多属性反演方法分析与研究

刘 洋

（中国石油辽河油田分公司勘探开发研究院，辽宁盘锦 124010）

地震反演已经成为了一种十分普及的地震勘探技术，已经广泛应用于油气勘探开发中的各个阶段。目前，大部分油田的很多区块都进入了勘探开发后期，由于各种因素的限制，常规的地震波阻抗反演方法已经很难满足储层描述精度的要求，因此，急需寻找一种高精度、高分辨率的地震反演方法。多属性反演方法是利用非线性的数学算法来实现储层参数反演的目的，该方法不但可以提高地震反演的分辨率，而且可以提高地震反演的准确性，进而为高精度的储层描述提供可靠的基础数据，从而为油田勘探开发的顺利开展奠定较好的基础[1-2]。

1 基本原理

多属性反演的最根本算法是多属性线性回归分析，具体公式如下：

式中，i为时间采样点；n为地震属性个数；w为加权系数；B为地震属性；A为储层反演参数。w可以采用均方误差最小值的方法来确定，具体公式如下：

上式是建立储层反演参数与各种地震属性之间在时间域的线性关系，但是测井曲线和地震数据的频率存在一定的差异，而且测井数据中经常会出现一些局部异常值，导致线性关系误差较大，很难达到最优。目前，都是采用“步聪法”来对地震属性进行优选，并且选择合适的褶积算子长度，具体公式如下：

式中，*为褶积运算。

在多属性线性分析之后，多属性反演方法是利用非线性的数学方法，首先将对储层敏感的测井参数与各种地震属性之间建立非线性的映射关系，最后将这种映射关系推广到整个工区，从而实现全区的储层参数预测的目的[2]。

2 基本步骤

多属性反演方法主要有以下8个步骤：

1）收集各种基础资料，如测井数据、录井数据、试油试采数据、构造解释结果、地震数据等，并对这些数据进行整理、分析、优化处理等，尽可能地减少各种误差；

2）对测井曲线、岩心等资料进行岩石物理分析，计算和筛选出对储层的物性、含油气性、岩性等比较敏感的曲线，进而可以确定多属性反演的目标参数；

3）利用地质分层、地震层位以及地震数据等资料进行精细井震标定，提取合适的子波，最后获得较好时深关系；

4）采用相应的地震反演方法获得波阻抗反演体，并且将其作为多属性反演过程中的外部属性；

5）根据多属性反演相应的特点，采用时移、滤波、归一化等方式对目标参数曲线进行处理，让其与地震数据的频率进行相应的匹配；

6）计算各种地震内部属性，然后进行单属性分析，计算波阻抗反演体等外部属性和内部属性与目标参数曲线之间的相关系数，优选出相关系数较高的单属性；

7）根据单属性分析的结果，采用“步聪法”寻找最优的多个属性，使训练误差和验证误差都比较小；

8）建立目标参数曲线和多个最优属性的非线性映射关系，将其推广到整个目标区，从而获得目标参数的多属性反演数据体。

3 模型测试

为了验证多属性反演的有效性，本文建立了相应的速度模型，模型为两套厚层砂岩储层中夹了一个单砂体，砂体的厚度为5m。利用褶积算法获得了地震正演剖面见图1（a），然后利用多属性反演方法进行了纵波曲线的多属性反演，结果如图1（b）所示。从图1可以看出，多属性反演结果可以准确反演出薄层砂岩的位置和厚度，从而说明了该方法的有效性。

图1 多属性反演模型测试

4 实际应用

东部某油田的A区块为三角洲沉积，储层内部的横向和纵向砂体相互叠置，关系复杂。另外。从开发结果可知，该区块的油气分布差异较大，多数井单井产量较低。使用常规的波阻抗反演效果较差，很难准确预测砂体的分布规律，因此，本文采用多属性反演方法进行砂体预测，对储层进行精细表征。

4.1 岩石物理分析

经过多种测井曲线和岩性数据的交汇图和直方图分析可知，波阻抗对于该区的砂岩不敏感，很难区分砂岩与泥岩，而自然伽马（GR）可以很好的区分砂泥岩，因此，选用GR曲线作为多属性反演的目标曲线。

4.2 属性优选

在地震属性优选过程中，从图2（a）可以看出，随着地震属性个数的不断增多，参与反演井的训练误差逐渐变小，但是验证误差在前6个属性时不断减小，然后又逐渐增加，说明地震属性的个数不宜过多，否则就会导致训练过量，误差增大。因此，选用了前6种地震属性来建立目标曲线与各种地震属性之间的非线性关系。

图2 多属性GR反演

4.3 反演结果分析

图2（b）为多属性GR反演的剖面，从图中可以看出，多属性反演具有很好的垂向分辨率，与井点的测井曲线吻合度较高，而且横向的连续性也比较好，能够较好地区分砂泥岩，从而说明该方法可以有效地预测砂体分布。

5 结语

多属性反演方法实际上是传统地震反演的一种技术推广，反演的结果不但具有较高的垂向分辨率，而且横向的连续性也较好，可以获得更加丰富的储层参数，提高储层预测的精度，降低油气勘探开发的风险，从而为油田勘探开发提供了一定的技术支持。