洛带气田蓬莱镇组叠后波阻抗反演方法优选

王 铮 王长城 兰志国 苟明星 孙冀程 庄 彬 胡兴杰 冯 雯

(1. 成都理工大学 能源学院， 成都 610059； 2. 成都龙星天然气有限责任公司， 成都 610100)

0 前 言

目前，四川盆地的天然气开发处于高速发展期，其中非常规气藏开发取得了一定的成绩。以洛带气田为代表的川西坳陷多个致密砂岩气藏的发现[1]，预示该区具有极大的开发潜力。经过20多年的滚动开发，洛带气田现处于产能递减阶段，提高钻采成功率、挖掘剩余价值的任务迫在眉睫。洛带蓬莱镇组为该气藏的主力产层[2-4]，发育了中 — 低孔、中 — 低渗致密砂岩储层，沉积微相以三角洲前缘水下分流河道相为主，河道窄、变化大，叠置关系复杂，砂岩储集体具有厚度薄、横向变化快、非均质性强等特征[1]。储层预测工作面临极大挑战，定位砂体、确定厚度的技术有待突破。

储层预测的技术手段很多，其中主要包括镜下薄片观察、测井钻井资料分析[5]、地震资料分析[6]等。在储层预测过程中，仅有钻井岩心资料、测井资料是不够的，同时还必须通过地震资料弥补井间信息的缺失。地震资料分析方法以多属性分析[7-8]与波阻抗反演[9-12]最为普遍。地震波阻抗反演作为常用的地质解释手段，主要是通过将地震信息转变为岩石信息的方法来解释地层特征。自“反演”这一概念出现以来，发展至今大致形成了广义线性反演、AVO反演、约束条件下叠后波阻抗反演等地震反演技术。与常规反演方法相比，叠后波阻抗反演法在储层空间分布与岩性特征的描述上具有显著优势，在储层预测中得以优先选用[13-14]。

Strata是一种方法简便、运算快速的反演软件[15-17]，其中提供了递归反演、约束稀疏脉冲反演及模型波阻抗反演等3种常用方法。本次研究将采用模型波阻抗反演法进行储层精细预测。

1 研究区地质概况

川西坳陷位于扬子板块的西北缘，属于川西前陆盆地的主体部分，整体上呈西陡东缓的态势；同时，在印支运动的影响下，由西往东依次形成龙门山褶皱带、龙门山山前推覆带、安县 — 鸭子河 — 大邑断裂褶皱带、成都凹陷带、孝泉 — 丰谷构造带、绵竹 — 绵阳低褶皱带、知新场 — 龙宝梁断裂带等，坳陷内发育北东 — 南西走向的断裂带(见图1)。蓬莱镇组地层形成于地壳作用相对稳定的遂宁期之后，其间主要接受来自龙门山和米仓山的陆源碎屑沉积。洛带气田位于川西前陆盆地东南部斜坡龙泉山构造带西侧，构造整体上为北东向展布的背斜，因其地理位置优越、交通便利。洛带气田蓬莱镇组埋深一般为500～1 300 m，地层厚度为900～1 000 m不等，由下往上依次被划分为蓬一段(JP4)、蓬二段(JP3)、蓬三段(JP2)、蓬四段(JP1)，野外露头可见紫红色粉砂质泥岩及绿灰、褐灰色粉 — 细粒长石岩屑砂岩不等厚互层，偶见绿灰或浅紫色泥页岩薄层。

图1 川西坳陷构造概况与研究区位置示意图[2]

测井数据显示，当泥岩过渡到质地较纯的砂岩时测井曲线发生巨幅“箱形”变化，当砂岩过渡到泥岩时伽马曲线逐渐回归高值，且波动稳定。不同于泥岩，砂岩中的声波传递速度相对较大、声波时差相对较小，自然伽马值随着泥质含量的增加而逐渐增大。以声波时差65～80 μs/ft(1 ft≈0.30 m)、自然伽马70～100 API为标准，解释地层特征并绘制单井柱状图(见图2)。

