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叠前同时反演进行岩性识别及流体预测技术浅析_图文

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同时 反演 进行 识别 流体 预测 技术 浅析 图文
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,孙利华,蔡利文中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院,北京 (100083) 要:基于全角度多次叠加地震资料的常规纵波阻抗反演方法,在预测火山岩等某些岩性油气藏和隐蔽油气藏时,由于储层和非储层阻抗值域重叠,单参数的纵波阻抗反演对储层预测很难奏效。叠前同时反演有效利用了叠前地震数据中包含的幅随入射角变化),利用多个共角度部分叠加数据体,同时反演得到储层的纵横波阻抗、密度,进而计算泊松比、文在研究中论述了叠前同时反演的基本流程,讨论了反演过程中测井分析、子波提取、低频模型建立及反演质量控制等几个关键步骤。相对叠后波阻抗反演技术,叠前同时反演可以提供更加丰富准确的弹性参数信息,提高反演方法进行岩性识别和流体预测的能力。 关键词:叠前同时反演;弹性参数;岩性识别;流体预测 中图分类号:.引言 反演方法是利用地震资料进行岩性识别和流体预测的有效手段[1~3]。常规的纵波阻抗反演利用叠后地震数据,反演得到纵波阻抗,进而利用纵波阻抗与地下介质岩石物理特征之间的关系,来预测地下介质的岩性、孔隙度及孔隙流体充填等特征的变化。叠后波阻抗反演是单参数反演,很多情况下,不同地质体、不同孔隙发育、不同流体充填,会有相似的纵波阻抗特征,从而对岩性识别和流体预测造成困难。叠前同时反演有效利用了叠前地震数据中包含的过多个共角度部分叠加数据体同时反演得到纵横波阻抗、密度、纵横波速度比、泊松比等,提供了对岩性和流体识别更为有效的弹性参数或参数组合[4~6]。相比叠后波阻抗反演,叠前同时反演结果更加准确,信息更加丰富。东方物探研究院处理中心在国内首先引进叠前同时反演技术,在四川盆地广安地区须家河组低孔低渗型储层预测及含气性检测等多个项目中取得了很好的成效。 2.叠前同时反演处理流程 ①角道集叠加。对地震数据进行保幅处理和叠前时间偏移处理。利用工区的低频速度模型进行角道集分选,然后分别对近、中、远三个角度(最少两个,可以更多)进行角道集叠加处理[7]。 ②测井曲线的编辑、校正和模型分析。对测井数据进行认真的编辑校正,保证井口处纵横波速度和密度的真实响应。应用]。精细的测井分析为岩性识别和流体预测提供有效的敏感因子及定量化解释的依据。 ③叠前同时反演。应用不同角度范围的多个共角度部分叠加数据体,每个叠加数据体分别提取相应的子波,不同入射角下反射系数的求取利用精确的基于地震数据的一维褶积模型假设,通过同时匹配不同入射角度下的合成道与地震道,同时反演得到纵波阻抗、横波阻抗、密度三个弹性参数,进一步计算得到其他弹性参数[7]。 ④反演结果综合解释分析。依据测井分析得到的岩性划分和流体识别的敏感弹性参数及,参考目标工区构造沉积背景,对反演结果进行综合解释。通过测井建立岩石弹性参数与岩石物理属性(如孔隙度、饱和度等)之间的相互关系,在此基础上进行岩石物理属性的定量化研究。 3.基于测井数据的岩性识别和流体预测分析 精细的测井分析是叠前同时反演的前提,是叠前同时反演进行岩性识别和流体预测的基础。利用测井数据分析叠前反演方法的必要性及可行性,并研究工区岩性识别和流体预测的敏感参数及其变化规律。 井数据的准备 纵横波速度和密度是岩石物理分析的基础弹性参数,也是叠前同时反演必不可少的测井基础性数据。