多屬性聯(lián)合反演在改造型盆地儲(chǔ)層預(yù)測(cè)中的應(yīng)用研究

王牧男

中石化東北油氣分公司研究院，吉林 長(zhǎng)春 130062

多屬性聯(lián)合反演在改造型盆地儲(chǔ)層預(yù)測(cè)中的應(yīng)用研究

王牧男

中石化東北油氣分公司研究院，吉林 長(zhǎng)春 130062

針對(duì)改造型盆地儲(chǔ)層變化快、厚度薄、預(yù)測(cè)困難的特點(diǎn)，本文完整論述了采用多屬性聯(lián)合反演來(lái)解決此問(wèn)題的方法。其中地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)反演采用了序慣高斯協(xié)同模擬技術(shù)，與傳統(tǒng)波阻抗反演互相補(bǔ)充可以得到較好的預(yù)測(cè)結(jié)果。將其應(yīng)用于某油氣田登婁庫(kù)組的儲(chǔ)層預(yù)測(cè)研究中，其預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)際鉆井吻合較好，對(duì)于本區(qū)改造型盆地碎屑巖儲(chǔ)層的勘探開(kāi)發(fā)具有一定的指導(dǎo)意義和參考價(jià)值。

改造型盆地儲(chǔ)層；Jason反演；多屬性聯(lián)合反演；儲(chǔ)層預(yù)測(cè)

0　引言

松遼盆地為中國(guó)東北部最大的改造型盆地，前后經(jīng)歷了裂陷—斷陷期、坳陷期、萎縮反轉(zhuǎn)期3期構(gòu)造演化，具有斷坳疊置的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，其中營(yíng)城末—登婁庫(kù)末、嫩江末—明水末為兩次主要的改造期，本文研究區(qū)即位于松遼盆地中央凹陷帶南部某油氣田登婁庫(kù)組低孔低滲型碎屑巖儲(chǔ)層，其有效砂體的分布和較高孔隙度值區(qū)域的分布對(duì)該區(qū)儲(chǔ)層起著決定性的作用。但由于儲(chǔ)層砂體和孔隙度井間變化大，目前的井網(wǎng)不足以控制其展布，更難以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)井間砂體和孔隙度的分布。而對(duì)于井區(qū)外圍，單憑鉆井資料進(jìn)行預(yù)測(cè)也是不可能的。無(wú)論巖性預(yù)測(cè)還是孔隙度預(yù)測(cè)，都必須對(duì)砂體的平面分布有著準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)。砂體分布的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)是認(rèn)識(shí)氣田地質(zhì)特征的關(guān)鍵因素之一。本次儲(chǔ)層預(yù)測(cè)利用三維地震反演資料及優(yōu)選出的巖性、物性預(yù)測(cè)方法，對(duì)研究區(qū)的砂體分布、孔隙度的變化進(jìn)行了預(yù)測(cè)。通過(guò)多屬性聯(lián)合反演在本區(qū)薄儲(chǔ)層預(yù)測(cè)中的應(yīng)用研究，為有效儲(chǔ)層分布的深入認(rèn)識(shí)提供了有利依據(jù)，為進(jìn)一步開(kāi)發(fā)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

任何一種地震反演和儲(chǔ)層預(yù)測(cè)方法都有其適用范圍，在實(shí)際工作中應(yīng)當(dāng)針對(duì)不同的勘探開(kāi)發(fā)階段和具體的地質(zhì)問(wèn)題，有針對(duì)性地選擇反演方法及其組合，或選取有效的地球物理屬性，進(jìn)行合理的解釋和應(yīng)用，才能取得良好的效果。

1　巖石物理分析

1.1巖性敏感參數(shù)分析

在分別進(jìn)行了研究區(qū)登婁庫(kù)組目的層段巖性與Ac的關(guān)系、巖性與密度的關(guān)系、巖性與泊松比的關(guān)系、巖性與GR的關(guān)系這4種敏感參數(shù)與巖性關(guān)系分析基礎(chǔ)上，從中優(yōu)選出巖性預(yù)測(cè)的敏感屬性。巖性與Ac關(guān)系直方圖（圖1a）顯示：登婁庫(kù)組目的層段的砂巖和泥巖部分重合，主峰值存在差異。利用阻抗信息可分辨儲(chǔ)層巖性，但分辨率較低。

