（地球探测与信息技术专业论文）渤中251南油田河流相储层地震精细描述.pdf

摘要 渤中2 5 一 1 南油田是一个上第三系河流相稠油油田， 储层纵向上分布相对单 一， 河道窄， 物性横向变化快。 精细刻画砂体的分布、 厚度、几何形态、 岩性和 物性横向上的变化是高效勘探开发油田的关键。 本文结合油田的实际情况， 针对 勘探评价、 储量评价和开发设计实施等三个阶段地质需求， 提出适合渤中2 5 -1 南油田勘探、 评价和开发各阶段地震处理、 反演、 解释一体化的研究思路、 工作 模式和配套技术。利用多种地震属性、多技术组合，分层次、分尺度对沉积相、 储层分布范围、 储层几何形态、 储层厚度、 储层岩性和物性横向变化、 河道边界 等进行综合研究， 精确描述砂体和物性展布特征， 实现渤中2 5 -1 南油田的高效 勘探和开发。 文中分析了影响地震资料分辨率的处理因素， 研究渤中2 5 -1 南油田高分辨 率处理流程; 针对油田实际地质、 地震及井资料情况， 提出从测井曲 线转换拟波 阻抗的方法， 建立对砂体识别敏感的地质模型， 完善和发展适合油田地质条件的 高精度地震反演方法， 为渤中2 5 -1 南油田的高效勘探和开发奠定基础; 提出利 用反演孔隙度体计算单砂体含油丰度， 实现单砂体储量计算的完全计算机化， 并 在储量申 报中得到了应用:此外，还对油田区河流发育情况进行了探索。 渤中2 5 -1 油田是渤海海域第一个以油藏描述成果为指导进行开发井井位 设计和随钻调整的河流相油田。 文中采用针对性的储层预测技术， 对河道砂体进 行了精细描述，共解释砂体4 0 多个，并对每个砂体内部的物性变化和非均质性 进行了预测。目 前，该油田己钻开发井8 0 多口，钻探结果与油藏描述结果基本 相符。这是储层地震研究技术在渤中2 5 -1 南油田勘探开发中的一次成功实践。 关键词: 河流相储层单一 高分辨率处理地震反演地震储层描述渤中2 5 -1 南油田 ab s t r a c t b z 2 5 - 1 s o i l f i e l d i s a f l u v i a l r e s e r v o i r s w h i c h h a s c h a r a c t e r i s t i c s o f h a v i n g s i n g l e f l u v i a l r e s e r v o i r s v e r t i c a l l y , n a r r o w r i v e r c h a n n e l , a n d g r e a t v a r i e t y o f p h y s i c a l p r o p e r t i e s h o r i z o n t a l l y . t h e e f f e c t i v e e x p l o r e a n d d e v e l o p m e n t o f t h e o i l f i e l d i s d e p e n d e d o n t h e f i n e l y c h a r a c t e r i z e o f d i s t r i b u t i o n o f t h e s a n d b o d y , t h e c o n f o r m a t i o n o f t h e s a n d b o d y , t h e t h i c k n e s s o f t h e s a n d b o d y a n d t h e v a r i e t y i n l i t h o l o g y a n d p h y s i c a l p r o p e r t i e s o r t h e a c t u a l b o u n d a r y o f c h a n n e l s a n d b o d y . c o m b i n i n g t h e a c t u a l g e o l o g i c p r a c t i c a l i t y o f t h e o i l f i e l d， w e p u t f o r w o r d a s o r t o f r e s e a r c h t h o u g h t s , a s o r t o f w o r k p a t t e r a n d a s o r t o f t e c h n o l o g y c o m b i n a t i o n w h i c h c a n m a k e s e i s m i c p r o c e s s ， s e i s m i c i n v e r s i o n a n d s e i s m i c i n t e r p r e t a t i o n i n t e r g r a d e d a n d c a n a l s o f i t t h e d i f f e r e n t g e o l o g i c d e m a n d i n d i f f e r e n t e x p l