融合地质建模与地震反演技术提高储层预测精度的新方法及其应用——以涠洲11－1N油田为例

方小宇 姜 平 欧振能 李茂文 杨朝强 王瑞丽

（中海石油（中国）有限公司湛江分公司）

涠洲11－1N油田断层多，属于构造＋岩性控制油藏。该油田范围内储层横向变化比较复杂，储层连通性差，总体表现为平面非均质、层间非均质、层内非均质性强的特征。分析认为，该油田注水效果不理想，影响其开发效果的最主要的地质因素是储层非均质性。本区曾开展过常规地震反演工作，但储层预测效果不理想。为了更精确、有效地预测储层，更好地解决油田生产中遇到的地质问题，笔者从融合地质建模技术和地震反演技术出发，提出了一套新的储层预测方法。

1 新方法的思路与流程

基于模型反演的方法是油田开发阶段常用的地震储层预测方法［1－3］，其优点是反演结果的分辨率较高，缺点是初始模型对反演结果起控制作用，因此如何构建合理的地质模型是关键［2－5］，精确合理的初始地质模型是准确预测储层的先决条件。然而，在复杂岩性和复杂构造建模时，利用目前的主流反演软件（如Jason、Strata等）很难建立精确的初始地质模型。

运用地质建模技术的目的是准确建立符合研究区层序地层特征、断裂体系、地质认识的三维地质模型，笔者结合地质建模技术，总结出了一套融合建模技术和反演技术提高储层预测精度的新方法，其具体思路为：从井资料出发，在井震标定、地震解释及地震属性分析的基础上，利用Petrel软件精确建立符合沉积层序场特征与断层产状的构造模型；在此基础上，根据初步的地质认识和详细的地质统计学特征，运用Petrel软件利用各单井的纵波阻抗数据建立波阻抗属性模型；将所建立的基于网格体系的波阻抗属性模型按照地震的测网分布和采样率，转换为Segy格式的三维波阻抗数据体，再在反演软件里根据这一数据体来约束进行地震反演。

融合地质建模与地震反演技术提高储层预测精度的方法流程如图1所示。

图1 融合地质建模与地震反演技术提高储层预测精度的方法流程

2 新方法在涠洲11－1N油田的应用

涠洲11－1N油田储层主要集中在流一段，主要为中深湖—扇三角洲—滨浅湖相砂泥岩不等厚互层沉积［6－7］。根据地震层位追踪与对比结果、沉积旋回、岩性组合特征以及油水分布特征，将流一段自上而下划分为4个油组，即L1Ⅰ、L1Ⅱ、L1Ⅲ和L1Ⅳ油组；根据储层和油水分布特征进一步将L1Ⅱ、L1Ⅳ油组分别细分为2个亚油组，即L1Ⅱ上、L1Ⅱ下、L1Ⅳ上、L1Ⅳ下油组。

在对测井曲线进行环境校正和归一化的基础上，得到涠洲11－1N油田每口井的纵波阻抗曲线；然后，根据地球物理解释成果和地质认识，利用Petrel建模软件精确建立地层接触关系（图2）。在此基础上，进一步进行属性（波阻抗）模型的建立。

图2 涠洲11－1N油田流一段地层接触关系

以L1Ⅱ上油组为例。根据地质认识，该地区沉积相带主要为扇三角洲前缘（图3），砂体为北西—南东向展布；根据地质知识库设定砂体大致的长宽比，并按照沉积相认识设置一定的趋势面来约束建立符合地质初步认识、精确反映构造的波阻抗初始模型（图4），从而对地震反演实行从源头上的约束和控制。

图3 涠洲11－1N油田L1Ⅱ上油组沉积相带分布

图4 新方法建立的涠洲11－1N油田流一段波阻抗初始模型

对用常规反演软件Strata建立的初始波阻抗模型剖面（图5a）和基于新方法建立的初始波阻抗模型剖面（图5b）进行了对比，可以看出本文提出的新方法在建立初始模型方面的优势：①构造格架更加清晰，能更准确地反映断层效应和地层剥蚀、超覆等复杂接触关系；②可根据初步的地质认识控制波阻抗初始模型的分布趋势。

