徐振旺，雷文文，王曉光，朱孔斌，郭 峰，劉太偉

（中國(guó)石油遼河油田分公司勘探開發(fā)研究院，遼寧盤錦 124010）

大民屯凹陷位于遼河坳陷東北部，面積約 800 km2，是一個(gè)“小而肥”的富油氣凹陷[1，2]。在凹陷發(fā)育早期（沙四時(shí)期），西側(cè)隆起區(qū)物源在湖盆邊緣凹槽區(qū)形成了一系列朵狀扇三角洲，由南向北為前進(jìn)、平安堡、安福屯、興隆堡和三臺(tái)子五大扇體，扇體直接入湖，與烴源巖緊密接觸，優(yōu)勢(shì)巖相利于油氣的聚集。沙四段是大民屯凹陷最主要的生油層系，一直以來(lái)都是勘探部署工作的重點(diǎn)，廣泛分布的暗色泥巖和油頁(yè)巖為古近系沙三段油氣成藏提供了堅(jiān)實(shí)的油源基礎(chǔ)，同時(shí)也為沙四段的砂礫巖儲(chǔ)層形成自生自儲(chǔ)型巖性油藏提供了有利條件。

地震反演可以彌補(bǔ)地震頻帶的不足，在儲(chǔ)層預(yù)測(cè)中起著十分重要的作用。通常，地震反演都是用聲波曲線來(lái)進(jìn)行約束，但是在有些情況下，由于井眼坍塌、鉆井液等因素的影響，聲波曲線很難反映巖性、含油氣性等儲(chǔ)層特征，地震反演的結(jié)果不能準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)儲(chǔ)層的分布情況，降低了儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的精度[3-6]。這時(shí)可以采用擬聲波重構(gòu)技術(shù)進(jìn)行地震反演，即將電阻率、自然伽馬、自然電位等曲線轉(zhuǎn)換成擬聲波曲線，然后進(jìn)行地震反演，提高反演的分辨率，從而提高儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的精度[7-9]。

1 地震資料高分辨率處理

大民屯凹陷目的層段的地震速度約2 750 m/s，地震資料主頻為20 Hz，理論分辨率約34.375 m，屬于典型的低分辨率資料，導(dǎo)致砂礫巖體及有效儲(chǔ)層的刻畫難度很大（圖1a），因而需要提高地震資料的主頻，拓寬頻帶，給后續(xù)地震反演提供高分辨的地震資料，從而提高儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的精度。通過(guò)道集切除、殘余多次波去除、隨機(jī)噪音去除、剩余時(shí)差校正、部分疊加等處理之后，然后利用純縱波提取技術(shù)對(duì)三個(gè)角度的疊加道集進(jìn)行處理，得到純縱波地震資料（圖1b）[10-11]。相比于原始數(shù)據(jù)的疊加剖面，純縱波數(shù)據(jù)的疊加剖面具有更高的地震分辨率，同相軸能量更強(qiáng)，同相軸寬度變窄，細(xì)節(jié)刻畫得更好。另外，從處理前后的頻譜分析對(duì)比圖可以看出，處理之后的純縱波數(shù)據(jù)的主頻由原來(lái)的20 Hz提高到25 Hz，頻帶明顯變寬（圖2）。

圖1 處理前后地震剖面對(duì)比

圖2 處理前后地震剖面頻譜對(duì)比

2 擬聲波曲線重構(gòu)

目前，擬聲波曲線重構(gòu)技術(shù)主要有以下4種：常規(guī)曲線統(tǒng)計(jì)回歸和數(shù)理統(tǒng)計(jì)法、多種測(cè)井曲線統(tǒng)計(jì)加權(quán)法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)曲線重構(gòu)技術(shù)、基于小波變換曲線重構(gòu)技術(shù)[12-14]。前 3種方法未將地層背景速度的低頻信息考慮進(jìn)去，使得重構(gòu)的聲波曲線不能真實(shí)客觀地反映地層信息，本次研究采用基于小波變換的曲線重構(gòu)技術(shù)。

