework generated by fine interpretation of 3D seismic data of the area, Jason software was used to carry out wave impedance inversion in Wangnan block, reservoir calibration of wave impedance inversion data and seismic attribute was carried out by using logging data and geological data, wave impedance and seismic attribute characteristics of the reservoir were comprehensively analyzed, and then three-dimensional fine reservoir prediction of Fuyang oil layer was finished.

Reservoir calibration; Wavelet extraction; Wave impedance inversion; Reservoir prediction

TE 122

A

1671-0460（2014）11-2285-04

2014-04-03

王開燕（1964-），男，副教授，碩士，研究方向：地球物理。E-mail：601175609@qq.com。張偉（1989-），男，碩士研究生，研究方向：地球物理勘探。E-mail：zhangwei891226@163.com。