儲(chǔ)層特征曲線重構(gòu)技術(shù)在儲(chǔ)層預(yù)測(cè)中的應(yīng)用研究

1、<p>　　儲(chǔ)層特征曲線重構(gòu)技術(shù)在儲(chǔ)層預(yù)測(cè)中的應(yīng)用研究</p><p>　　摘 要： 由于受多種因素影響，大慶油田聲波測(cè)井曲線不能直接反映儲(chǔ)層特征。依據(jù)研究區(qū)地質(zhì)特點(diǎn)和資料情況，在對(duì)不同測(cè)井曲線儲(chǔ)層敏感性分析的基礎(chǔ)上，采用對(duì)巖性敏感的自然電位和聲波時(shí)差曲線重構(gòu)反映儲(chǔ)層特征的曲線。首先，將聲波時(shí)差進(jìn)行濾波，將濾波后聲波時(shí)差的高頻分量作為原始曲線，將基線校正和歸一化的自然電位曲線作為系數(shù)曲線；其次，利用簡(jiǎn)單

2、的數(shù)學(xué)算法，將自然電位對(duì)巖性的反映疊加在聲波時(shí)差曲線高頻分量上，建立一條對(duì)儲(chǔ)層反映敏感的曲線，最后，將聲波時(shí)差的低頻分量加到該曲線上，重構(gòu)了該區(qū)儲(chǔ)層特征曲線。利用該特征曲線在研究區(qū)進(jìn)行測(cè)井約束反演并取得了良好的效果。 </p><p>　　關(guān)鍵詞： 曲線重構(gòu)； 約束反演； 標(biāo)準(zhǔn)化； 泥巖基線校正 </p><p>　　中圖分類(lèi)號(hào)： P618.13 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1009-8

3、631（2012）（11-12）-0027-03 </p><p><b>　　一、引言 </b></p><p>　　地震波阻抗反演是利用地震資料反演地層波阻抗的地震特殊處理解釋技術(shù)，其目的是要把地震波形記錄變成反映地層巖性信息的波阻抗剖面[1-10]。常用測(cè)井約束地震反演方法以聲波資料中豐富的高頻信息和完整的低頻信息來(lái)補(bǔ)充地震資料有限頻寬的不足，采用已知地質(zhì)信息和

4、測(cè)井資料作為約束條件，推算出高分辨率的地層波阻抗資料，為儲(chǔ)層深度、厚度、分布范圍等精細(xì)描述提供可靠的依據(jù)。但在一些地區(qū)，由于聲波測(cè)井資料受井壁垮塌、泥漿浸泡等井孔環(huán)境的影響，不能正確地反映儲(chǔ)層與圍巖的差異，即使通過(guò)對(duì)聲波曲線進(jìn)行校正處理，在某些地區(qū)由于差異壓實(shí)、鈣質(zhì)含量等因素的影響，儲(chǔ)層與圍巖在聲波測(cè)井曲線上也無(wú)明顯差異。為了提高儲(chǔ)層預(yù)測(cè)精度，降低地震反演多解性，為油田后期開(kāi)發(fā)調(diào)整提供指導(dǎo)，對(duì)研究區(qū)大慶油田薩北開(kāi)發(fā)區(qū)北二西區(qū)塊進(jìn)行了儲(chǔ)層

5、特征線重構(gòu)技術(shù)研究。 </p><p>　　研究區(qū)位于大慶油田薩爾圖構(gòu)造帶上，該區(qū)構(gòu)造較為平緩，地層傾角1～3°，區(qū)域內(nèi)共發(fā)育薩、葡、高三套油層，屬于大型河流-三角洲沉積。巖性主要為細(xì)砂巖、粉砂巖與泥巖，呈不等厚交互層分布。由于該區(qū)聲波時(shí)差曲線不能很好的反映儲(chǔ)層特征，開(kāi)展了儲(chǔ)層特征曲線重構(gòu)技術(shù)研究，并利用重構(gòu)特征曲線進(jìn)行了測(cè)井約束反演，取得了較好的效果。 </p><p>　　二