o r e a n d d e v e l o p m e n t p e r i o d i n t h e p a p e r . u s i n g m u l t i s e i s m i c a t t r i b u t e s a n d m u l t i - t e c h n o l o g y c o m b i n a t i o n , w e r e s e a r c h t h e r e s e r v o i r s i n d i f f e r e n t l e v e l s a n d s c a l e s , i n c l u d i n g t h e s e d i m e n t a r y f a c i e s i n t e r p r e t a t i o n ， t h e d i s t r i b u t i o n o f t h e s a n d b o d y , t h e c o n f o r m a t i o n o f t h e s a n d b o d y , t h e t h i c k n e s s o f t h e s a n d b o d y a n d t h e v a r i e t y i n l i t h o l o g y a n d p h y s i c a l p r o p e r t i e s , a n d i n c l u d i n g t h e a c t u a l b o u n d a r y o f c h a n n e l s a n d b o d y , a n d s o o n . a l l t h e r e s u l t s i s u s e f u l f o r e f f e c t i v e e x p l o r e a n d d e v e l o p m e n t o f b z 2 5 - 1 s o i l f i e l d w e h a v e a n a l y z e d s o m e s e i s m i c p r o c e s s f a c t o r s w h i c h c a n i n f l u e n c e t h e r e v o l u t i o n o f t h e s e i s m i c d a t a b e f o r e w e s t u d i e d t h e h i g h - r e v o l u t i o n p r o c e s s w o r k f l o w i n t h e p a p e r . b a s e d o n t h e a c t u a l f a c t o f t h e g e o l o g y ， s e i s m i c a n d l o g g i n g d a t a , w e i n v e n t a m e t h o d w h i c h c a n c o v e r t l o g g i n g c u r v e t o d r a f t i m p e d a n c e c u r v e , a n d s e t u p a g e o l o g i c m o d e l w h i c h i s s e n s i t i v e t o l i t h o l o g y， s o w e d e v e l o p a n d c o n s u m m a t e t h e h i g h p r e c i s i o n s e i s m i c i n v e r s i o n m e t h o d , t h i s m e t h o d s e t t l e t h e b a s e m e n t o f e f f e c t i v e e x p l o r e a n d d e v e l o p m e n t o f b z 2 5 - 1 s o i l f i e l d . w e a l s o b r i n g f o r w a r d a k i n d o f m e a n s t o c o m p u t e r e s e r v e s o f s a n d b o d y b y p r o p e r t y i n v e r s i o n v o l u m e c o m p l e t e l y i n d i g i t a l w a y s . a n d h a v e p u t i n u s e i n t h e r e s e r v e s d e c l a r e p r o j e c t . f u r t h e r m o r e , w e s e e k a f t e r t h e g r o w t h o f fl u v i a l c h a n n e l s a n d b o d y i n t h