分区带测井曲线标准化及其在EI反演中的应用

侯秋平, 熊晓军, 龚思宇, 崔泽飞, 陈 琴

(1.油气藏地质及开发工程国家重点实验室(成都理工大学)，成都 610059; 2.中国石油川庆钻探工程有限公司 地质勘探开发研究院，成都 610051)

分区带测井曲线标准化及其在EI反演中的应用

侯秋平1, 熊晓军1, 龚思宇1, 崔泽飞1, 陈 琴2

(1.油气藏地质及开发工程国家重点实验室(成都理工大学)，成都 610059; 2.中国石油川庆钻探工程有限公司 地质勘探开发研究院，成都 610051)

渤海A区油田是国内目前已发现的规模最大的中生界花岗岩潜山油气田。由于潜山复杂多样、横向非均质性强，传统的测井曲线标准化很难满足EI反演对测井数据的要求。为了进一步提高测井数据精度，本文提出了一种分区带测井曲线标准化方法：首先根据研究区地震断块构造空间解释，结合测井解释结果，将工区合理划分为不同的标准化区带，然后采用均值校正法进行分区带标准化。在渤海A区油田的EI反演中对比未标准化、用常规方法标准化和分区带标准化的反演结果，发现分区带标准化方法得到的反演剖面与地震剖面对应最好。在渤海A区油田进行分区带测井曲线标准化是获得合理、准确的EI反演结果的关键。

EI反演；测井曲线标准化；分区带标准化；均值校正法

准确的测井资料在叠前弹性阻抗反演中发挥着关键作用，是进行EI反演的基础。但是，在油田的长期勘探和开发中，很难保证所有井的测井曲线是用相同的测井仪器、同一种测井手段、相同的测井刻度和统一的操作方式进行测量和刻度的，故测井数据间必然存在着系统误差。因此，在储层预测中必须对测井数据进行标准化处理。测井曲线标准化是对全区测井数据进行统一刻度，以提高测井信息在全油田范围内解决问题的能力，并在一定程度上提高测井分析数据的质量。其理论基础是：相同沉积环境下，相同岩性地层具有相似的测井响应[1]。

“测井曲线标准化”这一概念最早是由Connolly(1968)提出来的，之后国内外很多学者[2-5]对标准化的概念、过程和方法进行了深入的探讨。谭茂金[6]提出了井震结合的测井数据标准化处理技术；邹德江[7]在油藏研究中探讨了测井曲线标准化优化方法；宋泽章[8]在鄂尔多斯盆地下寺湾地区湖相泥页岩TOC评价中应用“相控”测井曲线标准化方法，取得了良好的效果。

总结前人标准化的实践经验可以发现，传统的测井曲线标准化方法是在认为同一地区标准层内相对“均一”的基础上，对全区相同类型的测井数据进行统一校正。但是，本次研究区内目的层段的花岗岩横向非均质性较强[9]，传统的标准化方法不再适用。基于此，本文根据渤海A区油田的储层分类和地质构造情况[10]，将研究区划分为2个标准化区带，然后进行分区带标准化，以期能得到准确可靠的测井数据。

1 测井曲线标准化方法

测井曲线标准化是通过统计分析来对测井数据进行校正，其目的是降低甚至消除系统误差。测井曲线标准化方法较多，常用的方法有：均值校正法、频率直方图法、趋势面分析法等。

1.1 均值校正法

均值校正法是通过计算关键井在标准层的均值，将各井所得的均值与标准井对比，利用标准化公式(1)或(2)来改变目标井整体的测井响应值，使其均值与标准井相同，达到标准化的目的。均值校正法可以做到定量处理。

Y=K×X+b

(1)

lgY=K×lgX+b

(2)

1.2 频率直方图法

频率直方图法又称直方图平移法[11]，是利用关键井标准层的测井数据作频率直方图，并分析各井标准层测井数据的频率分布，与关键井标准模式进行相关对比，利用标准化公式(1)或(2)对目标井测井响应进行整体变换，完成标准化。其中测井数据的峰值及其频率分布基本不变。频率直方图法仍处于定性对比阶段，误差较大。

1.3 趋势面分析法

趋势面分析法是选择某一特定的测井响应值，对测井响应与空间位置进行拟合，来研究测井响应在空间的分布特征及变化趋势。由于研究区只有十几口井，井网分布稀疏，拟合的趋势在三维空间很难反映真实地质情况，因此趋势面分析法不适合本区。

3种标准化方法中，趋势面分析法不适合本区；频率直方图法与均值校正法相比，仍处于定性对比阶段，误差较大。因此，在本研究区油田的EI反演中采用均值校正法对测井曲线标准化。

