储层地球物理预测技术标准化研究

王霞 陈志刚 崔青雯 李建华 杨鑫 张敏 朱俊诚

摘 要：储层预测技术是岩性油气藏勘探的重要支撑技术，在油气勘探开发各阶段均发挥重要作用。该技术涉及学科多，单项技术间相互交叉，技术的有效性和实用性需要规范，前沿新技术需要推广，制修订行业标准《储层地球物理预测技术规范》是油气勘探技术发展到现阶段的必然。本文针对储层预测技术的标准化需求，分析储层预测标准化思路，建立基本框架，形成储层预测技术正确使用和普及推广标准，有效提升石油行业储层地球物理预测技术水平。

关键词：预测，五维数据解释，标准化研究

0 引 言

随着勘探程度的提高，勘探难度不断增加，岩性油气藏勘探已成为增加油气储量的重要方向。储层预测技术是岩性油气藏勘探的重要支撑技术，在盆地远景评价、油气目标评价、井位部署、钻井工程服务各阶段均发挥重要作用。21世纪，地震资料解释技术随着地震资料采集、处理技术的发展而快速发展，储层预测技术做为地震资料解释技术的关键部分，更是一日千里。

20世纪90年代，随着三维地震的普及，地震属性被提出并快速繁衍；进入21世纪，在构造解释的基础上，地震属性、地震反演、岩石物理、正演模拟等一系列技术得到快速发展。“十一五”以来，针对复杂油气目标勘探的需要，东方公司创新形成了一整套以“宽方位、宽频、高密度”为主要特征的“两宽一高”地震勘探技术。宽方位、高密度采集的地震数据通过OVT域偏移后形成的螺旋道集保留了炮检距和方位角信息，增加了数据解释维度，对深度挖掘解决地下复杂地质问题的能力具有很大潜力。与常规三维地震数据相比，五维数据（螺旋道集）解释技术在常规储层、非常规甜点预测以及水平井工程服务中预测精度高，解决复杂地质问题能力强，应用效果好。

为了推广和规范储层地震预测系列技术，石油工业标准化技术委员会启动了《储层地球物理预测技术规范》的起草、修订工作，推广前沿储层预测技术，规范储层预测工作内容及技术要求，明确技术检查和质量控制要求，提高找油找气能力的同时也提升石油行业地震资料解释从业人员的整体技术水平。

1 储层预测标准研究

1.1 储层预测工作内容标准化

储层预测是地震资料解释工作的一部分，工作内容标准化可确保储层研究工作正确、有序开展。SY/T 7002-2020《储层地球物理预测技术规范》（后文简称《规范》）的主要内容包括基础工作、地震岩石物理分析与敏感弹性参数优选、正演模拟与敏感属性优选、储层特征要素预测、储层综合评价，规范了储层预测工作基本流程。其中地震岩石物理和正演模拟首次作为储层预测的工作内容列入标准得以規范。

1.1.1 强推地震岩石物理分析

一直以来，我国地球物理界把rock physics和petrophysical都翻译为“岩石物理”，在《规范》标准修订初审会上，石油物探专业标准化委员会（简称：物探专标委）与会专家一致通过把rockphysics定名为“地震岩石物理”。

地震岩石物理分析标准化，首先是为了强推地震岩石物理分析技术；其次是为了规范解释人员合理使用地震反演技术，确保地震反演在地震岩石物理分析和敏感弹性参数优选的基础上进行；最后是为了推动叠前反演技术的快速普及、促进解释人员深入理解叠前反演。

标准搭建了地震岩石物理分析的框架，为地震岩石物理技术开拓了发展空间。地震岩石物理（rock physics）虽然早在20世纪50年代就开始起步，但真正普及并规模化生产应用是在21世纪初。历届国际地球物理年会上，大量的岩石物理成果得到发表并受到业界关注。随着非常规储层、新能源的发展，地震岩石物理分析技术还会有更广阔的发展空间。

1.1.2 强推正演模拟

随着三维地震的普及推广，地震属性分析技术在20世纪末发生了里程碑式的进步，3D属性提取赋予了储层预测生命力。但是随着地震属性的种类和数量越来越多，正确理解和使用成为急需解决的问题。正演模拟的作用是先明确构造、形态、岩性、物性、流体等的地震响应特征，再选择对解决地质问题最有效的地震属性，有助于技术人员对属性的正确理解，避免了属性滥用。