e a r e a . i n b o h a i s e a , b z 2 5 - 1 s o i l f i e l d i s t h e f i r s t o n e t o u s e r e s e r v o i r d e s c r i p t i o n a d j u s t m e n t . r e s u l t t o i n s t r u c t t h e w e l l d e s i g n a n d w h i l e - d r i l l i n g w e h a v e f i n e l y c h a r a c t e r i z e t h e c h a n n e l s a n d b o d y u s i n g p e r t i n e n c y t e c h n o l o g y， t h e t o t a l n u m b e r o f s a n d b o d i e s i s r e a c h 4 0 , a n d w e h a v e a l s o f o r e c a s t t h e v a r i e t y i n l i t h o l o g y a n d p h y s i c a l p r o p e r t i e s i n s i d e e a c h s a n d b o d y . t i l l n o w , i t h a s d r i l l e d m o r e t h a n 8 0 w e l l s , a n d t h e d r i l l i n g r e s u l t i s c l o s e m a t c h e d w i t h t h e r e s e r v o i r d e s c r i p t i o n r e s u l t . t h i s p r a c t i c e p r o v e s t h e s u c c e s s o f r e s e r v o i r s e i s m i c r e s e a r c h u s e d i n b 2 2 5 - 1 s o i l f i e l d . k e y w o r d s : in ve r s i on fl u v i a l f a c i e ss i n g l e r e s e rv o i r h i 沙- r e s o l u t i o n p r o c e s s s ei s m i c r e s e rv o i r s e i s m i c d e s c r i p t i o n bz 2 5 - 1 s o i l fi e l d 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的成 果。 尽我所知， 除了文中特别加以标注和致谢的地方外， 不包含其他人己经发表 或撰写过的研究成果， 也不包含为获得中国石油勘探开发研究院或其它教育机构 的学位或证书使用过的材料。 与我一同工作的同志对本研究所作的任何贡献均己 在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 签名:日期: 关于论文使用授权的说明 本人完全了解中国石油勘探开发研究院有关保留、 使用学位论文的规定， 即: 中国石油勘探开发研究院有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅: 学校可以公布论文的全部或部分内容， 可以采用影印、 缩印或其他复制手段保存 论文。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 签名:导师签名日期: 中国石汕勘探开发研究院硕士学位论文 第一章绪论 1 . 1引言 利用地震资料进行储层横向预测是8 0 年代发展起来的地震资料解释技术。 在油 气田 勘探、 评价和开发的不同 阶段， 以 地震资料为基础， 结合钻井、 测井及 油藏工程等地质资料对储层进行预测和描述， 包括储集体的分布范围、 几何形态、 岩性及物性变化、 含油气性及所含流体的性质等。 这些研究成果是提高油田勘探 和开发效益的基础， 在油田的发现、 储量估算、 油田开发井网的调整， 提高采收 率等方面都是至关重要的。 在我国东部渤海湾盆地上第三系发育着大量的河流相沉积砂体，它们在中 国东部的油气储量和产量中占据着十分重要的地位， 但由于河流相沉积砂体单层 厚度薄、 砂泥岩交替频繁， 横向上变化大， 给进一步的勘探和开发带来了很大的 困难。 特别是在砂体厚度的定量解释和河道分布边界精确圈定等方面难度更大。 近几年， 渤海海域相继发现了 秦皇岛3 2 - 6 、 渤中2 5 -1 南、蓬莱1 9 - 3 , 南堡3 5 -2 , 曹妃甸 1 1 -1 等大型海上上第三系河流相油田， 这些油田大都具有 储层横向变化快等特点。目 前， 这些油田己经相继进入油田开发阶段。