2 分区带测井曲线标准化

2.1 合理划分标准化区带

渤海A区油田的潜山储层为中生代花岗岩，潜山复杂多样、横向非均质性强，很难在全区内满足标准层的“均一”条件；因此，需要利用工区构造特点，结合测井解释结果来进行限定，使得在标准层内相对“均一”，从而得到准确可靠的测井数据。

由前人研究结果可知，本研究区NW方向是潜山面下倾、SE方向潜山面上倾，前新生界东西方向分带[12-13]；且钻井证实两侧山头为非储层的元古界变质岩。从工区构造图(图1)可以看出，东侧构造高部位和西侧构造低部位之间有一条明显的分界线(图1中黑线)。由于本次研究的目的层段为潜山顶界面T8与T8+60 ms之间的范围，我们统计测井解释结果发现，在T8-(T8+60 ms)范围内，构造分界线左侧的井储层解释厚度均<60 m；而构造分界线右侧钻遇花岗岩的井储层解释厚度都>60 m(A10井除外)。据此，我们将研究区划分为Ⅰ、Ⅱ两个标准化区带(其中Ⅰ区为有利储层区域、构造高部位，Ⅱ区为次有利区域、构造较低部位)，然后进行分区带标准化。

图1 工区构造图Fig.1 Structural map in research area

2.2 分区带测井曲线标准化流程

划分完标准化区带之后，就需要在每个区带单独进行测井曲线标准化，其步骤如下。

a.标准层的选取。选取条件为：①沉积稳定、厚度适中(一般>5 m)且变化范围小；②分布广，区内90%以上的井钻遇；③岩性、电性特征明显且易于识别，便于全区对比追踪；④靠近或在目的层段。据此，选择中生代花岗岩为标准层。

b.关键井的选取。关键井的研究是油藏描述中的重要组成部分，是分析地质问题的“窗口”。关键井的选取条件为：①位于构造的有利部位，钻井质量较好；②测井系列齐全，分析数据质量高，测井解释完整；③垂向揭示的地层发育完整，地层界线清楚。其中，有利的测井条件和良好的岩性条件是不可缺少的因素。在Ⅰ、Ⅱ两个标准化区带分别选取关键井。

c.利用均值校正法进行标准化校正。在Ⅰ、Ⅱ两个区带分别计算关键井和目标井在标准层的均值，确定目标井标准化校正量，使其均值与标准井相同，达到标准化的目的。

3 在EI反演中的应用

叠前弹性阻抗反演充分利用了近、中、远偏移距信息，能可靠地定量提取对流体及岩性较为敏感的岩性参数，为储层的识别和预测提供了丰富的信息[14]；与叠后地震反演和AVO分析相比，EI反演能更可靠地揭示地下储层的展布情况及含油气性[15]。因此，EI反演越来越受到重视。EI反演的地质效果好坏很大程度上取决于基础工作，关键处理环节包括叠前地震资料的优化和测井数据标准化。

3.1 叠前时间偏移道集优化

为了提高叠前时间偏移共反射点(CRP)道集的信噪比，本文对叠前地震数据进行了道集拉平、去噪和切除。图2是优化前后的CRP道集对比图，可以看出经过拉平、去噪和切除后的CRP道集的AVO曲线特征明显、信噪比高，为后续的叠前弹性参数反演提供了重要保障。

图2 叠前时间偏移的共反射点(CRP)道集优化前后的对比Fig.2 Comparison optimized CRP gathers with un-optimized CRP gathers(A)优化前的CRP道集; (B)优化后的CRP道集

3.2 分区带测井曲线标准化

将研究区划分为2个标准化区带之后，就要应用均值校正法在2个区带分别进行测井曲线标准化，以此保证标准化过程去除的是系统误差造成的“不均一”，保留的是真实的“不均一”。如图3、图4，以Ⅰ区中的A7井和Ⅱ区中的A9井的纵波时差(Δt)为例，对比测井数据标准化前后的差异，可以发现，标准化后的测井响应均值与标准井的均值吻合较好，具体的均值标准化数据如表1。

