叠前同步反演技术在西湖凹陷低孔渗储层“甜点”预测中的应用

秦德文，姜勇，侯志强，程超，孙永壮，胡伟

（中海石油（中国）有限公司上海分公司，上海200030）

叠前同步反演技术在西湖凹陷低孔渗储层“甜点”预测中的应用

秦德文，姜勇，侯志强，程超，孙永壮，胡伟

（中海石油（中国）有限公司上海分公司，上海200030）

西湖凹陷目的层埋藏深，储层具有低孔渗特征，但局部发育物性相对好且含气的“甜点”储层，为有效刻画“甜点”储层的展布区域、优选勘探目标，开展了“甜点”地球物理预测技术的研究。通过岩石物理分析，找到了能够识别甜点储层的弹性敏感参数；研究采用分频迭代反演解决厚储层预测问题的思路，利用反演结果结合地质及岩石物理认识刻画了西湖凹陷C构造“甜点”储层分布范围，指导评价井位的部署。经钻探验证，预测结果得到了证实。

西湖凹陷；低孔渗；甜点储层；叠前同步反演

西湖凹陷位于东海陆架盆地，是我国近海重要的富生烃凹陷，目前已在凹陷内发现多个油气田和含油气构造。研究区C构造砂岩储层具有两个主要特征：一是目的层埋藏深，受压实作用的影响，致密砂岩储层普遍发育；二是主要目的层发育百米以上的厚储层且非均质性强，局部发育孔渗条件好的甜点储层[1-2]。由于海上钻井成本高，低孔渗砂岩气藏测试开发难度大，因此，准确刻画甜点储层的分布范围、在致密储层中找到物性较好、含气饱和度高的有利储层实施钻探，是成功勘探的关键。

与叠后反演相比，叠前同步反演利用叠前地震道集中不同偏移距的振幅信息，计算相关的弹性参数，进而来预测储层分布并分析储层的性质。近年来叠前反演在常规碎屑岩储层及孔隙度预测方面取得了较好的效果[3-4]，方兴[5]等利用AVO流体反演技术应用到储层孔隙度预测，预测准确度高；杨午阳[6]等通过叠前反演得到的弹性参数体采用神经网络储层分类等方法实现了孔隙度的定量预测。此外，在西湖凹陷平湖地区利用叠前反演技术得到的泊松阻抗以及泊松阻尼因子等属性进行常规储层的流体检测也取得了较好效果[7-8]，但目前对于中深层低孔渗—致密储层中“甜点”储层预测的研究内容较少，且效果不佳。

针对研究区低孔渗储层的特点，研究了叠前同步反演技术在“甜点”储层预测中的应用。首先通过对研究区测井岩石物理分析，研究弹性参数与岩性、物性和含气性的关系，分析了致密储层的岩石物理特征，找到能够稳定识别有利储层的弹性参数，针对厚储层预测不稳定的问题，采取了分频迭代反演的方法，解决了厚储层预测问题，然后通过“逐步优选”的“甜点”解释方法刻画出研究区“甜点”的展布区域，指导了井位部署。

1 岩石物理特征分析

测井岩石物理分析是连接地震与油藏的桥梁，能为储层和油气预测指示方向。本次岩石物理分析围绕找储层、找物性好且含气饱和度高的有利储层两个问题展开，研究岩石的弹性参数与岩性、物性、含气性等岩石物理特征的内在关系。

首先研究弹性参数的岩性特征，将Vp/Vs与纵波阻抗进行交汇，如图1所示可以看出砂泥岩阻抗叠置严重，纵波阻抗无法识别岩性，Vp/Vs可以较好地识别砂泥岩，因此，可以将Vp/Vs作为岩性敏感参数。

图1 岩性敏感参数分析Fig.1 Lithology sensitive parameter analysis

通过多属性交汇优选物性敏感参数，发现泊松阻尼因子（PDF）与孔隙度相关性最好，如图2所示为横波阻抗与PDF的交汇图，图中黑色为泥岩，其余为孔隙砂岩，黄色为相对高孔隙砂岩，红色次之，蓝绿色相对低孔隙砂岩，从图中可以看出泊松阻尼因子（PDF）越小孔隙度越大，因此，将PDF作为该地区的物性敏感参数[9]。