6、、儲(chǔ)層敏感性分析 </p><p>　　對(duì)研究區(qū)目的層聲波時(shí)差曲線和自然電位曲線進(jìn)行了儲(chǔ)層敏感性分析（圖1），可以得出以下結(jié)論：（1）研究區(qū)聲波時(shí)差曲線不能很好區(qū)分砂巖與泥巖，而自然電位曲線可以較好的區(qū)分開(kāi)砂巖與泥巖；（2）研究區(qū)砂巖的速度小于泥巖的速度；（3）在砂巖的頂部、中部或底部一般存在鈣質(zhì)砂巖，聲波時(shí)差值異常小。如果直接利用原始聲波時(shí)差曲線進(jìn)行反演，出現(xiàn)以下問(wèn)題：（1）有效儲(chǔ)層不能被很好的識(shí)別；（2）在反

7、演結(jié)果中存在的異常高值（鈣質(zhì)砂巖導(dǎo)致的）也會(huì)影響儲(chǔ)層的識(shí)別。因此，開(kāi)展儲(chǔ)層特征曲線重構(gòu)技術(shù)研究，進(jìn)行有效儲(chǔ)層識(shí)別是非常必要的。 </p><p>　　三、儲(chǔ)層特征曲線重構(gòu)技術(shù) </p><p>　　儲(chǔ)層特征曲線重構(gòu)的核心是儲(chǔ)層地球物理特征的識(shí)別和構(gòu)建。最終目的是改善反演成果對(duì)儲(chǔ)集層的刻畫(huà)能力[11-13]。重構(gòu)時(shí)需要遵循兩條原則：一是多學(xué)科綜合，在進(jìn)行深入地質(zhì)分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)行儲(chǔ)層特征曲線

8、重構(gòu)，使重構(gòu)曲線具有明顯的儲(chǔ)層特征；二是重構(gòu)后的曲線能正確反映原始曲線代表的地質(zhì)特征，在曲線重構(gòu)時(shí)，必須注意度的問(wèn)題，不能無(wú)原則地改造曲線，導(dǎo)致錯(cuò)誤的反演結(jié)果。因此，在曲線重構(gòu)時(shí)應(yīng)該正確處理好以下幾個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)。 </p><p>　?。ㄒ唬y(cè)井曲線標(biāo)準(zhǔn)化 </p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)化的目的是使目標(biāo)區(qū)內(nèi)所有井的曲線整體特征與實(shí)際地質(zhì)特征最佳吻合[14-15]。由于不同時(shí)期不同儀器所測(cè)量的測(cè)井

9、曲線具有一定的誤差，不能反映其真實(shí)值，在進(jìn)行重構(gòu)以前，需要對(duì)其進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。此次采用趨勢(shì)面法方法，其原理是把一批測(cè)井值的總差異劃分為趨勢(shì)部分（標(biāo)志層測(cè)井值得區(qū)域變化部分）和剩余部分（測(cè)井值相對(duì)于趨勢(shì)值的偏差）。通過(guò)趨勢(shì)面分析，找到標(biāo)準(zhǔn)層巖層性質(zhì)變化規(guī)律在測(cè)井曲線上規(guī)律變化，再以趨勢(shì)面與原測(cè)井資料對(duì)比，求出由于非巖層性質(zhì)變化造成的測(cè)量誤差的殘差面，最后再以殘差面將所有井的測(cè)井曲線標(biāo)準(zhǔn)化。具體方法及步驟如下：（1）選取標(biāo)準(zhǔn)層，研究區(qū)薩I、

10、II夾層（8-10m）為研究區(qū)內(nèi)一區(qū)域性標(biāo)志層，以其作為標(biāo)準(zhǔn)層進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化；（2）確定特征峰值，統(tǒng)計(jì)各井標(biāo)準(zhǔn)層聲波時(shí)差曲線特征峰值，為趨勢(shì)面分析做準(zhǔn)備。（3）趨勢(shì)面分析，根據(jù)第二步得到的聲波時(shí)差曲線特征峰值對(duì)研究區(qū)聲波時(shí)差曲線進(jìn)行趨勢(shì)面分析，得到各個(gè)井的趨勢(shì)值和殘差值，將殘差值加到各條曲線上完成聲波時(shí)差曲線標(biāo)準(zhǔn)化。 </p><p>　?。ǘ┠鄮r校正及歸一化 </p><p>　　原始自然