图3 Ⅰ区A7井标准化过程示意图Fig.3 Diagram of the normalization process of Well A7 in Ⅰ zone

图4 Ⅱ区A9井标准化过程示意图Fig.4 Diagram of the normalization process of Well A9 in Ⅱzone

表1 A7井、A9井DT曲线的均值标准化数据

3.3 分区带标准化效果验证——以纵波阻抗为例

由于纵波阻抗值对流体比较敏感，可以识别储层，因此，我们以纵波阻抗属性为例，判断不同的标准化方法对EI反演的影响。

本区潜山的顶界面为T8层位，潜山上部是风化带[T8-(T8+30 ms)的范围]和裂缝带[(T8+30 ms)-(T8+60 ms)的范围]，纵波阻抗值较低；下部是基岩带(T8+60 ms以下的范围)，纵波阻抗值较高。图5、图6、图7、图8分别是过A7井的地震剖面及与之对应的不同标准化方法反演所得的纵波阻抗剖面，图中的测井曲线为纵波速度(vP)。对比发现：

a.在过A7井的地震剖面上(图5)，我们可以看到下部有明显的高角度裂缝带，裂缝发育带因含有流体，使得纵波阻抗值变低。

b.测井曲线不做标准化直接进行反演得到的纵波阻抗值(图6)，在层位T8+60 ms以上部分高于T8+60 ms以下部分，即风化带和裂缝带的纵波阻抗值高于基岩带的纵波阻抗值，与实际不符，反演结果有误差。

图5 过A7井的地震剖面Fig.5 Seismic section across Well A7

图6 不做标准化反演的过A7井的纵波阻抗剖面Fig.6 P-wave impedance section across Well A7 without normalization

c.全区统一标准化得到的反演结果(图7)，T8-(T8+60 ms)范围内阻抗值有所增大，反演结果与测井解释吻合较好(储层部分位于红黄色区域，即低纵波阻抗部位)，但是地震剖面(图5)中所示的高角度裂缝带不明显。

d.分区带标准化得到的反演结果(图8)，不仅与测井解释结果吻合较好，而且能清楚看到下部的高角度裂缝带，反演结果与地震剖面有较好的对应关系。

因此，在本研究区，对测井曲线进行分区带标准化，可得到准确可靠的EI反演结果。首先，纵波阻抗剖面与测井解释结果、vP曲线吻合较好，含油层段对应于低vP、低纵波阻抗；其次，可以清楚地识别高角度裂缝带，与地震剖面对应较好。

4 结 论

图7 全区统一标准化反演的过A7井的纵波阻抗剖面Fig.7 P-wave impedance section across Well A7 through traditional normalization

图8 分区带标准化反演的过A7井的纵波阻抗剖面Fig.8 P-wave impedance section across Well A7 through partition normalization

a.在复杂潜山油气藏的储层精细描述与刻画中，进一步提高地震资料和测井数据的质量是一项非常关键的基础性研究工作。

b.由于古潜山花岗岩横向强烈的非均质性，全区统一标准化会使标准层不够“均一”。故本文针对研究区的构造空间特点和测井解释结果，提出了分区带标准化的方法。实践证明，分区带标准化方法在提高测井数据质量的同时，能获得更为可靠准确的反演结果，为后续储层精细描述与刻画打下了良好基础。

c.分区带标准化虽然能提高EI反演结果的准确性和可靠性，但是此标准化方法由于考虑了构造特点和储层类别，在一定程度上限制了其在平面上的推广。

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Partition log curve normalization and its application in EI inversion

HOU Qiuping1, XIONG Xiaojun1, GONG Siyu1, CUI Zefei1, CHEN Qin2

1.StateKeyLaboratoryofOilandGasReservoirGeologyandExploitation,ChengduUniversityofTechnology,Chengdu610059,China; 2.GeophysicalProspectingCompany,ChuanqingDrillingEngineeringCompany,CNPC,Chengdu610051,China

The A oilfield is a large-scale Mesozoic buried-hill granite oilfield in the Bohai Sea. It shows that the logging data after traditional normalization can not meet the high requirement in EI inversion because of the strong lateral heterogeneity of the buried-hill. Therefore, a method of partition log curve normalization is proposed in the article so as to enhance the precision of logging data. Firstly, the research area is divided into several reasonable segments in reference to the structural segmentation and logging interpretation result, and the mean correction method is used to normalize the partition log curve. The comparison of the EI inversion results with no normalization, traditional normalization and partition normalization in A oilfield of Bohai Sea reveals that the partition log curve normalization method produces better and more reliable inversion results. Therefore, the exercise of log curve partition normalization is the key to get reasonable and accurate EI inversion results in this area.

EI inversion; well log normalization; partition normalization; mean normalization

10.3969/j.issn.1671-9727.2017.03.07

1671-9727(2017)03-0350-06

2016-05-25。

国家自然科学基金项目(41274130)。

侯秋平(1990-),女,硕士研究生,研究方向：裂缝储层预测, E-mail:1123730909@qq.com。

P631.815

A