Jason叠后地震反演技术在YH油田某区块储层预测中的应用

李 进，徐星安，肖 西 (长江大学地球科学学院，湖北 荆州 434023)

李晶华 (中石油冀东油田分公司南堡油田作业区，河北 唐山 063200 )

Jason叠后地震反演技术在YH油田某区块储层预测中的应用

李 进，徐星安，肖 西 (长江大学地球科学学院，湖北 荆州 434023)

李晶华 (中石油冀东油田分公司南堡油田作业区，河北 唐山 063200 )

介绍了Jason叠后地震反演技术的原理，并结合YH油田某区块储层的展布特征进行了反演技术的优选：先进行约束稀疏脉冲反演，然后在此基础上进行随机反演。重点研究了反演技术的技术关键，包括子波提取、层位标定和初始模型的建立，探讨了约束稀疏脉冲反演和随机反演2种反演方法在储层预测中的应用。2种算法得出的反演结果所反映的地质信息基本一致，反演结果和测井数据吻合度较高，对隐蔽油气藏的发现有重要的指导意义。

Jason叠后地震反演技术；约束稀疏脉冲反演；随机反演

岩性油气藏已成为油气田的勘探开发重点。河道砂体、三角洲浊积砂体、砂砾岩体等储层的沉积厚度变化快、隐蔽性强，沉积规律和成藏规律受到复杂断裂系统的控制，是主要的复杂岩性储层类型，预测、描述难度较大。应用叠后地震资料进行井资料和地质构造信息约束下的三维地震波阻抗反演，是识别、描述复杂岩性储层的有效方法，也是石油勘探开发方面实用性很强的综合配套技术[1]。

YH油田位于冀中坳陷东部，一直是油气勘探开发重点研究区带，其油藏类型以岩性和岩性-构造油藏类型为主。下面，笔者主要介绍了Jason叠后地震反演技术在YH油田某区块储层预测中的应用。

1 反演原理

不同岩层具有不同的速度和密度值，波阻抗是速度与密度的乘积。只要不同岩层之间波阻抗存在差异，理论上就能产生反射波。地震波入射射线与岩层界面垂直，则反射波的反射系数由式(1)计算：

(1)

式中，Ri为第i层底界面的反射系数；ρi、ρi+1分别为第i、i+1层密度， g/cm3；vi、vi+1分别为第i、i+1层速度，m/s。从数学上讲，野外地震记录道就是地震子波与反射系数的褶积。

地震储层反演就是估算一个子波的逆-反子波。用反子波与地震道进行褶积运算，通常称为反褶积，从而得到反射系数。然后，把反射系数代入式(1)导出递推公式：

(2)

由式(2)便可逐层递推计算出每一层的波阻抗，这就实现了地震资料由岩性界面向岩层型界面的转换[2]。经地震反演，可把包含丰富岩性、物性信息的地震资料，从界面型转换成岩层型测井资料，使其能与钻井、测井成果直接对比，以岩层为单元进行地质解释，充分发挥地震资料空间密集优势，研究储层特征的空间变化。

2 反演方法优选

根据该地区以河流相沉积为主的河道砂的展布特征(厚度薄、横向上变化大、互相叠置)，约束稀疏脉冲反演能较好的反应储层的横向变化，可以较准确的找到储层横向上的尖灭点。但约束稀疏脉冲反演得出的波阻抗剖面分辨率有限，仅能识别厚度大于10m的砂层，不能够满足该工区薄储层预测的要求，但是可以在绝对波阻抗剖面上，解释高阻抗边界(该工区砂岩的阻抗高)，大致了解砂体的空间展布。在沿层平均波阻抗平面图上，大致可看出工区内砂层的平面展布范围及砂体形状等，并有助于物源方向的判断。还可以帮助认识与修改最终的砂体解释结果。综合考虑对该工区先进行约束稀疏脉冲反演，然后在此基础上进行随机反演。

3 技术关键

3.1子波提取

子波与模型反射系数褶积产生合成地震数据。子波提取不仅影响合成地震记录的质量，同时也影响反演结果的质量[3]。为了做好这次反演的合成记录,笔者采用以下的步骤：①提取与地震资料主频相当的雷克子波，频率为30Hz，主要用来检查工区内的目的层段或标志层段；②然后针对所研究的目的层段，对合成记录进行局部微调，主要从波组特征、波形特征等方面进行对比，对测井曲线进行微调，使合成记录与地震记录的相关性进一步提高；③由井旁地震道与井资料联合提取子波，这样，可提取更适合该井情况的子波。

3.2层位标定

层位精细标定是地震解释的基础，地震解释又是储层反演的基础，必须确保每一个地质界面和地震同相轴精确对应，匹配好储层段附近的每一个同相轴，确保时间域地震和深度域测井资料的正确对应关系。为了做好合成记录，笔者采用以下的方法：①用雷克子波做第1次的合成记录，频率为30Hz，主要目的是将地震层位与井分层对齐，压缩拉伸微调，使合成记录与井旁道在目的层达到最好的相关性；②在上述时深关系的基础上，利用井旁地震道数据中提取反演子波，在进行适当调整，并不断调整合成记录的波形、振幅和时间；③质量控制：时深曲线平滑，目的层时间段内合成记录与井旁地震道相关系数较高，相邻井间子波相关性好。

