林玉婷 魏紅梅 商偉 周娟

摘要：致密砂巖薄儲(chǔ)層具有儲(chǔ)層厚度薄、致密和非均質(zhì)性強(qiáng)的特點(diǎn)，常規(guī)疊前隨機(jī)反演方法存在高頻成分隨機(jī)性強(qiáng)的缺陷，造成薄儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的大量誤差，難以滿(mǎn)足致密薄儲(chǔ)層精細(xì)刻畫(huà)的需求?；诓ㄐ沃甘镜寞B前地震反演技術(shù)利用疊前地震波形相似性代替?zhèn)鹘y(tǒng)變差函數(shù)優(yōu)選測(cè)井樣本，提高了地層彈性參數(shù)高頻成分的確定性，從而提高了反演結(jié)果的有效分辨率和精度，解決了致密砂巖薄儲(chǔ)層及其含油氣性定量預(yù)測(cè)的難題。

關(guān)鍵詞：致密砂巖；薄儲(chǔ)層；疊前隨機(jī)反演；波形指示；定量預(yù)測(cè)

致密砂巖油作為一種重要的非常規(guī)石油，近年被廣泛關(guān)注，致密砂巖油藏的地震識(shí)別是油藏地球物理勘探中的重難課題。

1波形指示疊前地震反演方法原理

1.1波形指示模擬

基于褶積理論的正演研究表明，地震波的調(diào)諧特征與反射系數(shù)結(jié)構(gòu)具有密切的關(guān)系，反射系數(shù)的垂向分布，包括反射系數(shù)的間距、大小、個(gè)數(shù)決定了地震波形的調(diào)諧樣式。在相似的地質(zhì)條件下，反射波波形與反射系數(shù)結(jié)構(gòu)可形成良好的匹配關(guān)系，可以根據(jù)波形的調(diào)諧特征優(yōu)化反射系數(shù)的分布。為了充分利用地震波形對(duì)地層彈性參數(shù)結(jié)構(gòu)的指示意義，在隨機(jī)模擬過(guò)程中利用地震波形相似性代替變差函數(shù)對(duì)模擬樣本進(jìn)行優(yōu)選。

1.2波形指示疊前地震反演流程

波形指示疊前地震反演是在波形指示彈性參數(shù)模擬的基礎(chǔ)上，結(jié)合疊前同時(shí)反演而形成的一種疊前高分辨率隨機(jī)反演技術(shù)，最終獲得既符合原始地震記錄，又包含確定性較強(qiáng)的高頻成分的寬頻彈性參數(shù)結(jié)果。整個(gè)反演過(guò)程分為以下4 個(gè)主要組成部分。

1）疊前同時(shí)反演獲取地震頻帶范圍的縱、橫波阻抗絕對(duì)值。疊前同時(shí)反演根據(jù)Zoeppritz方程或其近似式，運(yùn)用井約束稀疏脈沖算法保證了獲取的縱、橫波阻抗值在地震頻帶范圍內(nèi)與實(shí)際地震信息的吻合。

2）波形指示模擬建立初始模型。將疊前同時(shí)反演獲得的縱、橫波阻抗與平均AVA子波褶積得到縱、橫波合成地震數(shù)據(jù)，在構(gòu)造框架下，按縱、橫波地震波形特征分別對(duì)已知井進(jìn)行分析，優(yōu)選與待模擬道波形關(guān)聯(lián)度高的井樣本進(jìn)行隨機(jī)模擬，分別建立縱、橫波阻抗初始模型，并統(tǒng)計(jì)測(cè)井樣本的縱、橫波阻抗的概率分布作為先驗(yàn)概率分布。

2 應(yīng)用實(shí)例

2.1儲(chǔ)層地質(zhì)特征

根據(jù)測(cè)井解釋和巖心分析結(jié)果，河道砂體物性?xún)?yōu)于席狀砂和灘壩砂，孔隙度一般為 2%～6%，平均為 3.72%；滲透率一般為（0.1～1.0）× 10-3 μm2，平均為0.38× 10-3μm2，屬典型的低孔低滲型儲(chǔ)層。雖然砂體發(fā)育程度較高、縱向多期疊置、橫向復(fù)合連片，但由于砂體的物性非均質(zhì)性較強(qiáng)，空間分布變化快，有效儲(chǔ)層厚度薄，連續(xù)性較差，導(dǎo)致鉆井的有效儲(chǔ)層鉆遇率較低，且油井往往產(chǎn)量低，難以實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)。

2.2儲(chǔ)層及含油性巖石物理特征

尋找識(shí)別儲(chǔ)層及含油性的敏感彈性參數(shù)是開(kāi)展地震反演定量預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)和依據(jù)，一般通過(guò)測(cè)井巖石物理分析建立相應(yīng)的識(shí)別模板。砂巖識(shí)別能力從高到低依次為橫波阻抗、縱波阻抗和縱橫波速度比；含油砂巖與非含油砂巖在縱、橫波阻抗上重疊嚴(yán)重，無(wú)法區(qū)分，而利用縱橫波速度比可對(duì)含油砂巖進(jìn)行很好地識(shí)別，含油砂巖縱橫波速度比小于1.65。

測(cè)井巖石物理分析建立了砂體、儲(chǔ)層及含油砂體的彈性參數(shù)定量識(shí)別模板，為了提高地震預(yù)測(cè)精度，需要選擇針對(duì)性疊前地震反演方法獲得精度盡可能高的地層各項(xiàng)彈性參數(shù)。波形指示疊前地震反演正是為此目的研究形成的高精度、高分辨率疊前反演方法。