由于海上 相比陆地油田作业成本高， 海上钻井的数量有限， 不可能象陆地油田 那样钻探许 多评价井和开发井， 海上油田滚动勘探开发的能力受平台位置和钻井控制范围的 限制。一般地讲，在勘探评价阶段，一个亿吨级的油田其预探及评价井在 1 0口 井左右。 在开发阶段， 一旦平台就位， 就只能在一定范围内寻找开发井位。 所有 这些都要求在平台就位前， 对地下地质情况有更清楚细致的了解。 对于河流相储 层分布而言， 仅凭少量几口 评价井很难控制储层的分布， 因此， 在开发井钻探过 程中滚动跟踪钻头钻进轨迹是提高开发井成功率和开发效益的关键。 相比陆上油 田，利用地震方法进行滚动储层横向预测更彰显出其重要性和紧迫性。 为了整体提高勘探开发效益，以最少和最佳的井位，获得最大的勘探和开 发效果， 本文结合渤中2 5 -1 南油田的勘探、 评价和开发过程， 开展了以地震方 法为主的储层精细描述研究工作，取得较好的效果。 i 中国石油勘探开发研究院硕士学位论文 1 . 2 河流相油田储层地震精细描述发展现状 储层地震预测与描述是开发地震研究工作的一部分， 在不同的油田， 不同的 勘探和开发阶段， 面临不同的地下地质情况， 不同的研究对象， 所使用的储层地 震预测方法侧重点不同，研究深度也不同。自7 0 年代中期地震技术直接应用于 油田开发以来，地震勘探大致经历三个阶段: 精细构造研究阶段: 在复杂断块油田的滚动勘探开发中， 充分利用三维地震 资料密集、 分辨率高、 偏移归位准确等优点， 精细解释构造， 精细确定断点位置， 正确进行断层组合和断块划分。 加强小断层、小幅度构造和圈闭的研究。 在少量 探井控制的情况下，对构造特征、断层展布、含油高度等关键问题有准确认识。 以地震反演方法预测砂体阶段: 随着油气勘探开发难度的加大， 对于河流相 储层横向变化快及隐蔽性很强的岩性油藏， 以发展和形成多种地震反演技术， 研 究储层的分布、 几何形态等特征。 特别是测井约束地震反演技术， 在河流相砂岩 油藏的滚动开发中， 不断完善砂体描述精度。 利用反演剖面， 把砂体的分布范围、 埋深、 厚度、 物性的横向 变化描述出 来。 反演资料相对原始地震资料， 分辨率有 较大提高。 例如， 测井约束地震反演技术在胜利油田桩1 0 6 区块的滚动勘探开发 中应用效果良 好，新建产能2 3 万吨。 分层次多技术组合精细描述阶段: 随着油气勘探开发难度的不断加大， 以及 特殊井型 ( 水平井、水平分支井、裸眼筛管井等)的应用，都要求对储层的描述 程度更细致， 可以分为多个层次， 如宏观砂体的分布范围、单砂体几何形态、 砂 体厚度、砂体内部岩性、 物性横向变化、 沉积微相解释等。 地震储层预测技术除 了己 发展成熟的各种地震反演技术之外， 地震属性分析技术、 神经网络波形分类 技术、高分辨率地震资料处理技术、 多属性聚类分析技术、 相干体技术、 分频数 据体解释技术、 三维可视化技术广泛应用， 河流相储层进行精细描述的方法和配 套技术组合逐渐成型。 1 . 3 本论文主要研究内容 自1 9 9 8 年渤中2 5 -1 南油田发现以来， 先后经历了 勘探评价阶段、 储量评 价阶段和开发设计实施等三个阶段的地球物理研究工作， 随着勘探开发程度的不 中国石油勘探开发研究院硕士学位论文 断深入， 储层预测的要求精度也在不断提高。 本论文结合该油田不同勘探开发阶 段实际遇到的问题，及时采取针对的对策、所取得的应用效果进行了分析总结， 主要内容包括: ( 1 ) 对所用到的各种油藏描述技术进行了系统分析研究， 包括合成地震记录 标定技术、 高精度井约束地震反演技术、 三维可视化技术、 方差体技术、 地震属 .t分析技术、波形分类技术等。 ( 2 ) 在对影响地震资料分辨率的室内处理因素进行分析的基础上， 对渤中2 5 -1 南油田高分辨率处理流程进行了研究， 并对提高分辨率的主要模块及参数给 出了较为详细的说明; ( 3 ) 针对油田实际地质、 地震及井资料情况， 提出从测井曲 线转换拟波阻抗 的方法， 建立对砂体识别敏感的地质模型， 完善和发展适合油田地质条件的高精 度地震反演方法，为渤中2 5 -1 南油田的高效勘探和开发奠定基础; ( 4 ) 针对不同勘探开发阶段所面对的实际问题， 利用多种地震属性、多技术 组合，分层次、 分尺度对沉积相、 储层分布范围、 储层几何形态、储层厚度、 储 层岩性和物性横向变化、 河道边界等进行综合研究， 精确描述砂体和物性展布特 征，实现渤中2 5 -1 南油田的高效勘探和开发; ( 5 ) 通过渤中2 5 -1 南油田岩性组合与地震波阻抗响应对应关系的统计和分 析， 结合区域地质认为: 在渤中凹陷存在一个较大的汇水区， 围绕这个汇水区周 边，不排除再发现类似于渤中2 5 -1 南油田 “ 泥包砂” 岩性组合的油田的可能 性。 ( 6 ) 利用反演孔隙度体计算单砂体含油丰度， 实现单砂体储量计算的完全计 算机化， 并在储量申 报中得到了应用; 此外， 还对油田区 河流发育情况进行了探 索。 ( 7 ) 通过多年的储层预测实践， 形成适合渤中2 5 -1 南油田勘探、 开发各阶 段的地震处理、 反演、 解释一体化的工作模式 ( 表1 . 1 - 1 )，为 渤海湾盆地类似 河流相油田的高效勘探和开发提供借鉴。 