图2 孔隙度敏感参数分析Fig.2 Porosity sensitive parameter analysis

进一步的交汇发现流体因子属性在本研究区比较适用，能较好地识别流体，如图3所示。将流体因子pf与含水饱和度Sw进行交汇，红色表征含气区，蓝色为含水区或者泥岩，分析发现pf能很好地识别流体，含气层为低pf值。

图3 流体敏感参数分析Fig.3 Fluid sensitive parameter analysis

通过以上测井岩石物理分析认为，研究区岩性、物性、流体都有相对应的弹性敏感参数且识别效果较好，通过叠前同步反演技术可以得到弹性敏感参数体，进而识别“甜点”储层。

2 厚储层预测关键技术

本研究区为大型辫状河沉积体系，多期水道叠加形成厚层砂体，由于地震资料是带限的，缺少低频和高频信息，这就决定了地震资料无法很好地反映出厚层信息，考虑到地震低频对厚储层影响的重要性，提出了分频迭代反演技术，进而解决厚储层预测问题的思路。

该技术的研究思路为：

1）首先对地震资料做分频处理，重点得到其低频分量。

2）运用地震资料低频分量参与第一轮反演，得到第一轮反演结果。

3）这一结果一方面可以刻划出厚储层的分布趋势，另一方面作为初始模型，再运用原始地震资料参与反演，得到第二轮反演结果，即分频迭代反演结果，从而提高储层预测效果。

图4a为研究区常规叠前反演得到的Vp/Vs过井剖面，其中H1、H2层均为80 m以上的厚储层，通过与测井曲线比较发现：H1层顶部预测结果与井吻合不好，储层刻划不稳定，此外H2层厚度预测也不准确，预测结果与钻井结果比偏薄。

针对此问题开展了分频迭代反演技术，其中低频分量截止值的选取依据是：

图4b为运用主频为13.5 Hz的地震低频分量参与反演得到的反演结果，与常规反演结果比较很好地刻划出了H1、H2层的分布特征，而且厚度预测也较准确。然后将这一结果作为低频模型，采用原始地震进行第二轮反演，得到第二轮反演结果（分频迭代反演结果图4c）将这一结果与常规反演结果比较，发现H1层砂体预测效果变好，刻划稳定，H2层厚度预测也变得准确。

图4 分频迭代反演结果分析Fig.4 Frequency iterative inversion result analysis

3 应用效果分析

西湖凹陷C构造目的层储层致密，勘探重点为寻找相对高孔的有利储层[10-11]。本次研究以叠前反演为主要手段进行有利储层预测，根据以上研究，针对厚储层预测问题采用了分频迭代反演方法，提高厚储层预测精度；为提高“甜点”预测可靠性，采用了“逐步优选”的解释预测方法，具体步骤如下所述。

1）储层预测。通过Vp/Vs属性进行储层预测，图5为H1层Vp/Vs反演结果的沿层属性，根据岩石物理分析结果，Vp/Vs红色低值指示砂体，从图5中可以看到H1层砂体呈水下分流河道形态分布，与区域的沉积特征吻合，根据结果预测出砂体的分布范围。

2）高孔砂岩预测。在储层预测结果基础上，通过泊松阻尼因子属性（PDF）预测相对高孔砂岩的展布特征，如图6所示，可以清楚地看到PDF刻划出水下分流河道的主体部位，这是因为河道主体部位的孔隙度要高于周边，而PDF恰好反映了孔隙度较大位置。四口已钻井孔隙度均在12%以上，均为相对高孔，预测结果与钻井结果吻合较好。

3）高孔含气砂岩预测。在相对高孔砂岩预测结果基础上，通过流体因子（pf）预测相对高孔的含气性好的“甜点”储层，如图7所示，为预测出的研究区“甜点”储层的展布区域，从图7中可以看出构造北部A3、A4井区域的含气性要明显好于南部A1、A2井，与已钻井结果一致。

