拟声波反演技术在岩溶储层预测中的应用——以元坝地区雷口坡组为例

孙　均，李金磊，陈灵君

拟声波反演技术在岩溶储层预测中的应用
——以元坝地区雷口坡组为例

孙均，李金磊，陈灵君

（中国石化勘探南方分公司，成都610041）

针对声波测井曲线不能很好地区分岩性、造成传统反演存在储层预测精度较低的问题，通过储层特征曲线重构的方法，利用能够突出反映储层特征的曲线高频部分和声波曲线的低频部分，重构能够准确的反映地层物性变化的拟声波曲线，代替声波曲线进行地震波阻抗反演。结果表明该方法突出了储层响应特征，提高了反演结果的可解释性。文章利用声波曲线重构技术对元坝工区雷口坡组岩溶储层进行了反演，结果与沉积相的认识及宏观预测的储层展布范围一致，有效的指导了生产。

拟声波反演；岩溶；储层；元坝

通常，波阻抗反演都用声波测井曲线来进行约束，在声波测井曲线能够很好地反映区域岩性变化以及地层真实情况时，直接用声波测井曲线来约束反演是可行的。但当声波测井曲线中的高频信息不能反映地层岩性的真实变化，不能很好地显示储层和围岩的差异时，用声波测井曲线进行地震地质层位标定和波阻抗反演会导致岩性识别出现误差、测井曲线与地震剖面匹配不好、储层预测困难等一系列问题。因此，发展了拟声波曲线波阻抗反演技术。该技术利用非声波测井曲线构建声波曲线对地震资料进行约束，进而反演地层的波阻抗(或速度)，它可以突出储层特征，较准确地预测储层的发育情况，提高反演结果的可解释性[1]。

碳酸盐岩是中国当前油气勘探的重点领域，而古岩溶储层是一种常见的碳酸盐岩储层类型[2]。四川盆地碳酸盐岩层系多，厚度大，分布广，油气资源十分丰富。近年来，川东北元坝4、元坝2、元坝12、元坝9等井在雷口坡组顶部试气分别获得高产工业气流，取得了雷口坡组顶部风化壳白云岩储层新领域的突破，证实元坝地区雷口坡组顶部白云岩风化壳储层具有良好的勘探前景[3]。但在研究区有的钻井钻遇雷口坡组高产气层，而有的钻井则没有钻遇含气储层，这表明该区岩溶储层平面上呈不均匀分布状态。如何找到有利的雷口坡组岩溶型含气储层，是地球物理工作者所面临的难题之一，也是该区油气勘探所面临的重要问题[4]。

1　地质概况

元坝地区位于四川盆地东北部，西北为九龙山背斜构造带南端，南为川中低缓构造带北部斜坡，北东与通南巴背斜构造带相邻（图1）。中三叠统晚期受印支运动影响，元坝地区抬升，在这段漫长的地质年代里，暴露地表遭受大气淡水淋滤并伴随风化壳形成而发育溶蚀作用，最终形成了一个受构造不整合控制的风化壳岩溶带。此风化壳位于中三叠统海相碳酸盐岩与上三叠统海陆交互相、陆相碎屑岩构造环境和沉积环境巨变的分界面上[5]。已钻井证实，元坝地区雷口坡岩溶储层发育（图2）。

图1　川东北元坝构造单元区划图

图2　元坝地区雷口坡组钻井情况

2　储层测井响应特征分析

元坝地区雷口坡组储层岩石类型主要为泥粉晶白云岩和少量砂屑白云岩。储层孔渗条件较好、储集能力较好。储层电性特征整体表现为：低自然伽马，相对高声波时差、相对高中子孔隙度和相对低密度，相对低电阻率。具体电性特征如下：

自然伽马整体为中低值，约18～45API，无铀伽马值为6～15API，储层段整体表现为低泥质含量特征。

三孔隙度整体表现为相对高值。声波时差在46～73us/ft之间，三类低孔储层段主要集中在50us/ft左右，中-高孔隙储层段声波时差在50～73us/ft之间；补偿中子为5%～13.5%之间，主要的三类低孔储层段在5%～9%，中-高孔隙储层段多大于9%；密度为2.55～2.82g/cm3，多集中在2.73～2.81g/cm3之间，局部含砂岩的储层段小于2.60g/cm3。

储层段表现为相对于致密围岩背景下的相对低电阻率异常。

图3　自然伽马、声波、密度、电阻率曲线储层与非储层采样点统计直方图

通过测井曲线敏感性分析,发现自然伽马、声波时差、补偿中子、密度、电阻率等测井曲线无法区分储层与非储层（图3）,而中子曲线能够较好的区分白云岩段储层与非储层（图4）。因此,利用中子曲线构建拟声波曲线进行精细反演,能精确描述研究区储层的空间分布规律。