料曰翅牡绷比卜褪骥试杖 七举钊恤绷嘎厦 回挑霞男足昧月烈度 甲粼疽婚划异划和 甲刽创处迎理逛螟 卜瓣术思姿 飒缝田月 .滚俐侧吸箱决 姆卞迎缎卜鹅螟 划帐攀骥剩霉体牌 咪趁 兴绍!举日汉耸1毖发巡侧侧粼砚霞绷次骆司匡玲田月健1|冷于捆甲州t畔 珊长州甲寒同甥川 关绍淤发壕求 哭举默余决绳 关华大尽噢裂 长掣燃囚酬邵 关粼霉余粼眠划噢镜 哭圳鉴杀如始塑噬腿裂 坦板侧醚幕属侧华帐鹅 汁长绷若寒甘洲川 长绷袅吕侧殴噢灌 长粼润理叫侧沂逝阁挂徽 长绷鉴求黑樱碧 长绍侧琢攀每 即长 粼郭属明绍名收哥只驯噢澎多 哭划汉郭甘织川 卜长粼淤鉴貌霎纲霉 关州尝缝噢旨攀期长 长华侧琢划迎唱口链如 坦长关绷淤美 巡以鬓碧侧霎健搏嫂 密琳护绷次田澳如归 巡以侧查刁际，撼塑侧 汉匆帐彩足酬泄小溯 州叔澳板 巡以艇智举顾匕 坦长长塌澳喊 酬喇鹜姆 酬粼辱皿岛凶垢叹 刮粼哥煞卞褪 例烈哥煞李褪 州只酬粼屏解芬 淤签泪髦小阁澎 华长哭圳酬创 州细划扑书肾塑伏毒绷嗽举易月牛圆于 锌御链帐洲嗽艇骥 瞬卞貌粪酬塑 划帐与耸影蚁 溯塑留举 车维三圈 嗽岑伏毒 创象 男伴 绷嗽 t车i c i ol -m % 每险含 !胆附含 求扁锁霞 中国石油勘探开发研究院硕士学位论文 1 . 4 工作量 渤中2 5 -1 南油田地震储层研究工作对储层分布、形态、厚度、物性、储层 结构、 沉积相、 河流发育规律等方面的地下地质情况进行了深入细致的刻画， 形 成了高精度反演数据体、 砂体形态图、 砂体厚度图、 单砂体含油丰度图、 单属性 地震切片、多属性聚类分析图、地震相平面分布图等工业图件。 编制了明化镇i v 油组( r m l o ) 、馆陶组顶面( t o ) 构造等t 0 图2 张、深度图2 张、 厚度图1 张; 完成明下段i v 油组顶、 馆陶组顶面地震反射品质图2 幅;断裂、圈闭 迭合图各1 幅。描述了明化镇组各种类型钻遇砂体4 0 个，并编绘砂组顶底面形态 图、 毛厚度图和单砂体含油丰度图等图件， 共1 6 0 张;油田含油丰度图1 幅。 各种 类型属性切片近2 0 0 幅，地震相平面分布图约4 0 幅，多属性聚类切片约3 0 幅; 所有这些成果构建了油田开发井布署的资料与认识基础。 极大的指导了油田 的开发。 该油田是渤海海域第一个以油藏描述成果为指导进行开发井井位设计和 随钻调整的油田，目 前，该油田己钻开发井8 0多口，钻探结果与油藏描述结果 基本相符。 实践证明， 储层地震研究成果在渤中2 5 -1 南油田的开发中得到了成 功运用。 中国石油勘探开发研究院硕士学位论文 第二章 储层地震描述技术方法 随着油气田勘探开发程度的提高， 勘探和开发对象日 趋复杂， 勘探成本的急 剧上升， 促使地震勘探技术得到快速发展。 地震资料包含丰富的岩性、 物性信息， 如何从地震资料中得到这些信息是储层地震描述的目 标。 储层地震描述是利用地 表地震观测地震资料， 结合已知地质规律和钻井、 测井资料， 对地下岩层空间和 物理性质进行成像的过程 地震属性分类和聚类技术 。 借助各种常规和分频的地震属性、 各种地震反演方法、 、 三维可视化技术， 把地震资料信息转换成岩相 相信息) 、岩性 ( 砂体信息) 、物性 ( 储层信息)和含油气性 ( 流体信息) ， ( 沉积 对储 层分布规律和油藏特征进行描述。 储层地震描述技术是提高钻井成功率的有效手 段【2 1 2 . 1地震合成记录层位标定技术 地震反射层位和储层标定是构造解释和油藏描述的基础， 标定的目的是在地 震剖面上识别出与地质分层相对应的地震反射波，识别储层与地震响应的对应 关系，赋予地震同相轴以 地质含义。 合成地质记录是连接地震和地质的桥梁，合成记录的精度不仅直接影响到 构造解释的精度， 而且也影响薄互层砂体的精细标定。 提高合成地震一记录的精度 是精细构造解释、 储层反演和描述的基础。 制作一张正确可靠的合成记录主要涉 及以 下四个环节:1 )要有可靠、高质量的声波测井;2 )准确的时深关系;3 ) 与地震记录一致或近似的子波; 4 ) 单井层位标定结果要用空间层位闭合来验证。 2 . 1 . t 声波、密度测井曲线校正 密度和声波时差测井曲 线， 常常由于井壁垮塌、 泥饼、 泥浆浸泡、曲 线拼接 等多种因素造成某些曲线失真 ( 特别是密度曲线) 和出现异常高值， 这将导致形 成一些虚假波阻抗界面， 不利于合成地震记录的制作。 因此需要对单井曲 线的失 真部分进行校正。 校正的办法是人工编辑与神经网络学习相结合， 剔除声波、密 度曲线中的异常值。 优选井径无垮塌处的测井曲 线段， 将井径曲线作为输入， 实测的密度或声波 6 中国石油勘探开发研究院硕士学位论文 曲线作为输出， 通过神经网络进行学习， 建立井径曲线与密度或声波曲线之间的 映射关系。 然后将这种关系应用到井壁有垮塌的井段， 从而实现对井壁垮塌段曲 线失真的校正。 2 . 1 . 2 深时转换 时深转换通常利用声波时差，通过声波测井曲线积分求得的深时关系常存 在较大的绝对误差。 