测井约束地震反演进行预测的原理和过程

中国矿业大学（北京）

研究生课程考试试卷

考试科目油气藏评价与开发技术

考试时间2017年2月26号

学号TSP1600201017

姓名李泽辰

所属学院地球科学与测绘工程学院

类别（硕士、博士、进修生）硕士

评分及评语（由阅卷人填写）：

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测井约束地震反演进行预测的原理和过程

摘要:测井资料具有很高的纵向分辨率, 但在横向上探测范围却很小;地震资料在横向上可连续追踪地层信息，但其纵向分辨率却受到记录频带的限制而远远低于测井信息。采用普通地震资料进行反演，通常受地震频带宽度的限制，其精度和分辨率都不能满足油田开发对薄砂层的要求。测井约束地震反演从地质模型出发将测井与三维地震资料有机结合，以地震解释的层位或层序为基础，从井点出发内插外推，形成初始波阻抗模型，再通过不断修改、更新模型，使模型正演合成地震资料与实际地震数据吻合度最高，则该最终模型的数据便是反演结果。关键词测井约束地震反演储层预测

从20世纪80年代初开始,广泛利用波阻抗反演技术进行储层预测收到了很好的效果; 90年代,在波阻抗反演基础上发展起来的测井约束地震反演技术应用日趋广泛,并有很多成功的实例。测井约束反演作为一种储集层横向预测技术,以测井资料丰富的高频信息和完整的低频成分补充地震资料有限带宽的不足,综合地质认识等信息作为约束条件,可以得到高精度的波阻抗资料,弥补了普通的地震剖面不能分辨薄层砂体的不足。

1 井约束条件下储层反演的基本原理

井约束条件下的储层反演是基于褶积模型的地震道反演, 从测井曲线出发, 用井的波阻抗模型作为反演的初始模型,进而求取反射系数序列, 从井旁地震道提取地震子波,用所求得的地震子波与反射系数序列褶积生成合成记录, 比较合成记录与地震道的误差。当误差达到最小时,其波阻抗模型就作为井旁道反演后的波阻抗曲线, 按地震解释层位建立模型, 把测井声阻抗曲线沿此模型横向外推, 充分利用测井资料丰富的高频信息和完整的低频成份补充地震带宽的不足,

推算出未知地层的波阻抗数据, 达到识别岩性和储层的目的。

2 井约束反演方法

以薄层砂体的识别为目的所进行的地震反演，通常受地震频带宽度的限制。采用普通地震资料直接进行反演,其精度和分辨率都不能满足油田开发薄砂层的要求。测井约束地震反演方法从地质模型出发,将测井与三维地震资料有机结合,采用

模型优选迭代扰动算法,以地震解释的层位或层序为控制,从井点出发内插外推,形成初始波阻抗模型,再通过不断修改更新模型,使模型正演合成地震资料与实

际地震数据最佳吻合,最终的模型数据便是反演结果。由于是通过正演得到反演结果,回避了由地震资料直接反演存在的问题,因而可以获得高分辨率的地层波

阻抗资料,为薄层油(气)藏精细描述创造有利条件。其流程如图1所示。

图 1 测井约束地震反演流程图

3关键技术及过程分析

测井约束地震反演实质上是地震-测井联合反演,是以测井资料丰富的高频信息和完整的低频成分来补充地震有限带宽的不足,是用已知地质信息和测井资料作为约束条件反演得到高分辨率的地层波阻抗资料。因此,在对目标储层进行测井约束地震反演之前,对其基础资料进行综合分析和测井资料的校正是不可或缺的。只有根据研究区域实际资料情况和地质特点选择合适的反演方法,建立尽可能接近实际地层情况的波阻抗模型,这样才能提高反演结果的精度,使反演结果真实可靠。

3.1 测井曲线标准化

测井约束反演首先以各井点的声阻抗曲线建立声阻抗约束模型作为约束地震反演的判据,判据的正确与否直接影响约束地震反演的结果。在一个工区内,由于存在测井仪器刻度不一或者仪器不正常操作等原因,均会导致各测井曲线之间出现井间误差,即所谓的“基值漂移”。如果直接使用这些测井曲线建立反演初始模型,无疑会将测井的系统误差带入反演结果中,造成地层横向上的突变。因此, 在进行测井约束反演之前,必须对参与约束反演的井数据进行测井曲线标准化处理。标准化处理对象主要为自然伽马(GR)和声波(AC)测井资料。测井资料标准化的方法很多,如直方图法、趋势面分析法、变异函数分析法、三孔隙度交会图法等,但每种方法的适用性和针对性不同。

3.2测井曲线重构

当声波时差曲线能够很好地反映区域岩性变化以及地层真实情况时,直接用声波时差曲线来约束反演是可行的。但当声波时差曲线信息不能很好地分辨砂岩储层时,也就预示着仅用声波曲线做测井约束时所建立的模型不能很好地分辨该区薄层砂体的展布特征,特别是砂体较发育的主力油层。

3.3 子波提取与层位标定

通常情况下,叠后地震子波提取的常用方法有3种:第1种是统计性的,即利用地震资料估算子波振幅谱,给出常相位或最小相位,从而得到给定相位谱的地震子波,合成记录与实际记录频带一致,与实际地震记录波组关系对应良好;第2种是利用地震资料求取子波振幅谱,利用测井资料与井旁道确定子波相位;第3种是利用井旁道与测井资料进行最小平方拟合确定整个子波,受地震噪声和测井误差的双重影响,尤其本身对地震噪声以及估算时窗长度的变化非常敏感,使子波估算结果的稳定性变差。经验表明,第1种方法最稳定,也最适用。采取统计法在目的层段对地震资料进行统计计算求取地震子波的振幅谱,然后用反傅立叶变换求零相位地震子波。

3.4 初始模型建立及反演处理

首先用给定的理论子波和声波测井数据合成地震道,进行初次层位标,通过标志层对比,消除平均速度的系统差;其次从井旁道提取子波,通过调整时窗范围以达到子波相位的稳定及波形的完整;最后用本井井旁道提取的子波制作的合成记录与井旁道对比,找出波组的对应关系,直到两者最佳匹配 . 合成记录与井旁地震道进行标定,建立每一口井的时深关系,时深关系正确才能使地震解释结果与地质分层一致，才能得到一个好的框架模型。正确细致的框架模型加上好的井资料和子波才能产生一个好的波阻抗模型，即初始波阻抗模型。

基于 AC 参数为主的井约束波阻抗反演，先后应用多井、多剖面的 AC 测井参数进行层位标定，取得波阻抗参数，对井旁地震道选择和提取与波阻抗关系密切、变化敏感的特征参数，通过相关训练后推而广之，得出相应的波阻抗反演剖面。

4结论