11、電位曲線一般沒(méi)有進(jìn)行泥巖基線校正，這樣的曲線往往會(huì)因?yàn)殂@井液的作用，使垂向同樣巖性的地層表現(xiàn)為不同的量值，用這樣的曲線進(jìn)行波阻抗曲線重構(gòu)顯然不合適。因此，在進(jìn)行波阻抗曲線重構(gòu)之前，對(duì)自然電位曲線進(jìn)行了泥巖基線校正，統(tǒng)一了垂向的尺度（圖2）。在此基礎(chǔ)上，將所有校正后的自然電位曲線進(jìn)行歸一化處理，使其數(shù)值范圍規(guī)范到[0，1]區(qū)間，以此來(lái)統(tǒng)一橫向標(biāo)準(zhǔn)。 </p><p>　　（三）曲線重構(gòu)處理 </p>

12、<p>　　在聲波曲線標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)上，將濾波后聲波曲線的高頻分量做為原始曲線，將基線校正及歸一化后的自然電位曲線作為系數(shù)曲線，在保證原始波阻抗曲線基本細(xì)節(jié)和總體趨勢(shì)不變的前提下，利用簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)算法，將自然電位對(duì)巖性的反映疊加在聲波時(shí)差曲線高頻分量上，建立一條對(duì)儲(chǔ)層反映敏感的曲線，在將聲波時(shí)差的低頻分量加到該曲線上，即為該區(qū)儲(chǔ)層特征曲線。其重構(gòu)原理如圖3。該曲線既能保持聲波曲線原有的時(shí)深關(guān)系，又能顯著突出儲(chǔ)層與圍巖之間的差異。

13、</p><p>　　利用上述重構(gòu)原理，對(duì)研究區(qū)進(jìn)行了儲(chǔ)層特征曲線重構(gòu)處理，如圖4。P_wave為標(biāo)準(zhǔn)化后的聲波時(shí)差曲線，p_wave_low為聲波時(shí)差曲線濾波的低頻分量，p_wave_high為聲波時(shí)差曲線濾波后的高頻分量，sp_nor_1為基線校正及歸一化后的自然電位取反后的曲線，p_wave_corr2為重構(gòu)儲(chǔ)層特征曲線。該曲線既具有自然電位分辨砂、泥巖能力強(qiáng)的特點(diǎn)，又具有聲波的低頻背景特征，并且消除了鈣尖

14、的影響。 　　四、測(cè)井約束反演 </p><p>　　利用上述重構(gòu)儲(chǔ)層特征曲線，選擇基于模型的測(cè)井約束反演方法，其反演剖面如圖所示。從圖中可以看到，應(yīng)用原始聲波曲線作測(cè)井約束反演處理，效果不理想，主要原因是聲波的分辨能力不夠，導(dǎo)致初始模型建得不理想，在反演剖面上不能很好區(qū)分儲(chǔ)層，尤其是薄儲(chǔ)層（圖5a）。應(yīng)用儲(chǔ)層特征曲線重構(gòu)技術(shù)之后，反演效果有了明顯的改善，提高了分辨儲(chǔ)層的能力，在反演剖面上砂層清晰，儲(chǔ)層空間展布

15、特征清楚，易于儲(chǔ)層的對(duì)比追蹤（圖5b）。 </p><p>　　為了驗(yàn)證反演效果，選取P12小層為例，利用194口井參與地震反演，28口井作為后驗(yàn)井進(jìn)行驗(yàn)證，表1是通過(guò)反演數(shù)據(jù)體解釋得到的P12小層砂體預(yù)測(cè)厚度結(jié)果與測(cè)井解釋結(jié)果對(duì)比。統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，相對(duì)誤差小于25%時(shí)，預(yù)測(cè)精度為76%，相對(duì)誤差小于35%時(shí)，預(yù)測(cè)精度為86%，相對(duì)誤差小于50%時(shí)，預(yù)測(cè)精度達(dá)到97%。符合率很高。因此，儲(chǔ)層特征曲線重構(gòu)反演拓寬了反演的