1.1.3 储层特征要素预测涵盖了所有储层类型

储层类型比较多，不同类型储层的特征要素不同，碎屑岩储层需要描述空间展布、岩性、物性、含油气性等；非常规储层需要增加工程参数预测，因此把压力、烃源岩、脆性、地应力、裂缝的预测作为储层预测关键要素的工作内容进行规范，并对特征要素的预测方法给出建议，搭建了基本框架。

1.2 关键技术标准化

1.2.1 五维数据解释技术标准化

五维数据解释技术是东方地球物理公司自主知识产权的专有技术，其先进性处于国际领先水平，在《规范》中进行规范可加速技术普及推广，提升业界储层预测整体水平。

五维数据解释技术在标准的各个要素中都有表述，术语和定义中定义了螺旋道集、方位各向异性、方位各向异性强度、优势方位、椭圆拟合法、方位统计法等专有名词；资料收集中明确规范了方位地震数据；核心技术要素中对五维数据解释专有技术做了框架性的规范；检查和质控部分也明确规定了五维数据解释技术检查方法和要求。

（1）炮检距-方位角域规则化技术标准化

经过OVT偏移后的螺旋道集本身无法用于直接解释，其应用方法研发都需要在道集规则化的基础上进行，所以道集规则化的标准化工作成为“两宽一高”技术推广的关键。与常规三维地震数据相比，五维数据（螺旋道集）应用多了两个维度：炮检距和方位角。针对新增维度的方法研发，第一步是做好数据预处理和道集规则化，以确保各个维度的数据都在对等的条件下进行比较。

五维数据解释技术作为一个全新的没有参考的原创技术，规则化方法是确保方法先进性和合理性的关键。方位角-炮检距（或入射角）域数据规则化方法是针对五维数据解释技术研发出来的全新的规则化方法，该方法在确保规则化后的数据采样在方位角-炮检距域分布均匀的前提下，确保数据在不同方位之间或不同入射角（或炮检距）之间的对比是在同等条件下进行，最终预测的方位各向异性结果和AVO结果都是真实的地下地质特征的反应，不受采集因素干扰。

炮检距-方位角域规则化技术的标准化提升了道集规则化的标准化水平，降低了五维数据解释技术的推广难度。

（2）方位各向异性分析标准化

20世纪90年代开始，有关学者对方位各向异性做了大量研究，椭圆拟合法一直是描述裂缝方位和密度的经典算法，该方法简单易行，对于低覆盖次数、信噪比低的数据具有抗噪的作用，能够有效地描述单一走向裂缝的发育情况。但是，因其不能正确表征多组裂缝的发育，使裂缝描述结果的可靠性大大降低。

随着野外高效采集技术的发展，高覆盖、宽方位地震勘探确保了不同方位的数据采样数量，信噪比大大改善，为方位统计法裂缝表征提供了强有力的数据支撑。本规范在给出传统的叠后、叠前各向异性分析方法的同时，也推荐了方位统计法各向异性表征方法，既提高裂缝预测精度，同时提高了行业技术水平。

1.2.2 地震数据选择标准化

地震反演结果的精度主要受两方面的影响，反演方法、算法本身占有一定的比重，更重要的是地震数据的保真度。解释人员拿到的地震数据包含了地震波从激发到接收所经介质的所有地下地质信息。大量研究已经证实，垂直断层传播的地震波对断层敏感；平行断层传播的地震波受断层的影响小，对岩性和流体的变化相对要敏感；远炮检距的地震数据对流体更为敏感；上覆异常地质体会影响其下伏地层地震波场的分布等等。地震解释技术功能不同，对数据的需求也不同，同一个解释方法使用不同的地震数据，得到的结果差异很大。所以数据选择同样需要标准化。《规范》在规范储层预测关键技术的同时，着重强调了数据选择。

1.2.3 地震反演技术标准化

与SY/T 7002-2014《储层地球物理预测技术规范》相比，《规范》在反演技术标的技术要求上不再规范反演的方法流程，着重强调了数据选择，同时继续强调地震岩石物理模板是反演结果用于储层预测的依据。