而在实际生产中,由于经济、技术等方面的原因,井上横波资料较少或资料精度不高,使得横波曲线的估算和校正在测井数据中具有特殊的地位。 横波的估算和校正一般有两种思路,一种是利用经验公式,建立纵波速度等参数与横波速度之间的函数关系,进而计算得到横波信息。另一种是通过岩石物理建模的方法,通过对岩石结构中的各种矿物组成成分、矿物结构形式、孔隙形状及流体的研究,应用适当的岩石结构模型,结合流体替换理论估算横波信息。 岩石物理建模进行横波估算和校正的关键流程[8~9]:①利用岩石物理实测参数和测井数据评估岩石各组分及充填流体的弹性参数;②应用相应的岩石结构模型和流体替代模型,由上述弹性参数计算得到纵横波速度及密度;③利用测井获得的可靠的纵波及密度数据对预测结果进行误差分析和质量控制,以期进一步改进模型及选取最佳的模型计算参数;④应用改进的参数结果估算或校正横波速度。 图1为某工区岩石物理方法进行横波速度估算的实例,图中曲线从左至右依次为:实测纵波速度(绿色)及估算纵波速度(橙色)、自然伽马、孔隙度、估算横波速度。 于测井数据的岩性识别和流体预测 属性交会分析是一种基本的测井解释手段,在叠前同时反演前,通过对纵横波阻抗、速度、纵横波速度比、泊松比等多种弹性参数进行交会分析,找出对识别岩性和流体敏感的弹性参数,确定其分布特征和变化规律。997)[10]提出λρ(体积模量×密度)和µρ(剪切模量×密度)的组合参数来识别岩性和预测流体,参数的计算公式如下: 222p λρ=− (1) 2 (2) µρ主要受岩性的控制,λρ则对孔隙流体、岩性及孔隙度较为敏感。相比纵横波阻抗,λρ和µρ及纵横波速度比等弹性参数在识别岩性和预测流体中更为有效[10~12]。 [m]9009209409609801000102010401060108011001120114011601180m]4000 6000m/s]0 100GR[ 000 4000m/s]图1某工区岩石物理方法进行横波速度估算实例 s 流体替代模型 应用3]流体替代模型定量评价饱和流体充填对岩石弹性参数的影响。分析流体饱和充填的情况下,不同的流体组合、不同的孔隙发育时岩石弹性参数的变化趋势(图2),从而为确定敏感的流体识别参数提供理论依据。 图2表示岩石受饱和流体充填时,同流体充填岩石弹性参数(纵横波速度比、纵波阻抗、变化特征。图2上排充填流体为气和水,下排充填流体为油和水,含水饱和度各自分别从0到100%变化。岩石基质弹性参数分别为35质近似表征压实程度较差的含泥砂岩;流体弹性参数:水意孔隙度下干岩骨架的弹性模量求取利用修正的4]。图中可以看出,随着充填流体含气、含油饱和度的增加(或含水饱和度的降低),岩体的纵横波速度比、纵波阻抗、λρ值逐渐降低。同时,流体变化引起的λρ的变化要比其他的参数更为明显(含水饱和度从0%变化到100%,λρ的变化率约为其他两个参数的2~4倍)。 ,不同孔隙度、不同流体充填岩石弹性参数的变化特征 he of .叠前同时反演 叠前同时反演输入多个共角度部分叠加数据体,同时反演得到纵横波阻抗和密度。叠前同时反演是叠后反演的推广。基于地震数据的一维褶积模型假设,已知不同角度入射时相应的子波,利用精确的一定的约束条件下,同时匹配不同角度下的合成道与地震道,扰动求取最优的纵横波阻抗和密度数据。 同角度的部分叠加数据体数据对齐 在地震处理过程中由于动校正剩余时差及其他因素的影响,造成不同角度的共角度部分叠加数据体之间的同相轴存在一定的时移现象。在叠前同时反演前,需要对不同角度的叠加数据体进行对齐,以消除动校正剩余时差(造成的影响(图3)。 图3 动校正剩余时差现象及角度叠加数据体数据对齐前后对比(.2005修改[15]) MO 同角度的部分叠加数据体子波提取 不同角度的共角度部分叠加数据体对应提取不同的子波,以消除地震数据频率、相位变[16]。