基于小波變換曲線重構(gòu)技術(shù)是使用基于小波變換的多尺度分解理論和信息融合等相關(guān)技術(shù)，將含有地層背景速度的聲波時(shí)差中的低頻信息和可以區(qū)分地層巖性、物性的某些測(cè)井曲線中的高頻信息經(jīng)過(guò)相關(guān)處理而融合在一起，從而可以得到能區(qū)分地層巖性、物性和儲(chǔ)層的擬聲波曲線。

2.1 測(cè)井曲線的預(yù)處理

聲波、密度測(cè)井曲線在采集過(guò)程之中，不可避免地會(huì)受到一些因素（如井眼垮塌、鉆井液等）的影響，使得聲波、密度曲線存在一些誤差，最終影響解釋結(jié)果，因此，需要進(jìn)行必要的環(huán)境校正[15]。此外，測(cè)井曲線的采集時(shí)間、儀器、方法、參數(shù)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等的不同，會(huì)出現(xiàn)一定程度的系統(tǒng)誤差，不能真實(shí)

地反映地下情況，影響儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的精度。因此，必須對(duì)相關(guān)的測(cè)井曲線進(jìn)行預(yù)處理，如剔除異常值及基線漂移、標(biāo)準(zhǔn)化等處理，在一定程度上可以減少非地質(zhì)因素的影響，降低儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的多解性[16]。在對(duì)本區(qū)的測(cè)井資料進(jìn)行分析時(shí)，發(fā)現(xiàn)很多井的自然電位曲線出現(xiàn)了明顯的基線漂移，對(duì)這些井的自然電位曲線進(jìn)行了一定的基線漂移處理，并且使其數(shù)值范圍統(tǒng)一（圖3）。

2.2 測(cè)井曲線敏感性分析

圖3 S253井和S358井的自然電位曲線基線漂移處理前后對(duì)比

測(cè)井曲線進(jìn)行敏感性分析是擬聲波曲線重構(gòu)之前重要的步驟之一，可以優(yōu)選出能夠區(qū)分地層巖性、物性的測(cè)井曲線。對(duì)目的層段內(nèi)的常規(guī)測(cè)井曲線與巖性、物性的對(duì)比分析表明，儲(chǔ)層的含油性與自然電位曲線的相關(guān)性較好，顯示較好井段的自然電位數(shù)值比顯示較差井段的自然電位數(shù)值大，而在無(wú)顯示層段，自然電位基本與基線重合。因此，可以用自然電位來(lái)區(qū)分儲(chǔ)層和非儲(chǔ)層，并且原始聲波曲線與自然電位曲線的相關(guān)性很好，從而為擬聲波重構(gòu)提供了一定的保障。

2.3 擬聲波曲線的重構(gòu)

在以上測(cè)井曲線預(yù)處理和敏感性分析的基礎(chǔ)之上，本次研究?jī)?yōu)選儲(chǔ)層敏感曲線（自然電位曲線）構(gòu)建擬聲波曲線，結(jié)果表明，擬聲波曲線既保持了地層速度背景信息，又提高了識(shí)別儲(chǔ)層的能力，并且擬聲波曲線的合成記錄與井旁地震道的相關(guān)性更高，從而可以提高后續(xù)儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的分辨率和精度（圖4）。

3 儲(chǔ)層預(yù)測(cè)