2.3波形指示疊前地震反演關(guān)鍵參數(shù)

波形指示疊前地震反演包含疊前同時(shí)反演和波形指示反演兩個(gè)主要組成部分，波形指示反演部分關(guān)鍵參數(shù)較少，僅有“ 有效樣本數(shù)” 和“ 最佳截止頻率”，有效提高了反演過(guò)程效率并降低了人為干預(yù)程度，使反演結(jié)果更真實(shí)地反映原始數(shù)據(jù)的信息。

2.3.1有效樣本數(shù)

有效樣本數(shù)是指在特定的層段范圍內(nèi)，在所有被選井的井旁道中尋找與當(dāng)前道波形最相似的井樣本數(shù)?！?有效樣本數(shù)” 是波形指示模擬及反演中最重要的參數(shù)之一，主要表征地震波形空間變化對(duì)地層彈性參數(shù)結(jié)構(gòu)的影響程度。

相關(guān)曲線是判斷有效樣本數(shù)最直觀的質(zhì)控依據(jù)，其曲線形態(tài)一般表現(xiàn)為相關(guān)指數(shù)隨著樣本數(shù)的增加逐漸增大，達(dá)到一定程度后相關(guān)指數(shù)不再隨著樣本數(shù)的增加而增加，表明更多的樣本無(wú)助于預(yù)測(cè)精度的提高，其相關(guān)指數(shù)最大時(shí)的樣本數(shù)就是最佳樣本參數(shù)，相關(guān)曲線上表現(xiàn)在拐點(diǎn)的位置。通常較大的樣本數(shù)表明地層彈性參數(shù)變化小，非均質(zhì)性弱，在橫向變化快、非均質(zhì)性強(qiáng)的地區(qū)，可適當(dāng)減小樣本數(shù)。

2.3.2最佳截止頻率

波形指示模擬和反演結(jié)果具有“ 低頻確定、高頻隨機(jī)” 的特點(diǎn)，低頻主要是受地震頻帶及地震相的影響，高頻則主要受相同沉積結(jié)構(gòu)樣本的控制，越到高頻隨機(jī)性越強(qiáng)，因此設(shè)定合適的“ 最佳截止頻率” 對(duì)反演結(jié)果具有重要意義。該參數(shù)與“ 有效樣本數(shù)” 參數(shù)有關(guān)聯(lián)性，需在確定了有效樣本數(shù)后進(jìn)行“ 最佳截止頻率” 參數(shù)的確定。與有效樣本數(shù)分析方法類(lèi)似，計(jì)算各井不同頻率下與其它井的波形相關(guān)性，擬合所有相關(guān)曲線，如果更偏向于反演的確定性，該參數(shù)不宜設(shè)置太高，反之，如果更偏向于反演分辨率，能夠接受隨機(jī)的結(jié)果，可以設(shè)置較高的截止頻率。

2.4反演及預(yù)測(cè)效果分析

根據(jù)波形指示疊前地震反演技術(shù)流程，在構(gòu)造框架模型下，需要完成AVA子波提取、波形指示關(guān)鍵參數(shù)分析，以及高質(zhì)量的疊前同時(shí)反演以獲取地震頻帶的縱、橫波阻抗絕對(duì)值和縱、橫波合成地震數(shù)據(jù)，進(jìn)而完成整個(gè)波形指示疊前反演過(guò)程。并取10個(gè)以上反演結(jié)果的平均值作為最終結(jié)果，以減小單個(gè)實(shí)現(xiàn)的隨機(jī)誤差。井厚的變化趨勢(shì)，表明波形指示疊前反演結(jié)果與地震數(shù)據(jù)具有較好的一致性，且其對(duì)河道的發(fā)育規(guī)模及邊界刻畫(huà)得更清楚。

以上對(duì)這些薄儲(chǔ)層和薄油層的有效識(shí)別表明波形指示疊前地震反演的高分辨率結(jié)果具有較高的可靠性，預(yù)測(cè)結(jié)果很好地刻畫(huà)了有效儲(chǔ)層和含油砂體的非均質(zhì)性分布，對(duì)合理部署開(kāi)發(fā)井、提高鉆井成功率和提高單井產(chǎn)能具有重要的指導(dǎo)意義。

3結(jié)論

綜上所述，波形指示疊前地震反演清晰地刻畫(huà)了砂體、有效儲(chǔ)層及含油砂體的空間分布，后續(xù)結(jié)合利用三維可視化技術(shù)及儲(chǔ)層建模技術(shù)，可以精細(xì)地定量雕刻砂體、有效儲(chǔ)層及含油砂體的空間位置和發(fā)育規(guī)模，為開(kāi)發(fā)井部署、鉆井軌跡設(shè)計(jì)、油藏描述和儲(chǔ)量計(jì)算提供可靠的資料依據(jù)，是陸相致密碎屑巖油氣藏精細(xì)描述的關(guān)鍵技術(shù)。

參考文獻(xiàn)

[1]顧雯，徐敏，王鐸翰，等.波形指示反演技術(shù)在薄儲(chǔ)層預(yù)測(cè)中的應(yīng)用—以準(zhǔn)噶爾盆地B地區(qū)薄層砂巖氣藏為例[J].天然氣地球科學(xué)，2016，27（11）.

（作者單位：物探研究院東部室勝坨組）