3　储层特征曲线重构

储层特征曲线重构是以地质、测井、地震综合研究为基础,针对具体地质问题和反演目标，从多种测井曲线中优选并重构出能反映储层特征的曲线。通过储层特征曲线重构，把反映地层岩性变化比较敏感的自然伽玛等测井曲线转换成具有声波量纲的拟声波曲线,使之既能反映地层速度和波阻抗的变化,又能反映地层岩性特征等细微差别,突出声波、密度资料响应不明显的地质目标[6~10]。

根据元坝地区雷口坡储层测井统计分析规律，为了突出储层特征，采用对储层反映最为敏感的中子曲线重构声波曲线进行拟声波曲线波阻抗反演，并在此基础上进行了储层空间展布特征描述。该方法能突出储层低速异常特征，从而能有效表现出储层纵横向展布特征。图5为原始声波曲线、中子曲线与拟声波曲线对比图，可见拟声波曲线能够较好的区分储层与非储层。且统计了重构前后储层与非储层波阻抗分布直方图（图6），可以看出，拟声波波阻抗能够很好的区分储层与非储层，从而奠定了拟声波反演技术在本区使用的基础。

图4　中子曲线储层与非储层采样点统计直方图

图5　元坝29井原始声波曲线、中子曲线及拟声波曲线对比图

图6　重构前后储层与非储层波阻抗分布直方图

4　拟声波反演效果分析

拟声波反演利用了储层中子孔隙度的信息将储层从非储层中凸现出来，从剖面上可以直接观察到储层的纵横向变化情况，储层的厚度、物性与井基本吻合。图7为元坝224-221-205井连井拟声波反演剖面，剖面上黄-红色为储层，黄色代表储层物性非常好，红色次之，绿-蓝色为非储层，该剖面上 yb224井、yb221井测井解释为储层井，测井解释为三类气层，剖面上表现为低阻的红黄色；yb205井为非储层井，剖面上表现为较高阻的绿色。

常规波阻抗反演剖面虽然有着较高的分辨率，然而由于各井间速度差异大以及强烈的非均质性，使储层较难直观地从剖面上分辨出来。图8为该拟声波反演剖面对应的常规波阻抗反演剖面，两张剖面对照来看，拟声波反演剖面储层段与围岩区分更加明显，储层更加易于识别。

根据统计的拟声波储层波阻抗门槛值(14 000-15 100g/cm3*m/s)，将非储层成分过滤掉，得到雷四段二亚段白云岩储层的分布（图9）。

5　拟声波反演储层分布范围预测

图7　元坝224-元坝221-元坝205井连井拟声波波阻抗反演剖面

元坝地区钻井揭示，雷四段二亚段储层岩性主要为白云岩。储层之上的地层为陆相碎屑岩，储层之下的地层为灰岩、灰质云岩。陆相碎屑岩表现为低速，雷四段二亚段储层表现为“高阻中的低阻、高速中的低速”特征。从拟声波波阻抗反演结果可以看出，雷四段二亚段储层表现为低阻抗特征。其波阻抗值为14 000～15 000 g/cm3*m/s，测井解释主要以III类储层为主。以须家河底界、二亚段白云岩底界为顶底，开时窗提取了白云岩段的波阻抗属性（图10），得到有效储层的分布范围。从拟声波反演属性平面图上可看出，储层集中分布于元坝工区南部岩溶斜坡区，且各岩性圈闭之间被岩溶沟槽区分开来，与沉积相的认识和储层宏观预测的白云岩分布范围相符，可见拟声波反演能够达到储层预测的目的。

图8　元坝224-元坝221-元坝205井连井常规波阻抗反演剖面

图9　元坝224-元坝221-元坝22-元坝272H-元坝2-元坝29井连井储层波阻抗反演剖面

图10　拟声波波阻抗反演储层平面分布图

6　结论

1）通过统计分析各种测井曲线对储层的敏感性，可知中子曲线是本区唯一一个能够区分储层与围岩的曲线，奠定了利用中子重构声波曲线的基础。

2）拟声波反演的结果表明：储层与非储层能够较好的区分开来，且反演结果与沉积相的认识一致，达到了储层预测的目的。

3）通过该区拟声波反演的实施，可以推广并借鉴到类似区域，从而提高储层预测的效率。

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The Application of Pseudo Acoustic Inversion to the Prediction of Karst Reservoir By the Example of the Leikoupo Formation in the Yuanba Region

SUN Jun LI Jin-lei CHEN Ling-jun
（South Exploration Corporation， Sinopec Group， Chengdu610041）

This paper makes an approach to the application of pseudo acoustic inversion to the prediction of karst reservoir by the example of the Leikoupo Formation in the Yuanba region. The study indicates that seismic wave impedance inversion by use of reservoir characteristics curve reconstruction， low frequency part of the sound wave curve characteristic of reservoir and pseudo acoustic inversion instead of sound wave curve is of good results.

pseudo acoustic inversion； karst； reservoir； Yuanba

P631.5;P618.13

A

1006-0995（2015）03-0455-05

10.3969/j.issn.1006-0995.2015.03.033

2014-07-28

孙均（1984—），男，湖北十堰人，硕士研究生，现主要从事地震资料解释及储层预测工作