林圣杰

摘 要：地震儲層預測是油氣勘探開發(fā)的核心技術。地震儲層預測技術主要是通過分析巖性、儲層物性和充填在其中的流體性質的空間變化所造成的地震反射波速度、振幅、相位、頻率、波形等的相應變化來預測儲集巖層的分布范圍、儲層特征等。本文重點介紹了地震儲層預測技術的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與進展，了解地震儲層預測技術的發(fā)展進程，并為今后地震儲層預測技術的研究方向奠定了一定的基礎。

關鍵詞：地震勘探；儲層預測；屬性分析；AVO？分析；地震反演

經(jīng)過長時間的研究，利用地震資料進行儲存預測的方法已應用于工業(yè)生產(chǎn)，尤其是近年來，地震儲層預測方法所提供的資料日益豐富和可靠，這使得地震勘探方法在油氣勘探和油氣開發(fā)中都成為了不可缺少的工具。地震儲層預測技術是以地震信息為主要依據(jù)，綜合利用其他（地質、測井、巖石物理等）作為約束，利用地震屬性體和儲層之間的關系對油氣儲層的幾何特征、地質特性、油藏物理特性等進行預測的一門專項技術。

1國內(nèi)外研究歷史及現(xiàn)狀

地震儲層預測技術是一門方法繁多、綜合性強、相互交叉的技術系列，單項技術不下數(shù)十種。地震儲層預測的基礎理論最早來源于AVO 理論的奠基部分，早在1899 年和1919 年，Knott 和Zoeppritz就完成AVO 理論的基礎工作，奠定了日后儲層預測的理論基礎[1]。1927 年地震反射理論開始應用于油氣勘探，最初使用的是機械式光點記錄地震儀，勘探僅限于尋找淺層的簡單構造。1951 年，Gassmann研究了地震速度和巖石的物理性質之間的關系，為后期孔隙流體預測奠定了基礎。1952-1953 年，前蘇聯(lián)開始利用振幅信息探測構造圈閉的油-水和氣-液界面。1955年Keofoed根據(jù)Zoeppritz方程研究AVO 和地層界面兩側泊松比變化的關系，成為日后AVO 解釋基礎[2]。

儲層地震預測技術的蓬勃發(fā)展是在多次覆蓋技術和數(shù)字地震技術問世后。1956年，地震多次覆蓋疊加改善了地震資料的信噪比，使得儲層預測中的構造解釋變得較為簡單。1963 年開始應用數(shù)字記錄地震儀，1967 年開始應用計算機進行數(shù)字處理，數(shù)字地震技術取代模擬地震技術，大幅度提高了地震記錄的動態(tài)范圍，提升了地震資料的品質，為儲層地震技術的迅速發(fā)展奠定了基礎。

二十世紀六十年代末期，美國進行了油氣直接檢測（DDI）或碳氫檢測（HCI）的研究[3]。1963年，Churlin和Sergeyev報道了地震資料中四個重要的油氣直接檢測參數(shù)：亮點、油氣藏邊界干涉模式、平點和吸收系數(shù)。1969 年，Cook 和Taner利用速度譜資料識別巖性和地層變化信息，并利用Dix（1955 年）發(fā)現(xiàn)的均方根速度與層速度間的關系式，進行巖性（主要是砂地比）預測。1970 年三維地震勘探技術的發(fā)表進一步推動了儲層地震預測技術的發(fā)展[4]。20 世紀70 年代是儲層地震預測技術大發(fā)展的時期。1972 年Lindseth研究了道積分反演方法，1977年Lavergne研究了遞推反演方法。七十年代初，Anstey 發(fā)現(xiàn)了亮點技術——含氣砂巖波阻抗異常變化特征。亮點技術是最早用于直接檢測地下油氣存在的技術，亮點技術只能在特定條件（砂巖速度低于泥巖速度，且砂巖中含氣）下才能運用。1973 年Widess發(fā)現(xiàn)薄層具有“調諧現(xiàn)象”，開始利用地震波反射振幅預測薄層厚度。Gardner（1974）指出：有很多因素能影響地震反射系數(shù)，而速度和密度取決于巖石骨架的礦物成分和粒狀特性，取決于膠結物、孔隙度、流體成分和圍壓，并特別討論了巖石微裂隙導致壓力對速度的影響作用。同時，二十世紀七十年代初，TurhanTaner在Anstey 的研究成果的基礎上提出了復數(shù)地震道分析法這一全新的計算地震屬性的方法，該方法是指利用多種屬性（如瞬時頻率、瞬時振幅、瞬時相位與吸收系數(shù)等屬性）進行巖性和含油氣可能性預測。1976 年Rosa 意識到Koefoed的研究對巖性預測的重要意義，著手研究了可能通過AVO 反演提取參數(shù)，他的工作與日后Shuer（1985）推導的線性方程具有緊密的關系。1977 年，Domenicor考慮了不同的壓應力以及巖石孔隙中填充的不同的流體會對儲層預測產(chǎn)生不同的影響，并分析總結了其在未固結砂巖儲層中對儲層中巖石的縱橫波速度和彈性特征的影響規(guī)律，提供了地震屬性分析技術的理論基礎。