巖性與泊松比關(guān)系直方圖（圖1c）顯示：砂泥巖主峰值差異較大、用泊松比分辨巖性較好。

巖性與密度關(guān)系直方圖（圖1b）顯示：細(xì)砂巖、粉砂巖密度主值為2.62 kg/m3，泥巖主值為2.66 kg/m3，砂泥巖密度值差異不大。利用密度區(qū)分巖性，砂泥巖主峰值差異不大，密度分辨巖性不好。巖性與GR關(guān)系直方圖（圖1d）顯示：登婁庫(kù)組目的層段的砂巖和泥巖部分重合。細(xì)砂巖、粉砂巖密度主值為81 API，泥巖、砂質(zhì)泥巖主值為124 API，砂泥巖GR主值差異較大，GR分辨巖性好與其它敏感屬性，利用GR有區(qū)分巖性的可能。

上述儲(chǔ)層段巖性與敏感參數(shù)關(guān)系分析表明：登婁庫(kù)組目的層段砂巖和泥巖部分重合，主峰值存在差異。盡管聲波、泊松比和伽馬在區(qū)分登婁庫(kù)組儲(chǔ)層段砂泥巖較為敏感，但是利用單一屬性很難準(zhǔn)確進(jìn)行巖性和物性預(yù)測(cè)。

1.2敏感屬性與波阻抗關(guān)系分析

井震結(jié)合是儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的有效途徑。在對(duì)登婁庫(kù)組儲(chǔ)層段巖性與敏感參數(shù)關(guān)系分析基礎(chǔ)上，為了進(jìn)一步理清敏感參數(shù)與波阻抗的關(guān)系，分別進(jìn)行了登婁庫(kù)組目的層段GR與波阻抗交匯、POR與波阻抗交匯、GR與波阻抗交匯、密度與波阻抗交匯、縱波阻抗橫波阻抗及泥質(zhì)含量交匯、縱波阻抗、橫波阻抗與測(cè)井解釋成果交匯分析。6種敏感屬性與波阻抗關(guān)系分析結(jié)果表明：

GR與波阻抗交匯，儲(chǔ)層主要分布在高阻抗、低GR區(qū)，相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.7以上（圖2a、圖2c）。

POR與波阻抗交匯，儲(chǔ)層主要分布在高阻抗、高孔隙度區(qū)，相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.64以上（圖2b）。

密度與波阻抗交匯，儲(chǔ)層為低密度、中阻抗特征， 相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.82以上（圖2d）。

幼兒最初對(duì)這個(gè)世界的認(rèn)識(shí)基本是陌生的，他們認(rèn)識(shí)的文字?jǐn)?shù)量特別少，所以文字教學(xué)對(duì)幼兒教師來(lái)說(shuō)是有一定難度的。但是，幼兒對(duì)音樂(lè)有著天生的好感，在音樂(lè)的背景下教幼兒有節(jié)奏地控制自己的身體做出相應(yīng)的動(dòng)作相對(duì)來(lái)說(shuō)就要容易得多，通過(guò)這種方式培養(yǎng)幼兒的想象力也能夠事半功倍。為了更好地進(jìn)行韻律教學(xué)，我認(rèn)為可以從以下幾點(diǎn)著手。

縱、橫波阻抗及泥質(zhì)含量交匯，隨著泥質(zhì)含量的增加縱橫波阻抗變小，縱、橫波阻抗及泥質(zhì)含量之間呈反比系（圖3a）。

縱、橫波阻抗與測(cè)井解釋成果交匯，儲(chǔ)層位于縱橫波阻抗中—高值區(qū)，儲(chǔ)層與干層分辨不好（圖3b）。

圖1　儲(chǔ)層段巖性與敏感參數(shù)關(guān)系分析Fig.1　Relationship between lithology and sensitive parameters of reservoir

圖2　敏感屬性與波阻抗關(guān)系分析Fig.2　Relationship between sensitivity and wave impedance

圖3　泥質(zhì)含量、測(cè)井解釋結(jié)果與波阻抗關(guān)系分析Fig.3　Relationship of the shale content log interpretation about wave impedance

綜上分析可看出，與砂巖較為敏感的屬性均與波阻抗相關(guān)較好，呈高阻抗特征，研究區(qū)地震資料具有儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)條件。

2 多屬性聯(lián)合巖性預(yù)測(cè)

通過(guò)上述巖石物理分析及多次反演方法試驗(yàn)，優(yōu)選了在稀疏脈沖波阻抗反演和序慣高斯協(xié)同模擬孔隙度反演基礎(chǔ)上進(jìn)行聯(lián)合儲(chǔ)層預(yù)測(cè)。