叠后反演技术是储层预测的常规技术，方法算法非常多，已经发展成庞大的技术体系。《规范》没有规范叠后反演的使用方法，只是罗列了反演方法的大类，关键是推荐了用于反演的地震数据，除了常规的叠加后成果数据外，还推荐了部分叠加数据、优势方位数据，不同地质问题，可选择不同叠后数据。

叠前反演技术经过十几年的普及推广应用，也逐渐成为储层预测常规技术，且仍然在不断发展。《规范》推荐了叠前反演可以使用的道集，尤其推荐了螺旋道集和优势方位道集。螺旋道集（包括优势方位道集）具有保方位角和保AVO的优势，是叠前反演首选道集。《规范》也推荐了叠前反演方法，易于标准的参考者选择。

1.2.4 地震属性分析技术标准化

成功应用地震属性的关键是选择对解决地质问题最有效的地震属性，所以用于计算属性的地震数据就十分关键。《规范》首先规范了数据选择；截至目前，地震属性还在快速发展，所以本标准只在大类范畴做了适当的推荐，不限定具体技术；并首次规范了方位属性、振幅类属性、频率类属性和几何属性等都可以应用五维数据进行分方位研究。

1.3 质量检查标准化

《规范》作为技术推荐标准，考虑到地震数据品质受地质、地表等多方面条件影响，在技术质控方面没有给出具体的参数，也没有划定指标，只明确了检查项目和检查要求，既为技术人员指明方向、搭建了框架，也留足了发展空间。

2 储层预测标准实施

《规范》于2021年2月1日实施以来，从油气勘探到开发、从常规储层到非常规储层、从油气勘探到新能源开发、从地质分析到工程服务、从合同签订到质量控制，所有储层预测科研生产项目都在执行该标准。不但在我国整个石油物探行业得到廣泛应用，在煤矿开采、矿区减灾领域也普遍执行，同时，在地热、干热岩勘探、储气库建设等方面也将执行该标准。

通过执行该标准，促进了国内储层预测技术的整体抬升，提高了地震储层预测管理效能，提高了储层预测精度，降低了钻探风险；统一了国内石油天然气地震勘探行业储层预测工作流程和技术要求，保证了储层预测成果的质量，提高钻探成功率；规范了地震勘探储层预测工作流程、技术要求和质量标准，成为地震储层预测技术交流和商务谈判不可或缺的参照依据；其他行业（如：煤矿减灾、非常规工程服务、新能源勘探、储气库和CCS等）采用或参考使用，扩展了地震勘探的服务领域。

该标准结构清晰、要素完整、条款表达明确、术语准确，易于被其他标准引用，可操作性强。在规范生产管理、促进技术进步和指导生产作业标准化方面发挥了重要作用，并荣获石油物探专业标准化委员会“优秀起草标准” 第一名，“2022年度石油天然气工业优秀标准奖”三等奖。

3 结 论

《规范》是目前地震资料解释领域储层预测方面唯一行业标准，国外尚没见到类似的标准。该标准充分吸纳了近年来业界前沿储层预测技术成果和广大地震解释人员生产实践经验，涉及技术全面，主要技术水平达到国际先进水平，部分技术达到国际领先水平。

该标准系统地规范了储层预测的工作内容、技术要求和质量控制，不但对成熟技术进行了规范，同时引领了行业前沿技术，具有技术先进性和新颖性；该标准可正确指导本行业技术人员从事储层预测工作，能提高本行业技术人员技术水平，能指导技术需求方对储层预测工作进行监督指导，起到规范的作用。

《规范》结构严谨、可操作性强、技术水平先进，在石油物探行业发挥着不可替代的作用，为我国地震勘探标准化建设做出了非常重要的贡献。

参考文献

GB/T 1.1-2020，标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则[s].2020.

SY/T 7002-2020，储层地球物理预测技术规范[s].2021.

Chopra， S.， K. J. Marfurt. Seismic Attributes for ProspectIdentification and Reservoir Characterization[J]. SEGGeophysical Developments Series No. 11，2007.

王霞，李丰，张延庆，等.五维地震数据可视化及其在裂缝表征中的应用[J].石油地球物理勘探，2019.