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声波重构技术在储层反演中的应用

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声波 技术 反演 中的 应用
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声波重构技术在储层反演中的应用杨少虎* 黄玉生彭文绪周心怀(中海油服油田技术事业部)(中海油服物探事业部)(中海石油天津分公司技术部)摘要杨少虎,黄玉生,彭文绪,周心怀.声波重构技术在储层反演中的应用.石油地球物理勘探,2006,41(2):171 - 176在缺少声波、密度资料或者即便有声波、密度资料但却不能区分岩性的情况下,借用其他对岩性反应敏感的自然电位和自然伽马等曲线重构的声波曲线,同样可用于测井约束反演,进行储层预测。但是在声波曲线重构中应遵循以下几个原则:①重构曲线的低频分量应符合地质规律;②重构曲线的高频分量要能较好地区分岩性;③用重构曲线进行约束反演应与其他测井曲线特征相吻合。该技术在渤海几个区块的储层反演应用中取得了较好的效果。关键词声波重构技术反演储层预测测井约束反演地质特征钻井证实1引言测井约束地震反演是储层反演最实用、最完善的方法之一,也是储层预测技术的核心内容。通常测井约束地震反演方法以声波资料中丰富的高频信息和完整的低频信息来补充地震资料有限频宽的不足,因此采用已知地质信息和测井资料作为约束条件,便可推算出高分辨率的地层波阻抗资料,为储层深度、厚度、分布范围等精细描述提供可靠的依据。然而测井约束地震反演的必要条件是至少具备能明显反映地层岩性特征的速度参数υ和密度参数ρ才能用于建立井中波阻抗=ρυ),以此为基础与井旁地震道反褶积计算出子波(或从地震资料提取子波);然后由井中模型沿地震层位内插外推,建立初始波阻抗模型;再用初始波阻抗模型与子波进行褶积运算得到合成地震记录,迭代修改波阻抗模型使合成地震记录与实际地震记录的均方误差目标函数达到最小,此时就得到反演结果,即正确反映地层岩性信息的波阻抗剖面。但是在实际工作中经常会遇到这样一些情况,如:①既缺少声波资料,也缺少密度资料;②有声波或密度资料但其高频信息并不能很好地区分岩性。就是说,实际情况不满足测井约束地震反演方法的前提条件,在这种情况下就无法建立合理的井中波阻抗模型,因而也不能得到正确反映地层岩性信息的反演结果。本文的目的是试图借鉴近年来兴起的声波重构技术合理地构造一条能够替代声波的曲线(拟声波曲线),以满足测井约束地震反演的前提条件。实际上,声波重构技术也是储层特征重构技术,即针对具体的地质问题,以岩石物理学关系为基础,从众多的测井曲线中重构出一条储层特征曲线,使得储层在这条曲线上有明显的特征。然后通过储层特征反演将储层特征曲线外推到井点以外,获得特征重构数据体进行储层描述。对于许多复杂储层,尤其是裂缝性储层,由于它们在声波曲线上往往没有可明显识别的特征,也需要采用这种声波重构技术进行反演。2声波重构的实现声波重构有很多种方法,实现手段也较多。本文只介绍基于高低频分离的声波重构技术。基本思路是通过高低频分离的方法,分别获得符合要求的高低频分量,然后进行组合,得到既符合基本地质规律又能明显区分岩性特征的拟声波曲线。从图1所示的声波重构原理示意图可以看出,实现重构的关键是如何获得符合要求的高低频分量。(1)低频分量获取方法对声波曲线做滤波处理获取低频分量;或由地震均方根速度经后对层速度进行滤波获取低频;也可直接对2)高频分量获取方法对获取高频分量。图2是对某井声波曲线的高低频分量分离示意图。图1声波重构原理示意图图2声波曲线高低频分离示意图在进行高低频分离时,要充分结合地震、地质及测井曲线进行全面的分析。