16、應(yīng)用范圍，提高了儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的精度。 </p><p><b>　　五、結(jié)論 </b></p><p>　　1.在大慶油田薩北開(kāi)發(fā)區(qū)，聲波曲線無(wú)法識(shí)別有利儲(chǔ)層，利用自然電位和聲波時(shí)差曲線重構(gòu)了能反映儲(chǔ)層特征的曲線，該曲線既能保持聲波曲線原有的時(shí)深關(guān)系，又能顯著突出儲(chǔ)層與圍巖之間的差異。 </p><p>　　2.儲(chǔ)層特征曲線重構(gòu)技術(shù)能夠解決在巖性異

17、常情況下聲波曲線無(wú)法識(shí)別有利儲(chǔ)層的問(wèn)題，而基于儲(chǔ)層特征曲線重構(gòu)的地震反演提高了薄砂層的分辨能力及預(yù)測(cè)精度，可為油田后期開(kāi)發(fā)調(diào)整提供依據(jù)。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1]劉百紅，李建華.測(cè)井和地震資料寬帶約束反演的應(yīng)用[J].石油物探，2004，43（1）：76-79. </p><p>　　[2]

18、馬勁風(fēng)，王學(xué)軍，賈春環(huán)等.波阻抗約束反演中的約束方法研究[J].石油物探，2000，39（2）：52-63. </p><p>　　[3]曹丹平，印興耀，張繁昌等.井間地震約束下的高分辨率波阻抗反演方法研究[J].石油物探，2010，49（5）：425-429. </p><p>　　[4]王西文.相對(duì)波阻抗數(shù)據(jù)體約束下的多井測(cè)井參數(shù)反演方法及應(yīng)用[J].石油地球物理勘探，2004，39（

19、3）：291-299. </p><p>　　[5]高少武，蔡加銘，趙波等.地震和測(cè)井聯(lián)合反演儲(chǔ)層波阻抗技術(shù)[J].石油物探，2002，41（3）：279-284. </p><p>　　[6]盧占武，韓立國(guó).波阻抗反演技術(shù)研究進(jìn)展[J].世界地質(zhì)，2002，21（4）：372-377. </p><p>　　[7]甘利燈，姚逢昌，鄭曉東等.非常規(guī)儲(chǔ)集層地震橫向預(yù)測(cè)

20、的一種方法[J].石油勘探與開(kāi)發(fā)，2002，27（2）：65-68. </p><p>　　[8]白彥彬，楊長(zhǎng)春，井西利.地質(zhì)規(guī)律約束下的波阻抗反演[J].石油物探，2002，41（1）：61-64. </p><p>　　[9]安鴻偉，李正文，李仁甫等.稀疏脈沖波阻抗反演在YX油田開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用[J].石油物探，2002，41（1）：56-60. </p><p>

21、　　[10]馬勁風(fēng)，王學(xué)軍，謝言光等.波阻抗反演中低頻分量構(gòu)建的經(jīng)驗(yàn)與技巧[J].石油物探，2000，39（1）：27-34. </p><p>　　[11]楊少虎，黃玉生，彭文緒等.聲波重構(gòu)技術(shù)在儲(chǔ)層反演中的應(yīng)用[J].石油地球物理勘探，2006，41（2）：171-176. </p><p>　　[12]于文芹，鄧葆玲，周小鷹.巖性指示曲線重構(gòu)及其在儲(chǔ)層預(yù)測(cè)中的應(yīng)用[J].石油物探，2

22、006，45（5）：482-486. </p><p>　　[13]賀懿，劉懷上，毛傳龍等.多曲線聲波重構(gòu)技術(shù)在儲(chǔ)層預(yù)測(cè)中的應(yīng)用研究[J].石油地球物理勘探，2008，43（5）：549-556. </p><p>　　[14]孟恩，徐剛，沈財(cái)余等.約束地震反演中測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化及儲(chǔ)層的精細(xì)標(biāo)定[J].石油地球物理勘探，2005，40（2）：226-232. </p><