根据预测结果并结合构造、地质等信息，确定了评价井A5井的井位，如图7所示，A5井在H1层钻遇了孔渗条件较好的含气砂岩。

图5 Vp/Vs储层预测结果Fig.5 Reservoir prediction result byVp/Vs

图7 “逐步优选”法预测高孔含气砂岩（“甜点”）分布区域Fig.7 The prediction of high porosity gas bearing sandstone(“sweet spot”)distribution zone by gradually optimization

4 结论

西湖凹陷致密砂岩储层埋藏深、厚度大且发育“甜点”储层，准确刻画“甜点”储层是成功勘探的关键。通过岩石物理分析，发现低Vp/Vs能够有效稳定地识别砂岩储层，泊松阻尼因子（PDF）与砂岩孔隙度相关性较好，而流体因子能较好地反映流体。为了提高“甜点”预测精度，采用分频迭代反演技术解决了厚储层预测问题，采用“逐步优选”的解释预测方法提高了高孔含气砂岩预测的可靠性。预测结果刻画了C构造H1层“甜点”储层的分布区域，根据预测结果部署的评价井获得商业发现，同时为后续的开发井部署提供了重要依据。

图6 PDF预测高孔砂岩分布区域Fig.6 The prediction of high porosity sandstone distribution zone by PDF

[1]陈志勇，葛和平.西湖凹陷反转构造与油气聚集[J].中国海上油气（地质），2003，17（1）：20-24.

[2]张雷，姜勇，侯志强，等.西湖凹陷低孔渗储层岩石物理特征分析及叠前同步反演地震预测[J].中国海上油气，2013，25（2）：36-39.

[3]姜勇，张雷，邹玮，等.西湖凹陷B构造水下分流河道预测技术及应用[J].海洋石油，2015，35（2）：35-39.

[4]秦德文，侯志强，姜勇，等.泊松阻尼因子在预测高孔隙度砂岩中的应用[J].工程地球物理学报，2015，12（2）：190-193.

[5]方兴，孙夕平，张明，等.基于AVO流体反演的储层孔隙度预测技术[J].石油地球物理勘探，2012，47（3）：469-472.

[6]杨午阳，王从镔.利用叠前AVA同步反演预测储层物性参数[J].石油地球物理勘探，2010，45（3）：414-417.

[7]孙喜新.泊松阻抗及其在平湖砂岩气藏检测中的应用[J].石油地球物理勘探，2008，43（6）：699-703.

[8]高伟义，林桂康，李城堡，等.泊松阻尼因子在平湖地区储层流体检测中的应用[J].中国石油勘探，2013，18（2）：50-53.

[9]Mazumdar P.Poisson dampening factor[J].The Leading Edge，2007，26（7）：850-852.

[10]刘金水，曹冰，徐志星，等.西湖凹陷某构造花港组沉积相及致密砂岩储层特征[J].成都理工大学学报，2012，39（2）：130-136.

[11]徐囯盛，赵莉莉，徐发，等.西湖凹陷某构造花港组致密砂岩储层的渗流特征[J].成都理工大学学报，2012，39（2）：113-121.

（编辑：杨友胜）

Application of prestack synchronous inversion technology in“sweet spot”prediction of low porosity and permeability reservoir in Xihu sag

Qin Dewen,Jiang Yong,Hou Zhiqiang,Cheng Chao,Sun Yongzhuang and Hu Wei
(Shanghai Branch of CNOOC Co.Ltd.,Shanghai 200030,China)

Xihu sag has the characteristics of deep burial depth,low porosity and permeability,however,its gas bearing“sweet spot”has good local development property.In order to effectively depict“sweet spot”reservoir distribution and optimize explora⁃tion target,“sweet spot”prediction technology based on geophysics is conducted.Through petrophysics analysis,sensitive elastic parameters used for identifying“sweet spot”are found,in addition,frequency iterative inversion technology is adopted to resolve thick reservoir prediction,and“sweet spot”reservoir distribution zone of C construction in Xihu sag is depicted by inversion re⁃sults combined with the recognition of geology and petrophysics,furthermore,the research evaluates well deployment and the pre⁃diction is verified by drilling.

Xihu sag,low permeability,“sweet spot”reservoir,prestack synchronous inversion

P631.443

A

2015-07-19。

秦德文（1984—），男，工程师，储层地球物理研究。