多屬性聯(lián)合巖性反演包括三部分，一是波阻抗稀疏脈沖反演，二是序慣高斯協(xié)同模擬孔隙度。三是對(duì)波阻抗稀疏脈沖反演成果和序慣高斯協(xié)同模擬孔隙度成果，分別利用砂巖阻抗門(mén)檻值限定和砂巖孔隙度門(mén)檻值限定，從而得到有利砂巖體。

2.1波阻抗反演

波阻抗反演的優(yōu)劣取決于關(guān)鍵環(huán)節(jié)的質(zhì)量把關(guān)和方法正確的應(yīng)用以及參數(shù)的正確選擇。所謂關(guān)鍵環(huán)節(jié)應(yīng)該是低頻地質(zhì)模型的建立和相對(duì)波阻抗反演。圍繞前者需要做好構(gòu)造地質(zhì)模型的正確建立、層位的準(zhǔn)確標(biāo)定、子波的正確提取以及測(cè)井標(biāo)準(zhǔn)化；圍繞后者主要是在正確構(gòu)造模型建立的條件下準(zhǔn)確提取子波以及反演參數(shù)的正確選取。

本次主要采用了稀疏脈沖反演方法，運(yùn)用了Jason反演軟件，在加強(qiáng)質(zhì)量控制的前提下，完成了研究區(qū)的反演處理。總體表現(xiàn)反演資料的分辨率較高，能夠較好的反映目的層巖性變化特征。先分析如下：

（1）反演結(jié)果產(chǎn)生的合成記錄與原始地震記錄剩余差值小。反演效果的優(yōu)劣一般可直觀地通過(guò)合成地震剖面與原始地震資料進(jìn)行比較來(lái)確定，當(dāng)合成地震剖面與原始地震資料的殘差越小反演效果越好，否則反演剖面的可信度就很低。從殘差剖面可以看出（圖4），殘差非常小，充分說(shuō)明反演結(jié)果的可信度是比較高的。

（2）反演波阻體有效頻帶得到合理拓寬。反演剖面分辨率明顯高于常規(guī)地震剖面，砂體尖滅點(diǎn)清晰，砂組砂巖厚度反映明顯（圖5）。

（3）反演結(jié)果與已知井吻合很好。井曲線與反演剖面吻合很好，鉆遇砂體反應(yīng)明顯，埋藏深度和厚度誤差很?。▓D6）。

圖4　殘差剖面Fig.4　Residual profi le

圖5　反演剖面與地震剖面的疊合Fig.5　Superimposed on the inversion section and seismic profi le

2.2地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)反演

由于孔隙度預(yù)測(cè)關(guān)注的重點(diǎn)是井間孔隙度的變化情況，孔隙度的空間各向異性用變差函數(shù)表征，因此求取空間變差函數(shù)是地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)反演的關(guān)鍵步驟之一。

圖6　波阻抗剖面Fig.6　Wave impedance profi le

利用序慣高斯協(xié)同模擬孔隙度流程，進(jìn)行研究區(qū)登婁庫(kù)組孔隙度隨機(jī)模擬，從6個(gè)隨機(jī)模擬結(jié)果中優(yōu)選與研究區(qū)目的層段孔隙度吻合最好的隨機(jī)模擬體作為最終孔隙度反演體。

從過(guò)井孔隙度反演剖面可看出（圖7），井曲線與反演剖面吻合很好，鉆遇砂體反應(yīng)明顯，埋藏深度和厚度誤差很小，反演結(jié)果與測(cè)井解釋平均孔隙度吻合較好，反演結(jié)果分辨率較高，能夠較好的反映目的層物性變化特征。

圖7　過(guò)井孔隙度反演剖面Fig.7　Inversion profi le of porosity through drilling

2.3有利砂巖體門(mén)檻值確定

根據(jù)鉆遇目的層段登婁庫(kù)組已知井有利砂巖與阻抗關(guān)系統(tǒng)計(jì)及有利砂巖與孔隙度關(guān)系的統(tǒng)計(jì)，有利砂巖波阻抗范圍1 ～ 1.3 kg/m3×m/s；有利砂巖波阻抗主值：1.17 kg/m3×m/s；有利砂巖波阻抗門(mén)檻值：1.1 kg/m3×m/s。有利砂巖孔隙度范圍1% ～10 %；有利砂巖孔隙度主值：6%；有利砂巖孔隙度抗門(mén)檻值：4.5%（圖8）。