進入20 世紀80 年代，隨著采集處理技術的進步，才對40、50 年代問世的AVO技術進行了專門研究，是常被忽視和丟棄的疊前信息發(fā)揮作用，為識別“亮點”、判斷氣-油或氣-水界面、反演彈性參數(shù)、估算巖性等提供了有力手段。同時新的反演技術不斷出現(xiàn)，如廣義線性反演（Cooke，1983）、地震巖性模擬（SLIM）（Gelfand，1984）、魯棒的速度反演方法（ROVIM）（Fabre，1989）、寬帶約束反演（BCD）（Martinez，1988）、具有全局優(yōu)化特點的遺傳算法、模擬退火法（Smith 等，1992；Sen和Stoffa，1995）、蒙特卡洛搜索法（Cary和Chapman，1988）以及人工神經(jīng)網(wǎng)絡法（Calderron-Macias等，1998）等。

歷經(jīng)幾十年的發(fā)展歷程，利用地震預測儲層的技術主要發(fā)展為以地震反演技術、屬性分析技術、頻譜分解技術、AVO分析技術等為主要手段的一整套儲層預測技術系列。在儲層的巖性、形態(tài)、物性和含油氣性預測中發(fā)揮著重要作用。其中利用波阻抗反演方法預測儲層是開展最早，發(fā)展最好、相對成熟的一項技術。此項技術是利用含有地下地層高頻信息的測井技術，補充缺乏低頻信息的地震資料，并結合了地質信息，可以對地下地層開展精細預測及儲層空間展布特征、儲層厚度和物性定量描述的特點。這種技術在油田勘探開發(fā)中應用最為廣泛，預測效果也較好。但是隨著勘探程度的越來越高，對儲層精細描述程度的要求也是越來越高，提高地震反演技術預測分辨率成為一大需求。

2結論

發(fā)展至今，利用地震預測儲層的技術主要發(fā)展為以地震反演技術、屬性分析技術、頻譜分解技術、AVO 分析技術等為主要手段的一整套儲層預測技術系列。雖然利用波阻抗反演方法預測儲層最為成熟，但地震分辨率是影響預測結果的一大因素，可以細致分析研究如何更有效的提高地震分辨率。除此之外，其他技術（如頻譜分解技術、AVO 分析技術等）還不是很清晰，方法也不是很成熟，需要對其進行大量研究。

參考文獻：

[1]徐懷大.陸相層序地層研究中的某些問題[J].石油與天然氣地質，1997，19（2）：84-87.

[2]顧家裕.陸相盆地層序地層學格架概念及模式[J].石油勘探與開發(fā)，1996，22（4）：7-10.

[3]鄧宏文.美國層序地層研究中的新學派-高分辨率層序地層學[J].石油與天然氣地質，1995，16（2）：90-96.

[4]薛良清.層序地層學在湖湘盆地中的應用探討[J].？石油勘探與開發(fā)，1990，17（6）：29-34.endprint