3.1 反演效果分析

陡岸砂礫巖體近源混雜堆積，縱向厚度大，橫向變化快，傳統(tǒng)的波阻抗反演雖然能夠有效預(yù)測(cè)出砂礫巖體，但是對(duì)有效儲(chǔ)層的預(yù)測(cè)存在很大難度（圖5a）。前期研究已證實(shí)，自然電位曲線對(duì)儲(chǔ)層的含油性有很好的響應(yīng)，因此，從原始曲線出發(fā)，經(jīng)過(guò)基值漂移、消除異常值、環(huán)境校正、回歸分析、標(biāo)準(zhǔn)化處理等，對(duì)研究區(qū)內(nèi)井的測(cè)井曲線進(jìn)行重構(gòu)，得到了重構(gòu)后擬聲波曲線，對(duì)這些曲線進(jìn)行標(biāo)定，并建立模型進(jìn)行反演，得到了擬聲波反演結(jié)果（圖5b）。

由圖5可見，原始波阻抗反演剖面垂向分辨率較低，只能識(shí)別相對(duì)較厚的砂礫巖體，而擬聲波阻抗反演剖面分辨率明顯較高，提高了儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的精度，可以精細(xì)刻畫目的層的儲(chǔ)層特征。另外，從單井對(duì)比發(fā)現(xiàn)，擬聲波阻抗的反演結(jié)果更加符合井下資料情況。

圖4 兩口井的原始聲波阻抗與擬聲波阻抗對(duì)比

圖5 連井線波阻抗反演剖面對(duì)比

3.2 砂體厚度預(yù)測(cè)

利用高分辨率處理得到的純縱波地震資料，對(duì)沙四下亞段的頂、底界面進(jìn)行重新構(gòu)造解釋，結(jié)合擬聲波阻抗與巖性的交匯圖分析得到砂巖儲(chǔ)層的阻抗臨界值，然后在解釋層位的約束下計(jì)算出時(shí)間域的砂體厚度，最后根據(jù)目的層段的平均速度計(jì)算出砂體的實(shí)際厚度。多口重點(diǎn)井的反演預(yù)測(cè)的砂巖厚度與鉆井統(tǒng)計(jì)的砂巖厚度對(duì)比結(jié)果表明，預(yù)測(cè)結(jié)果和實(shí)際鉆遇厚度基本吻合，兩者的相關(guān)性很好，相關(guān)系數(shù)可以達(dá)到0.9以上。

3.3 平面展布特征

多年的勘探開發(fā)實(shí)踐已證實(shí)，大民屯陡岸砂礫巖體自南向北呈條帶狀展布，扇三角洲前緣物性和含油性好于扇三角洲平原。S263井處于扇三角洲平原，S358井處于扇三角洲前緣，已鉆井揭露情況來(lái)看，S358井的油氣顯示級(jí)別、有效儲(chǔ)層厚度均優(yōu)于S263井，從擬聲波反演預(yù)測(cè)的沙四下亞段砂體厚度也可以很好地反映這一特點(diǎn)（圖6）。同時(shí)可以看出，大民屯凹陷砂礫巖有利區(qū)分布在S351、S358及S268井附近，呈朵葉狀分布，反映出物源總體上來(lái)自西側(cè)，但存在多支，有“溝谷控扇、相帶控藏”的特點(diǎn)。

圖6 沙四下亞段預(yù)測(cè)砂體厚度平面分布

4 結(jié)論

原始地震資料品質(zhì)對(duì)儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的結(jié)果會(huì)有很大影響，在反演之前應(yīng)該對(duì)地震資料做一定的預(yù)處理，提高地震資料的分辨率，從而提高儲(chǔ)層識(shí)別的精度。擬聲波曲線重構(gòu)之前必須對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理，盡可能地消除誤差，提高儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的精度；同時(shí)需要優(yōu)選出對(duì)儲(chǔ)層巖性、含油氣性等比較敏感的曲線進(jìn)行擬聲波曲線的重構(gòu)，提高儲(chǔ)層的識(shí)別能力。大民屯凹陷的自然電位曲線為敏感曲線，擬聲波重構(gòu)技術(shù)明顯提高了反演的分辨率和儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的精度，準(zhǔn)確地刻畫了沙四下亞段砂礫巖體有利儲(chǔ)層的分布。