3.3建立约束波阻抗初始模型

建立波阻抗模型的过程实际上就是把地震界面信息与测井波阻抗信息正确结合起来的过程。对地震来说，关键是对正确解释起控制作用的波阻抗界面；对测井而言，主要是对地震波阻抗界面赋予合适的波阻抗信息[4]。

建立合理的初始模型，要注意区分地质模型和地球物理模型的差别。地质模型表达的是地质体的空间存在，用精细的点描述地质体的空间分布，点的精度可以用分米记；地球物理模型表达的是地质体的空间实在，用测量的结果寻找地质体的空间分布，一般地，整体精度只能达到10m以上。波阻抗初始模型本身是地球物理模型，其精度上限是地震资料分辨率，而测井资料和层位、断层等约束条件构建的是地质模型。建立初始模型过程中，两者要做到统一[5]。

具体方法是：在精细制作合成记录的基础上，精细解释层位和断层，作多井过井剖面，分析区域的沉积体系，从而建立地层构造模型，再在此基础上，形成合理的初始波阻抗模型。再利用校正后的测井曲线作为约束，从而形成约束波阻抗模型。这样就避免了强行将测井曲线内插、注意地质模型的精细性而忽略地质背景的低频特征以及地球物理模型的实际分辨率限制。

4 反演结果分析

4.1储层剖面分布特征

图1、图2分别为过同一条测线约束稀疏脉冲反演、随机反演波阻抗剖面图。从图1和图2可以看出，反演结果和测井数据相符合。约束稀疏脉冲反演波阻抗剖面图所反映的储层(图中高阻部分)横向尖灭清晰，透镜状河道砂体特征明显；随机反演的垂向分辨率要明显高于约束稀疏脉冲反演的垂向分辨率，能很好的反映薄储层的纵向变化。

2种算法得出的反演结果所反映的地质信息基本一致，结合该地区已有的沉积学研究，从波阻抗剖面上可以明显看出：从下到上沙二段以三角洲前缘沉积为主，砂岩很发育，从反演剖面可以看出沙二段的波阻抗要明显高于上覆地层；沙一段主要为三角洲前缘相为主的前积砂体沉积，在剖面上砂体连续性较好，向上倾和下倾2个方向尖灭；东营组主要发育三角洲平原相的洪泛平原的河道砂体沉积，剖面上呈典型的透镜体形状(垂直河道方向)或上倾尖灭(顺河道方向)；其顶界馆陶组是一套较厚的砾岩，在波阻抗剖面图上清晰可见。

图1 inline340约束稀疏脉冲反演波阻抗剖面图

图2 inline340随机反演波阻抗剖面图

4.2储层平面分布特征

图3、图4分别为YH油田某区块东二段约束稀疏脉冲反演、随机反演波阻抗平面图，从图中可以看出2种反演方法所得到的波阻抗所反映的砂体展布特征大体一致，都呈北东向展布，高阻抗分布区主要为曲流河边滩沉积，低阻抗分布区主要为河漫滩沉积，工区北部高阻抗区域面积较大，砂体很发育；工区东部阻抗较西部高，反映在砂体发育情况上是东部较西部发育，这和工区的物源从北东向过来是一致的。

图3 东二段约束稀疏脉冲反演波阻抗平面图

图4 东二段随机反演波阻抗平面图

5 结 语

结合区域地质分析，借鉴以往油田勘探开发研究经验，对YH油田某区块进行约束稀疏脉冲反演和随机反演。要做好地震反演储层预测工作对反演的原理一定要有清晰的认识，对得到的结果进行合理的解释也是非常重要的。为做好地震反演储层预测工作必须做好以下基础工作：子波提取、层位标定、建立约束波阻抗初始模型。Jason叠后地震反演技术在储层预测及岩性圈闭目标优选中发挥了重要作用，对沉积相的研究也起到了一定的指导作用，是石油勘探开发方面实用性很强的综合配套技术。

[1]孟宪军.复杂岩性储层约束地震反演技术[M].北京：石油大学出版社，2006.

[2] 雷利婧，张月楼，张博,等.运用地震反演方法勘探岩性油藏[J].黑河科技，2003(4)：91-92.

[3] 李中冉，牛彦山，薛凤玲，等.测井约束储层反演技术在低渗透油藏描述中的应用[J]. 大庆石油学院学报,2004,28(6):89-91.

[4] 肖阳，朱敏，朱文奎,等.测井约束反演技术在油藏描述中的应用[J].石油地球物理勘探，2001，36(5)：633-639.

[5] 姚维益，张洪.约束稀疏脉冲反演在储层预测中的应用[J].内蒙古石油化工，2007，36(12)：109-111.

[编辑] 洪云飞

10.3969/j.issn.1673-1409(N).2012.02.015

P618.13

A

1673-1409(2012)02-N048-03

2011-11-13

李进(1985-)，男， 2009年大学毕业，硕士生，现主要从事地震资料处理与储层预测方面的研究工作。