一定要选择最能反映岩性特征的测井曲线来做高低频分离,低频的选择必须符合地层的压实效应规律,最好能结合地震资料处理的速度谱数据进行分析。通过反复实践认为,判断由声波重构技术得到的拟声波曲线的合理性应遵循以下几个原则:(1)拟声波曲线的低频趋势线是否符合地质规律,即由浅到深地层速度是否逐渐增大,是否符合地层的压实效应规律;(2)拟声波曲线的高频变化趋势是否能够较好地区分岩性;(3)用拟声波曲线进行约束地震反演的结果是否与其他测井曲线特征相吻合。当获得符合地层压实效应规律的低频趋势线和能反映岩性特征的高频成分后,将两者组合起来,就得到了需要的拟声波曲线,即完成了声波重构过程。当然高低频的组合还涉及到量纲的转换及严格复杂的数学运算等问题,在此不做赘述。掌握该区求预测该井附近的有利目标,拟钻探于油田扩边性质的勘探项目。3. 1. 1测井资料分析该区已有的声波时差曲线和密度曲线均不能区分砂岩与泥岩;然电位)曲线仅能区分大套的砂岩和泥岩,然伽马)曲线能较好地区分砂岩和泥岩。因此采用. 建过程如图3所示。图中拟声波分析得到拟声波曲线后,还需要对其合理性进行分析。图4、图5是对拟声波曲线进行定性和定量分析的结果,表明重构的拟声波曲线是合理的。3. 图6所示。图中显示合成记录与井旁地震道的层位对比较好,相关系数达到0. 549,说明其时—深关系基本正确。到最终的波阻抗剖面。图7为过已钻反演结果来看,在拟钻合构造图和其他资料分析,认为在该部位发现油气的可能性较大。3. 1. 6钻井结果证实目的层段东二段2油组1677预测结果相吻合(图8)。图3声波重构过程示意图图4拟声波曲线定性分析图图5原始声波(纵轴)—拟声波(横轴)体上是一潜山披覆构造(图9)。该构造已钻16口探井,在明化镇组、馆陶组、东营组及古生界潜山都有油藏形成,表明该构造是一个复式含油气构造。该构造浅层断层多,断裂分布复杂(图9)。此项研究要求反演的面积达430测井资料尤其是必需的声波和密度资料极其缺乏,属于罕见的高难度、大面积三维储层反演项目。本文只简述浅层明化镇组下段的反演过程及结果。图7过已钻井a)及明下段相干体水平切片(b)图10 )及拟声波(右)与自然伽马交会分析图3. 2. 1测井曲线分析及反演思路该区块反演范围内共有14口井,其中12等11口老井为1978年前后钻探,因其年代久远,测井资料严重不全:浅层基本无声波,完全没有密度资料,是在该区块近年钻探的 中有4口井具备声波(料,但其覆盖范围有限,控制不住工区,且声波曲线对岩性的反映也不敏感;有3料,同样难以控制整个工区;自然伽马(线与声波资料类似,覆盖范围有限,也控制不住工区;自然电位(线较全,且在明下段能较好地区分岩性,是明下段惟一能够控制全工区的测井曲线。因此明下段的全工区反演可用自然电位曲线来统一,即采用声波)做全工区三维反演。图10显示了原始声波和拟声波分别与反演效果分析通过对该区连井测线相对波阻抗剖面的对比分析,其中薄砂层清晰可见(图11),整个明下段反演效果很好。212)。受地震资料品质和河流相沉积的影响,薄层砂体延伸范围都不大,表明含油砂体明显受岩性的控制。反演结果深化了对油气藏的认识,为该含油构造区的地质储量计算提供了可靠依据。图11明下段目的层过连井线相对波阻抗剖面图图12 计了一口探井。图13和图14分别为13 明下段发现多套油气显示,其中在1683图15所示,与预测的主力油层位置十分吻合,验证了声波重构技术在渤海15 是实际情况并不具备这样的条件,或者即便有这些资料但却不能正确反映岩性特征时,就不得不依靠声波重构技术或储层特征重构技术了。本文讨论的声波重构技术在波重构技术的合理应用可以解决声波资料缺失地区及对岩性特征不一致等复杂储层的反演问题。可以预见,声波重构技术在寻找隐蔽性油气藏或老油田扩边等勘探开发过程中必将起到越来越重要的作用。
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