對(duì)波阻抗稀疏脈沖反演成果和序慣高斯協(xié)同模擬孔隙度成果，分別利用有利砂巖阻抗門(mén)檻值限定和有利砂巖孔隙度門(mén)檻值限定，從而得到有利砂巖體。

圖9是過(guò)井有利砂巖反演剖面，有利砂巖反演與原始地震比分辨率有了明顯提高；反演有利砂巖與GR曲線和巖性柱有較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系；構(gòu)造高部位比翼部發(fā)育，有利砂巖分布比砂巖明顯減少。

3　儲(chǔ)層分布描述

根據(jù)以上得出數(shù)據(jù)體通過(guò)時(shí)間-厚度轉(zhuǎn)換，得到平面分布特征。分析結(jié)果顯示研究區(qū)各主力砂組在構(gòu)造圈閉部位砂巖均較為發(fā)育，多具有西厚東薄，南厚北薄的展布特征。砂巖發(fā)育區(qū)呈北西向薄厚相間條帶展布，構(gòu)造高部位砂巖發(fā)育，厚度在12～40 m左右 。d3、d4砂組砂巖最為發(fā)育，最厚在30～40 m左右且分布范圍廣。

其中d4砂組有利砂巖厚度在多為2～15 m（附圖10）。主要分布在主體構(gòu)造圈閉南部井區(qū)，與構(gòu)造匹配較好。研究區(qū)發(fā)育YP4、YP1、YP7三個(gè)有利砂巖發(fā)育區(qū)：YP4井有利砂巖發(fā)育區(qū)，有利砂巖厚度10～15 m，YP1井區(qū)有利砂巖發(fā)育區(qū)，有利砂巖厚度10～28 m，YP7井區(qū)有利砂巖發(fā)育區(qū)，有利砂巖厚度12～20 m。這與測(cè)井解釋和錄井顯示完全吻合?？梢?jiàn)本次聯(lián)合反演得到儲(chǔ)層預(yù)測(cè)結(jié)果完全可以滿足生產(chǎn)實(shí)際需求，效果較好。（圖11）。

圖8　有利砂巖體門(mén)檻值Fig.8　Threshold volue of favorable sandstone body

圖9　過(guò)井有利砂巖反演剖面Fig.9　Inversion profi le of favorable sandstone through drilling

4　小結(jié)

本文采用多屬性聯(lián)合反演較好的解決了改造型盆地中有利砂體的預(yù)測(cè)問(wèn)題，其中地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)反演采用了序慣高斯協(xié)同模擬技術(shù)，與傳統(tǒng)波阻抗反演互相補(bǔ)充可以得到較好的預(yù)測(cè)結(jié)果，并以其在實(shí)際某區(qū)儲(chǔ)層預(yù)測(cè)中的應(yīng)用驗(yàn)證了其良好效果，對(duì)于改造型盆地碎屑巖儲(chǔ)層的勘探開(kāi)發(fā)具有一定的指導(dǎo)意義和參考價(jià)值。

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圖10　d4砂組有利砂巖厚度預(yù)測(cè)圖Fig.10　The sand thickness chart of the d4 favorable sand

圖11　主力砂組有利砂巖厚度預(yù)測(cè)圖Fig.11　The thickness forecast chart of favorable sandstone of the main favorable sand

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Application of Multiple attribute combined inversion to reservoir prediction of the reformed basin

WANG Mu-nan
Exploration and Development Research Institute， Northeast Oil and Gas Branch， SINOPEC， Changchun 130062， Jilin， China

According to the characteristics of changing quickly， thin thickness and the diffi culty to predict of the reformed basin reservoir.This paper discusses the Multi-properties Inversion methods to solve this problem completely.The Geostatistical Inversion using sequential Gauss collaborative simulation technology and the conventional impedance inversion complement each other， which can get better prediction results.That is applied to the Denglouku Formation reservoir prediction， the predicted results agree well with the actual drilling.It has a certain guiding significance and reference value for the exploration and development of clastic reservoir of the reformed basin in this area.

reformed basin reservoir； Jason inversion； Multi-properties inversion； reservoir prediction

P631.3

A

1001—2427（2015）04 - 84 -7

2015-08-05；

2015-12-15

王牧男（1983—），女，吉林長(zhǎng)春人，中石化東北油氣分公司研究院工程師.