主要原因有四个方面: 1 )声波测井往往没有浅层数据，因 此不能提供准确的第一深度点的地震旅行时:2 )声波测井用的声波频率很高， 达到3 0 0 0 0 赫兹， 而地震波频带一般在1 0 0 赫兹以内， 不同频率的速度是有差异 的: 3 )声波测井反映的是井筒附近很小范围内的速度，不能代表钻井之前地层 的速度，且与井壁垮塌、泥浆侵泡时间有关;4 )由声波测井求出的反射系数有 误差， 因为声波速度不能代表地震波速度。 所以利用声波积分深时关系制作的合 成地震记录在与地震剖面对比时， 两者在时间上对应不上， 只能将合成记录上下 移动，以标准层为准进行标定。 造成这种现象的主要原因是深时转换的速度不准， v s p 测井能准确提供地震 波在地层中传播速度的变化规律，因此， v s p 速度能提高合成地震记录深时转换 的精度，关键要注意以下几点:1 )由于v s p 速度对声波曲线的拉伸改造作用， 有可能在曲线的某些部位产生假界面， 这时需通过调整漂移曲线， 对按v s p 速度 进行深时转换的声波曲线进行编辑， 一方面要消除v s p 速度与声波速度之间的系 统差， 另一方面要保证编辑后的声波曲线与原始声波曲 线形态一致， 所揭示的波 阻抗界面信息一样;2 )由于v s p 测井检波器置于井中，没有半波损失，所以通 常地震记录与 v s p 记录的极性相反，要进行校正;3 )由于v s p 测量参数与地震 采集参数的不一致性，基准面一般存在几米的误差，不一致要做补充校正; 2 . 1 . 3 子波提取 合成记录是反射系数和地震子波的褶积，子波的形态、相位直接影响合成 记录的精度。 人们总是希望得到形式简单分辨率较好的地震子波， 零相位雷克子 波是理想化的子波， 但是， 用它直接制作合成记录经常不能和实际地震剖面有效 匹配。 在地震资料处理中， 更常见的是从直接利用井旁道提取的零相位子波或根 中国石油勘探开发研究院硕士学位论文 据需要提取其它相位子波进行合成记录， 这种方式形成的合成记录与实际剖面吻 合较好。 考虑大地吸收作用使子波延迟， 在提取实际地震子波时， 要求子波具有 一定的时窗长度。 2 . 1 . 4 检验层位标定结果 做好上述3 个环节， 并不一定保证层位标定结果完全准确，还需要结合全 区的井对标定结果进行综合检验。 对于高分辨率的地震资料， 由于地震相位明显增多， 各反射层的反射特征差 别较小，测井数据上下移动，经常会出现合成记录与地震剖面匹配很好的现象， 凭视觉很难正确标定层位， 容易张冠李戴。因此， 单井层位标定结果要用空间层 位闭 合来验证门 ， 如果闭 合，则标定合理， 否则应进行复查与调整。一看地质分 层是否合理， 二看深时关系与波组关系对比是否合理。 在各层序的标准层对应好 后， 若目 标层段砂体标定存在相位误差， 可局部调整时深关系， 使储层段合成记 录与实际记录最佳匹配。 在进行井区的层位标定过程中， 有时为了减少人为因素， 可以采用滑动相关技术， 具体作法是:将合成记录以较小的步长滑动， 计算相关 系数，当相关系数达到最大时，认为所对应的地震地质层位是合理的。 2 . 2高精度地震反演技术 2 . 2 . 1 反演的内涵与分类 根据地面观测到的地震数据， 借助正问题的数学模型， 求解地下介质的几何 分布或物性参数分布， 这个过程称反演过程， 求解反问 题的方法称为地震反演方 法。 近 3 0 年来，地震反演技术取得了巨大进展，已形成了多种成熟技术。根据 地震数据体的形式， 地震反演可分为叠后和叠前反演两大类; 根据测井资料所起 作用的大小， 地震反演又可分为直接反演和间接反演， 间接反演包括测井控制下 的地震反演、 测井一地震联合反演和地震控制下的测井内 插外推; 从实现方法上 可分为基于递推的反 演、基于模型的反演和基于地震属性的反演2 - 1 。不同的反 演方法适用于油气勘探开发的不同阶段。 中国石油勘探开发研究院硕士学位论文 2 . 2 . 2地震直接反演 地震直接反演方法包括道积分和递推反演法( d e l o g , s e i s l o g , v e l o g , g l o g 等) 。道积分和递推反演是经反褶积得到地层反射系数，再推断出波阻抗。其特 点是基于反射系数， 运算速度快， 简单易行，比较完整地保留地震反射的基本特 征，能明显的反映岩相、岩性的空间变化。 但该方法受地震固有频宽的限制， 子 波难以估计准确， 井资料利用程度低， 分辨率不高， 不能满足薄储层研究的需要。 2 . 2 . 3 地震间接反演 地震间接反演方法主要是基于模型反演， 如s l i m , b c i , s t a r t , p a r m , j a s o n 等。 测井约束反演是一种基于模型的波阻抗反演技术， 该方法以 测井资料和地震 层位信息为基础建立初始地质模型， 采用模型优选迭代扰动算法， 通过不断修改 更新地质模型， 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。 由于该方法是通过做正演模型来实现反演， 不受地震频带宽 度的限制， 并且把地震与测井有机的结合起来， 分辨率较高。 但该方法依赖于初 始模型和地震子波， 反演结果具有多解性， 其可靠性取决于初始模型与实际地质 情况的符合程度，在同样地质条件下，钻井越多， 结果越可靠。因此， 减小测井 约束地震反演方法多解性问 题的关键在于正确建立初始模型同 。 