提取的子波要使合成记录与地震数据之间匹配良好,子波形态简单,在多井间具有一致性;尽量避免“空变子波”,避免子波形态的空间变化对反演属性造成的不确定影响。 频趋势模型 由于野外采集检波器自身响应限制、噪声干扰、地震处理等方面的原因,地震数据的频带是有限的,一般缺少10而造成地震反演结果缺少低频或低频信息不准,这就需要提供反演结果低频信息的先验数据。在精细解释的地质模型约束基础上,对经过校正和拉伸的测井数据,应用适当的空间插值方法进行内插外推,从而得到纵横波阻抗和密度的低频模型[17]。通过剖面、沿层属性切片、等时属性切片等对低频模型进行质量控制,在已知地质沉积框架下评估测井一致性校正和井间插值方法对低频模型产生的影响。 演结果质量控制 对反演结果进行质量控制,保证反演的准确性及反演结果与已知测井响应之间的匹配。叠前同时反演中主要的质量控制手段有:①反演参数扰动分析;②反演后合成道与地震道残差分析;③尝试不同角度组合的角道集叠加方式;④添加反演的验证井等[18]。 5.反演结果属性提取及综合解释 应用测井分析得到的岩性识别和流体预测的敏感弹性参数及其变化规律,在对应的反演参数体上进行数据的空间筛选刻画。 参考工区的地质沉积、构造发育等,研究已筛选数据在地质意义上的有效性和连通性(换句话说,通过先验的地质认识,尽可能排除数学算法上的产生的多解性和不确定性),最终确定目标储层地质体的分布范围和空间展布特征,并生成目标地质体的顶底面构造图及平面厚度分布图等。 根据测井得到的弹性参数与岩石物理参数之间的函数关系,定量评价目标储层的孔隙度、饱和度等。 6.结语 1)叠前同时反演得到丰富的弹性参数信息,可以显著提高反演方法进行岩性识别和流体预测的能力。 2)纵横波速度、密度测井数据及经过保幅处理和叠前偏移处理的地震数据是进行叠前同时反演的基础性数据。反演前精确的测井分析和模型正演研究是叠前同时反演进行岩性识别和流体预测的前提。 3)高精度横波测井资料的缺失及对地震数据高保真处理的要求,在一定程度上影响了叠前同时反演的广泛应用及实际效果。 参考文献 [1] 张永刚.地震波阻抗反演技术的现状和发展[J].石油物探,2002,41(4):385[2] .].[3] 006,5(6):19[4] .].2006. [5] 孟宪军.复杂岩性储层约束地震反演技术[M].北京:中国石油大学出版社,2006:4[6] 苑书金.叠前地震反演技术的进展及其在岩性油气藏勘探中的应用[J].地球物理学进展,2007, (3):879[7] B.].66 2004. [8] V , R M , J ].5 2004:727[9] 孟宪军,慎国强,王玉梅,等.叠前].石油物探,2004,43:53[10] , .A ].1995, 43:91[11] , T J VO ].7 1997:183[12] Y, J of in ].702000:166[13] H, P L p/].1976, 41:837[14] .of ].1951, 96:1[15] of ea ].1996, 61(5):1363[16] , , .of VA D to in ].4 2005. [17] ].2009 2009:669[18] 刘彦君,刘大猛,年静波,等.沉积规律控制下的测井约束波阻抗反演及其应用[J].大庆石油地质与开发,2007,5:133[19] VA of of of in ].2006, 71(4):f 00083) he is a It is in is of or to s et al,to In as C, et to of of 者简介: 王晓伟(1986年生),男,中国矿业大学(北京),硕士,研究方向为地震属性反演。
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