波阻抗反演在双南地区砂体厚度预测的应用

蒋学峰

摘要：为了加快双南地区岩性油氣藏的勘探步伐，有必要弄清沙三段砂体纵向厚度以及横向展布特征。本文基于约束稀疏脉冲波阻抗方法，进行测井资料标准化，并应用井震标定提取目标层段地震子波，利用层位优选建立符合地质规律的低频模型，严把各项质量监控等方式可以获得合理的反演结果，解决复杂构造和资料地区储层识别和预测问题，可为同行提供借鉴经验。

关键词：岩性油气藏  波阻抗  储层预测

引 言

研究区位于辽河西部凹陷斜坡南段，东邻清水～鸳鸯沟生油洼陷，多层系烃原岩发育，油源供给充足，西部有欢喜岭及西八千两个物源供给区，受多期构造及断裂活动的影响，造成研究区发育多种复杂的圈闭类型，形成了多种油气藏类型。

地震储层反演

本次研究的目的层仅有沙二段和沙一段两个地震反射层，在沙二段发现了前积现象、超覆现象、砂岩侧向尖灭现象以及砂岩透镜体现象等几个地震层序标志。

地震储层反演就是测井约束地震反演，它是一种基于模型的波阻抗反演技术，其技术实质是以具有丰富的高频信息和完整的低频成份的测井资料，补充地震有限带宽的不足，用已知的地质信息和测井资料作为约束条件，推算出高分辩率的地层波阻抗资料，描述储层的平面展布、深度、厚度及物性变化情况。

1测井数据标准化处理

为了保证储层反演输入数据的可靠性，通过曲线标准化识别，消除测井数据中的系统误差，得到可靠的结果，用于储层评价及解决对比和地震反演问题。

标准化常用方法为直方图法，其依据是认为在探区范围内某一标志层的测井响应是稳定的，根据统计的“正态分布”分析该综合直方图，产生一个包络，其中各口井的平均值相符，包络的范围被认为是井间实际地质变化的度量。对于单井的数据分散，应用计算的标准偏差进行类似调整。

2子波估算

地震子波提取的质量，直接受测井曲线和地震匹配关系好坏的影响，而测井曲线仅对地震资料标定的好坏直接影响到波阻抗的质量。在合成地震记录与地震匹配以后，选择地震资料信噪比高，匹配程度好的时窗，提取地震子波，达到子波的波形和相位都比较合理。

反演处理子波估算贯穿到层位标定的全过程。首先在一个经验时深关系控制下，根据地震频谱分析结果，选用主频25Hz，正极性雷克子波进行标定，做出最终的合成记录，并与井旁地震道对比，根据反射特征的对比关系，对测井曲线的时深关系校正，以校正后的测井曲线为基准。采用了振幅谱和相位谱分析的方法估算子波，并用估算的子波再次进行层位标定，如此反复迭代进行，直至获得最佳子波。

层位标定是地震和地质间沟通的桥梁，精细的层位标定可以使地震和地质准确融洽，提高构造和储层研究的精度。从本区的地层分布来看，沙一段发育的泥岩顶界的反射特征比较清楚，依据这个特征和各井对比分析结果，结合VSP测井资料和多井拟合时深关系将合成记录与井旁地震道进行对比标定，不同岩性、电性的地层与地震反射特征有了对应关系，完成了合成记录的粗标定。在此基础上对子波进行重新提取，再做精细标定，并根据地质分层数据和地震解释层位对应关系以及波阻反射特征的对比关系，对测井曲线的时深关系进行微调，提高合成记录与井旁地震道的匹配程度。

3初始阻抗

波阻抗模型的建立过程就是把地震界面信息和测井波阻抗正确结合起来的过程。通过建立波阻抗模型，一方面利用测井资料中丰富的高频信息和完整的低频成份，补充地震有效带宽的不足，另一方面可以对反演进行约束，减少反演的多解性，提高反演精度。

综合利用地质、测井和地震解释成果，依照沉积规律，建立研究区地质框架，在其控制下将测井数据进行合理内插外推，建立初始波阻抗模型。在垂向上尽量保留测井资料高频信息，在横向上保证了组抗内插的合理性。

4稀疏脉冲反演方法（波阻抗反演）

稀疏脉冲反演认为地震反射系数是由一系列大的反射系数叠加在高斯分布的小反射系数背景上构成的。大的反射系数，相当于不整合界面或岩性界面，其目的是寻找一个使目标函数最小的脉冲数目，然后得到波阻抗数据，其目标函数为：

式中QBJFUN为目标函数;ri为反射系数; 为地震匹配系数;di为地震数据;Si为合成地震数据; 为趋势匹配系数;ti为定义的趋势;zi为定义的内的阻抗值;缺省p=1、q=2。

稀疏脉冲反演在迭代运算过程中，先使用较少的脉冲个数，产生一个初始模型，再修改模型，使目标函数达到最小，再增加脉冲个数，重复进行迭代，直到反演结果无变化，输出结果即为最终反演结果。

5 反演质量分析

对于波阻抗反演的质量分析是通过合成记录剖面与原始地震资料比较来确定，当合成记录数据与原始地震数据的参差越小反演结果越好，反之需修改处理参数，重复进行反演实验，直到满意为止。

6 储层参数计算

为了精细描述储层在空间上的分布状况，利用波阻抗反演结果，分别计算了E3S1和E3S2段的砂岩厚度及平面分布趋势，计算公式如下：

式中，n1、n2分别为计算时窗内顶、底界面的采样点序号，n1Sandi为第i个砂岩采样点数，nall为计算时窗内总的数据采样点个数，delt为数据采样间隔;velocity为计算目的层的平均速度。

7 地震储层反演结果分析

测井约束反演结果是通过地层速度信息，反映出了岩性在空间上的变化情况，它将地震与测井信息有机地联系起来，相互弥补不足。

从地震反演结果与完钻井的对应关系来看，两者吻合的较好。反演剖面中储层段表现为中高阻抗值，横向上阻抗值变化反映了储层相对发育的情况，工区内储层主要发展在西部，沙一、二段东部差，储层厚度上西北向东南逐步变薄。同时搞清了锦129、锦310井区沙二上段两个岩性发育区的形态和砂岩厚度，为井位部署提供依据。

结论

（1）运用约束稀疏脉冲波阻抗反演方法进行重力流砂体识别是重要手段，适合辽河西部凹陷兴马地区。

（2）通过合理标定以提取目标层段地震子波，建立符合地学规律的低频模型，且结合测井约束，严把各项质量监控等方式可以获得合理的反演结果，解决复杂构造和资料地区储层识别和预测问题。

（3）结合测井资料分析和波阻抗反演结果，建立了砂岩判别模式。

参考文献

[1]潘元林等主编，中国隐蔽油气藏[M]，北京：地质出版社，1998.

[2]邹才能等，非常规油气地区[M]，北京：地质出版社，2011.