2 . 2 . 4 基于地震属性反演 基于地震属性的反演是一种非线性的反演方法， 它是利用井旁地震道， 建立 测井信息与多种地震属性某种统计关系， 由此关系将地震记录计算的地震属性外 推出 测井曲 线 ( 称作e l o g ) 。 建立统计关系可以 采用地质统计、 线性或非线性人 工神经网络和模式识别等方法b ，因此，通过地质统计反演、或神经网络反演， 我们可以将地震属性体转化为各种储层参数数据体。 由于该方法综合利用地震数 据、地质知识和测井资料，应用地质统计概念，建立地震属性和储层参数关系， 该方法在克服因地震子波和初始地质模型造成反演结果存在多解性方面有独到 之处， 预测结果更加符合实际情况， 适用于各类复杂储层的地震预测和描述。 但 算法运算量大，速度慢是其最大缺点。 中国石油勘探开发研究院硕士学位论文 2 . 2 . 5 反演发展方向 利用叠后地震资料反演己广泛运用于油气勘探开发研究， 为油气田储层评价 提供了可靠的基础资料。 但叠后地震资料掩盖了反射振幅随炮间距变化信息， 丢 失了地震信号中隐含的横波信息。 为了从地震资料中提取更多的地下信息， 叠前 地震反演理论和方法 ( a v o 反演7 ) ) 得到了 发展。目 前叠前反演大都基于弹性波 动方程和平面地震波理论。具体说，可以分为矢量弹性波波动方程反演和 z o e p p r i t z 方程反演。后者物理意义明确，常用的反演方法有线性最小平方法、 广义线性法和加权叠加技术等p ，这类方法己 经在生产上得到了 应用 ( 如j a s o n 弹性反演) 。 随着油气勘探向开发的延伸， 储层地球物理研究得到较大发展， 作为储层地 球物理核心技术的地震反演进一步得到丰富和发展， 一 川 ， 其主要发展方向 有: ( 1 ) 、由声阻抗反演向弹性阻抗反演发展，由单参数向多参数发展;( 2 )由叠后 反演向叠前反演发展;( 3 )由线性反演向非线性反演发展; ( 4 )由单纯井控地震 反演向 地质统计、 地震控制下的v 9 井资料内 插外推方向发展。 同时， 随着现代数 理 方 法的 发 展， 一 些 新的 科 学 分 支 也 渗 透到 地 震 勘 探的 反 演 理 论中 来， 主 要 表 现 为: ( 1 ) 线性和非线性映射波阻抗外推方法; ( 2 ) 地震反演的小波变换方法; ( 3 ) 地震反演的混沌理论方法 ( 4 )地震反演的分维分形几何方法;( 5 )地震反演的 随机全局寻优算法。 2 . 3地震属性分析技术 2 . 3 . 1 地震属性定义 地震属性是由叠前或叠后地震数据， 经过数学变换而导出的有关地震波的几 何形态、 运动学特征、 动力学特征和统计学特征的特殊测量值2 。 理论上讲，地 下沉积地层物性参数任何微小的变化或横向上的不同， 都会使地震波反射发生变 化， 只是由 于子波叠加和分辨率低等原因， 使得这种信息淹没在地震资料中， 不 易观察到，地震资料中蕴藏的大量有价值的地质信息有待进一步挖掘。 地震属性分析的目的就是以地震属性为载体从地震资料中提取隐蔽的信息， 并把这些信息转换成与岩性、 物性或油藏参数相关的、 可以为地质解释或油藏工 中国石油勘探开发研究院硕士学位论文 程直接服务的信息， 从而达到充分发挥地震资料潜力， 提高地震资料在储层预测、 表征和监测能力的一项技术。 它由三个部分的内容组成，即地震属性的提取、 地 震属性的优化与选择、地震属性标定与解释。 2 . 3 . 2地震属性的分类 目 前地震属性没有统一的公认的分类，很难建立一个完整的地震属性列表。 t a n e r 等人将地震属性划分为几何属性和物理属性两大类; 从属性的基本定义出 发，b r o w n ( 1 9 9 6 ) 将地震属性分为四类:时间属性、振幅属性、频率属性和吸收 衰减属性。 c h e n ( 1 9 9 7 ) 以 运动学与动力学为基础把地震属性分为: 振幅、 频率、 相位、能量、波形、衰减、相关、比值等几大类。 凌云研究组【 9 1 ( 2 0 0 3年) 建议将瞬时振幅、瞬时频率、瞬时相位、相干和 波形分类作为最基本的属性。研究表明，如果这 5种基本属性对地质异常体没 有明显信息反映， 则通过其他属性获得的结果常常是不可靠的。 反之， 当5 种基 本地震属性存在信息反映时， 其他的地震属性也常常有反映， 某些地震属性可能 比这5 种基本地震属性更清晰地反映地质信息的变化。 因此， 在开展属性解释之 前， 首先分析 5 种基本地震属性与地质信息之间的识别关系， 然后开展其他属性 的研究。 这样做一方面可以节省大量的时间， 另一方面又可以 避免多属性信息混 用造成识别困难。 为便于地震属性计算， 常常按属性目 标分类: 剖面属性、 层位属性和数据体 属性。 剖面属性是瞬时地震属性或某些特殊处理结果， 如波阻抗反演结果等。 层 位属性沿层面提取， 与解释层位有关， 它提供了层位界面或两个层位界面之间的 变化信息。基于数据体的属性是从三维地震数据体里推导出的整个属性数据体。 