图2 LS25D-2井柱状解释图

2 基于Strata软件的几种反演方法

(1) 递归反演法。递归反演法的最大特点是仅需较少的测井资料即可完成运算，主要适用于未开发工区或测井资料较少的工区，可利用原始资料估算反射系数[17]。递归反演法对地震资料的品质要求较高，其优点是操作简便、运算快速、经济效益高、实用范围广，适用于开发前期，但其预测精度难以满足洛带气田中后期的开发要求。

(2) 稀疏脉冲反演法。稀疏脉冲反演法是基于趋势约束脉冲反演法进行运算[18-21]，与模型波阻抗反演法较为相似，运算过程中同样需要以测井信息作为约束条件。稀疏脉冲反演法与模型波阻抗反演法的最大区别是，其运算过程中可以跳过模型建立这一步骤，具有计算量小、数据处理过程简单的优点。但是，该方法的计算精度受原始数据精度的影响较大，对较薄砂岩储集层识别与刻画的效果相对较差，缺乏足够的细节描述。与递归反演法相比，稀疏脉冲反演法具有精度高、噪声抵抗力强等优势。

(3) 模型波阻抗反演法。模型波阻抗反演法建立在井震结合的基础上，主要以纵向高精度的测井资料为约束条件，以横向高精度的地震资料为辅助条件[22]。该方法一方面可利用高频测井信息弥补地震资料有限带宽不足的缺点，另一方面也填充了井间地质信息的空白。与递归反演法、稀疏脉冲反演法相比，模型波阻抗反演法能够最大限度地提高数据的利用率，充分发挥各种数据的优势，从而达到更高的预测精度；其不足之处是，需要面临数据处理过程中计算量大的问题。

结合洛带气田蓬莱镇组井网密集程度高、气藏中后期未动用储量减少等特点，综合对比各反演方法的优缺点，最后选用模型波阻抗反演法进行储层预测，以提高预测精度，充分挖掘气藏潜力。

3 模型波阻抗反演法的应用

3.1 数据的准备

对声波时差测井曲线进行校正和标准化处理，以减少井内环境对曲线数值与形态的影响。标准化处理的步骤主要包括标准层确定、曲线数值拟合及数值校正。

3.2 子波的选取与合成记录的标定

子波的选取影响着合成记录的准确度与匹配度，进而影响反演应用的结果。首先，进行子波的初选，将选取的子波与反射系数褶积生成合成地震记录；然后，调节时间漂移和子波相位，使合成记录中的同相轴与过井的井旁地震剖面同相轴相匹配；最后，运用统计方法筛选子波，分别完成不同振幅、 不同相位属性子波的合成地震记录的制作。通过与井旁地震道的多次对比，发现雷克35子波具有良好的吻合度(见图3)。

图3 地震子波

3.3 模型的建立

图4 蓬莱镇组低频模型(以CJ619井为例)

3.4 结果分析

图5 模型波阻抗反演剖面

图6 反演波阻抗和实际波阻抗的相关性曲线

图层波阻抗平面展布

4 结 语

为了满足洛带气田开发中后期的产能需求，针对洛带蓬莱镇组储层展开了精细预测研究。研究结果表明，采用波阻抗反演法能较好地解决洛带蓬莱镇组开发中后期井网密集、有效储层分布不均匀、变化快、厚度薄、叠置关系复杂等特点所带来的问题，实现较精细的预测储层。对基于Strata软件的递归反演法、稀疏脉冲反演法及模型波阻抗反演法进行了对比分析，发现以测井资料为约束的模型波阻抗反演法在储层预测精度、薄层等细节问题刻画方面效果更佳。

模型波阻抗反演结果显示，优质砂岩储集体具有低阻抗特征，在地震剖面上常以透镜状叠置呈现，薄砂泥互层明显，反演预测值与实际阻抗值的吻合度高达99.77%。这表明，模型波阻抗反演法可用于储层的空间分布与平面展布预测，其精度较高，匹配度良好。