图5 用Strata反演软件（a）和基于建模技术（b）建立的涠洲11－1N油田流一段波阻抗初始模型剖面图对比

用新方法约束地震反演之后，采用Emerge多属性分析技术预测（如自然伽马（GR）、孔隙度、泥质含量等），达到了非常高的预测精度，相关系数达到0.86，各井的预测曲线（绿色虚线）和原始曲线（蓝色实线）在预测层段内也非常吻合（图6）。

本次应用过程中，首先采用新方法建立初始模型，进行储层反演，预测储层GR、孔隙度等，然后将预测结果导回Petrel，进行井间属性建模的趋势约束。新方法应用所取得的效果主要体现在以下两方面：

图6 采用Emerge多属性分析技术预测的涠洲11－1N油田流一段GR图

（1）储层预测精度得到了很大提高

将常规方法与新方法反演的时间域内孔隙度剖面进行了对比分析（图7、8，图中红色代表孔隙度相对较高的部分，对应为砂岩，白色的为泥岩区）。从图7、8可以看出，常规反演预测的孔隙度剖面中砂体普遍反映得比较粗，砂体边界不是很清晰；而新方法预测的孔隙度剖面中砂体反映比较细，边界更清楚。由此可见，采用新方法预测储层的精度有了很大的提高。

（2）反映的地质特征更加清楚，油田生产中遇到的地质问题得以解决

从新方法预测的孔隙度过井剖面图（图8，图中黑色曲线为GR曲线，红色区域为高孔隙砂体）可以看出，高孔隙砂体与低GR对应得非常好，而高GR区域基本上物性都比较差。从新方法预测的结果来看，涠洲11－1N油田具有砂体叠置、连续性较差、非均质性较强的特点。

以往实钻井较少时认为L1Ⅰ油组物源来自东侧，而新方法反演预测该油组物源来自西侧。A8井等多井钻后揭示L1Ⅰ油组展布方向为从西侧到东侧，沉积体系为三角洲平原—水下分流河道—三角洲前缘（图9），这一钻探结果与新方法反演预测的砂体展布特征非常吻合。

图9 涠洲11－1N油田L1Ⅰ油组A8井钻后沉积相分布

以往认为L1Ⅱ上油组是统一的油水界面，但东侧的A12井在主力油组L1Ⅱ上油组界面之上钻遇含油水层，预示油水界面在更高的地带，表明L1Ⅱ上油组东西两侧不是统一的油水界面，但对砂体的展布一直没有清晰的认识和依据。从新方法反演的低泥质含量体的砂体雕刻图上（图10）可以很清楚地看到，东块和西块砂体是不连通的，这为东西两块油水界面不一致提供了地质依据。

图10 涠洲11－1N油田L1Ⅱ上油组砂体雕刻图

3 结束语

地震反演通常采用井约束反演方法，获得的初始地质模型很粗糙，极大地影响了地震反演的精度。通常的解决方法只是改变参数以降低初始模型对反演的影响。本文提出的新方法融合了地质建模和地震反演技术，实现了对地震反演从源头上的质量控制和地质趋势约束。与常规地震反演相比，利用本文提出的新方法能够获得质量更好、分辨率更高、更符合地质认识的反演结果，从而更好地解决油田生产中遇到的地质问题。

［1］ 赵政璋，赵贤正，王英民，等.储层地震预测理论与实践［M］.北京：科学出版社，2005.

［2］ 刘彦君，刘大锰，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，2007，26（5）：133－137.

［3］ 姚逢昌，甘利灯.地震反演的应用与限制［J］.石油勘探与开发，2000，27（2）：53－56.

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［5］ 年静波，刘喜武，孟凡顺.地震精细油藏描述在油田开发中的应用［J］.海洋石油，2006，26（1）：51－56.

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