弹性波阻抗反演在储层预测中的应用

弹性波阻抗反演在储层预测中的应用

发表时间：2019-04-26T17:26:33.000Z 来源：《基层建设》2019年第3期作者：董真真

[导读] 摘要：近年来，我国科学技术的快速发展使得我国各行业发展迅速。

中石化胜利油田分公司东辛采油厂山东东营 257094

摘要：近年来，我国科学技术的快速发展使得我国各行业发展迅速。弹性阻抗反演技术是油气勘探领域正在兴起的一项新技术，利用分角度叠加数据及横波、纵波、密度等测井资料，可以联合反演出与岩性、含油气性相关的多种弹性参数，用于综合判别储层的物性及含油气性。

关键词：弹性波阻抗反演；储层预测；应用

引言

时代的进步，科技的发展使得我国快速进入科学技术现代化发展阶段。随着油气勘探领域不断从构造圈闭向地层岩性圈闭倾斜，储层描述就显得更为重要。

1弹性波阻抗反演在储层预测中的应用

（1）用弹性阻抗反演方法开展储层预测。根据L隆起共反射点道集的实际情况，对叠前道集按照6°、18°和30°三个入射角做部分叠加，在这三个角度的地震数据上进行弹性阻抗反演。子波提取一个子波是由它的振幅谱和相位谱定义的。其中相位谱的类型有：零相位、常相位、最小相位或非最小相位。到目前为止，已经发明了数种提取子波的方法，这些方法基本都是在频率域确定子波的振幅谱和相位谱，在上述两者中，确定相位谱是比较困难的，这也是反演中存在误差的一个主要来源。（2）初始模型建立，弹性阻抗反演可以看作不同入射角地震数据的波阻抗反演，因此，在反演过程中需要建立不同角度弹性阻抗的初始模型，用以补偿地震数据所缺失的低频信息。本文利用校正后的地层纵波速度模型，分别估算横波速度和密度，然后计算不同入射角的弹性阻抗初始模型。由于地震数据是有效带宽的，递归反演结果也是有限带宽的，需要对反演结果进行低频补偿，本文采用低频速度模型根据Gardner公式转换得到低频阻抗模型。即在速度模型基础上，利用Gardner公式，构建低频波阻抗趋势模型。（3）弹性波阻抗反演，相对弹性阻抗反演递归反演属于有限带宽反演，为使反演得到的波阻抗更接近真实地下地层的波阻抗值，必须在反演结果开始前，预先给定一个基准线值。选取在研究区内广泛发育、分布稳定的T2反射界面作为反演基准层。

2实例分析

（1）区域概况Ｘ油气区内砂岩发育非常集中，是典型的中孔、中渗储层，储层上覆厚达800-900m的泥岩，这种岩性组合构成了该油田良好的储盖组合。研究区三维地震面积为250km2，面元网格为12.5m×25m，工区3口井均有实测纵横波速度和密度资料，曲线整体质量较好，这为叠前储层预测提供了有利条件。通过Ｘ区已钻井岩石物理参数交会分析，从纵波阻抗与泥质含量的交会图看出砂岩阻抗与围岩阻抗叠置，利用纵波阻抗难以区分岩性，但纵横波速度比可以区分砂、泥岩，含气砂岩（1570-1630m）表现为低vP/vS特征，据此揭示弹性参数可识别含气层。利用弹性参数反演进行含气性检测时要求地震资料必须具有A V的特征，所以要将炮检距数据体转化为角道集部分叠加资料。与叠后资料相比，角道集部分叠加资料只是一定角度范围内地震资料的部分叠加，因此角度的确定要保证包含目的层段有足够的振幅信息。针对Ｘ区，提取的三个角道集叠加数据为0°-12°、13°-25°、26°-36°（角度平均值分别为6°，18°，30°），从过已钻井的不同炮检距叠加剖面上能够看出，该区地震资料油气层反射振幅随着炮检距的增大而逐渐增强。（2）实施的关键步骤，地震重采样及提频，为了提高初始模型和反演结果的纵向分辨率，增加反映薄层的能力，在4ms采样率的基础上，对原地震数据按1ms进行重采样处理。针对区砂体多、层薄的特点，为进一步提高分辨率，对重采样后的地震数据进行频率扩展处理—谱白化拓频处理，使有效波的主频得到了明显的提高，拓宽了原始数据的频带范围。

3结果应用

实测曲线与EEI曲线对比，可以看出与含水饱和度曲线具有很高的相似度，当含水饱和度逐渐减小，即含气饱和度增加时，对应相对较低的EEI值；反之，对应相对高的EEI值。为了确定含水饱和度下限对应的EEI门槛值，用井资料计算得到的EEI曲线与含水饱和度曲线进行了交汇分析，求得该区含水饱和度下限值对应的EEI（25°）曲线值为-150。从反演得到的EEI（25°）属性沿目的层顶面开10ms时窗提取的算术平均值平面图，绿色到红色对应EEI值小于-150，并且颜色从绿色到红色对应的EEI值逐渐降低。结合本区的钻井情况和构造形态可知，红色异常范围（即EEI值小于-150的范围）与该层钻井证实的含气范围吻合好。

4效果评价

利用扩展弹性阻抗反演预测目的层有利目标的分布，从提取的vP/vS反演剖面上可见X3井在已钻气层处表现为低vP/vS特征，该套气层横向上分布不连续，而预测目标在构造高部位1.50-1.55s范围内表现为低vP/vS特征，与已知气层特征相似，综合分析认为为气层。由图中可看出在已钻井X2、X3井处，目标层呈低vP/vS特征，但范围较小，异常相对较弱；而在强异常区所钻的后续井X4、X5井钻遇高产气层，表明实钻结果与预测结果相吻合，证实了该方法的有效性。该方法预测的异常平面特征与沉积相分析得到的该区为辫状河三角洲前缘外带、扇三角洲前缘砂体发育区的认识基本一致。

5结论与建议

扩展弹性阻抗EEI的储层预测方法深化了常规A VO分析（即截距、梯度属性分析）的应用，并且该方法为计算岩石的弹性参数和储层的物性参数提供了一种新的思路，Ｙ气田的扩展弹性阻抗EEI储层预测研究结果对A9井区的潜力分析提供了有力的支持，并且对南三块S3气藏模式的确定有所启发，为气田进一步挖潜提供了有力的基础资料。在用扩展弹性阻抗EEI进行储层预测时需要注意的是：在A VO分析前尽量在不改变道集各偏移距上的振幅大小（即A VO特征不变）的同时，将不同偏移距或角度的频谱整形为一致的频宽，以对动较拉伸和地层吸收效应进行补偿，提高A VO分析的稳定性；颜色反演中用到的地震数据必须进行零相位化以保证反演结果的有效性；另外，不同的地层、不同岩性可能存在不一样的最佳旋转角度，因此，在对不同的油气田采用扩展弹性阻抗EEI进行储层预测时，都需要重新分析来确定最佳的旋转角度，以保证预测结果的可靠性。

结语

采用递归反演方法对N盆地L隆起进行了弹性波阻抗反演，得到栖霞组碳酸盐储层6°、18°、30°三个角度的弹性波阻抗反演剖面，显示出碳酸盐岩地层沉积特征，与地质研究揭示的地层岩性横向变化大的特征一致。