以下是g e o f r a m e 软件提供的可以沿层提取的地震属性: ( 1 ) 平均振幅 ( 2 )最大振幅 ( 3 )最小振幅 ( 4 )平均瞬时振幅 ( 5 )最大瞬时振幅 ( 6 )均方根振幅 ( 7 )振幅之和 u 中国石油勘探开发研究院硕士学位论文 ( 8 )波峰平均值 ( 9 )过零点最大波峰平均值 ( 1 0 ) 波谷平均值 ( 1 1 ) 过零点最大波谷平均值 ( 1 2 ) 半能量时间 ( 1 3 ) 平均能量 ( 1 4 ) 门限值 ( 1 5 ) 平均瞬时相位 ( 1 6 ) 平均瞬时频率 ( 1 7 ) 优势频率 ( 1 8 ) 半能量频带宽度 ( 1 9 ) 弧长 ( 2 0 ) 零点数 ( 2 1 ) 正负采样点值比 ( 2 2 ) 时窗长度 三瞬属性为基本地震属性， 它与沉积地层间存在如下关系: 1 ) 瞬时频率与 提取信息部位的地层固有频率有关，地层固有频率又和沉积物颗粒粗细 ( 密度) 有关。 从共振角度分析， 沉积物颗粒粗时共振频率低， 沉积物颗粒细时共振频率 高。此外，瞬时频率也与薄层厚度的调谐作用相关。2 )瞬时相位 ( 地震波主频 相位) 与提取信息部位的地层对地震主频的勃滞性有关， 即当地震波穿越不同岩 性地层时会引起地震波相位的变化，因此用它检测岩性边界比较敏感。3 )瞬时 振幅与提取信息部位地层的反射系数相关， 也就是说它和地层的速度、 密度及空 隙内流体性质有关，因此，它与a v o和直接预测油气有着直接的关系。 从根本上讲， 众多的地震属性全是通过一个相同的地震道信息分解出来的， 只是从不同的角度认识和解释它与地质信息间的关系。 因此， 他们和以上三种基 本地震属性有着直接或间接的相关性， 例如， 各类振幅与瞬时振幅间存在着紧密 联系; 分频数据与瞬时频率间存在着一定的相关性， 即限定频率和宽频检测地层 响应的空间变化存在相关性; 瞬时吸收率与瞬时频率存在相关性， 即岩性体的吸 收率变化必定也会引起相应的瞬时频率的变化。 中国石油勘探开发研究院硕士学位论文 2 . 3 . 3 地震属性提取 储层预测要有高质量的原始地震资料。 只有在经过精细处理， 达到较高的 信 噪比、分辨率和保真度，才能提取高质量可用于储层预测的地震属性。 从地震数据中得到地震属性参数的过程称为属性提取。按属性提取 ( 计算) 方法的不同可分为剖面属性、 层位属性和数据体属性。 剖面属性的提取主要是通 过特殊处理过程完成， 如复地震道分析、 道积分、 地震反演等， 这类属性一般综 合了多种地震信息， 若与实际地质情况对应较好， 还可以在这类属性体 ( 如反演 数据)上进行属性分析。 层位属性的提取方式有: 瞬时提取、 单道时窗提取和多道时窗提取。 瞬时层 位属性是由复地震道分析等特殊处理手段导出的在层位处提取的地震属性。 单道 时窗提取是沿着一个可变的时窗内拾取的。 可变的时窗既可以由两个层位加两个 偏移量来定义， 这时它形成6 个不同的界面， 共有9 种变化时窗，时窗的位置和 长度都是可变的。 也可以由一个层位、 一个偏移量和时窗长度来定义， 此时当时 窗在道间滑动时， 时窗的位置是可变的， 而时窗长度是不变的。 属性提取的结果 一般赋予时窗的中点。 多道时窗提取法与单道时窗提取法相似，除了定义提取时窗的上下界面外， 还有定义横向上提取的道数和模式。 属性提取结果赋予中间道。 最终得到一个属 j性曲面。 时窗的合理选择非常重要， 开得过大， 包含不必要的信息， 对目标信息形成 千扰; 开得过小， 则会出现截断现象， 丢失有效成分。 结合储层预测的实践， 总 结出 如下的时窗选取应遵循的准则: ( 1 )能追踪出顶底界面的要追出顶底界面，且要尽可能多的使用自 动追踪 功能，用解释层位作为时窗界限; ( 2 )只能解释顶或底界面的，选择解释层作为边界，设置时窗长度和偏 移量，以各道尽可能多包含储层信息少包含非储层信息为准; ( 3 )当不能追踪顶底界面时，以 相距最近的解释层位走势为约束，参考井 点处储层时间厚度进行井间内推与外插开取时窗。当然其精度较低; ( 4 )当储层顶界以上的地震信息不包括储层地质信息，当目的层过薄，对 应薄组较短，需要延长时窗长度时，只能适当 下延; 中国石油勘探开发研究院硕士学位论文 ( 5 )利用层拉平数据体、三维可视化子体雕刻等浏览功能，结合井旁道计 算的时间厚度， 研究储层平面分布特征， 通过不断试验， 优选属性提取时窗厚度 与偏移量等参数。 数据体属性提取方法与层位地震属性提取方式相同。 只是用时间切片代替了 层位，在时间切片两侧也可以定义偏移量，以保证属性体边界计算结果的精确。 2 . 3 . 4地震属性优化 各种地震属性信息间的沟通方式、 组合方式以及每种属性反映储层特征的灵 敏度具有很大的不确定性， 在不同地区、 不同层位， 对油气类别或某种储层特征 敏感的地震属性组合存在较大差别，一些属性可能对预测分类还起着千扰作用。 为此，必需对地震属性进行优化，以期找到与储层参数有关的最佳属性组合。 地震属性优选应遵循的 基本准则(2 0 1 i ) 优选后属性集整体与研究对象具有某种相关性， 能够对样本有效分类; 2 ) 达到属性结构的最优化，以尽可能独立的变量组成尽可能低维的变量 空间; 3 ) 使有用信息损失最小，剔除起干扰作用的属性。 地震属性优化方法分为两大类: 地震属性降维映射与地震属性选择。 前者通 常使用k -