拟声波构建技术在张东古潜山储层预测中的应用

拟声波构建技术在张东古潜山储层预测中的应用 拟声波构建技术在张东古潜山储层预测中 的应用 第7卷第1期 2010年2月 工程球物理学赧 CHINESEJ0URNAL0FENGINEERINGGEOPHYSICS Vo1.7.NO.1 Feb..2O10 文章编号:1672--7940(2010)O1一OO71一O4doi:10.3969/j.issn.1672—7940.2010.01.014 拟声波构建技术在张东古潜山 储层预测中的应用 衡海良,杨帆,肖 (1.大港油田公司,天津 2.成都理工大学,成都 建玲,孙凤萍 300280; 610059) 摘要:拟声波构建技术依据对储层敏感的非声波地球物理测井信息构建具有声波量纲的新曲线,即拟声 波曲线,使之既能反映地层波阻抗和速度的变化,又能反映地层岩性的细微差别,可以较好地解决储层定量预 测中的岩性识别难 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 .针对张东古潜山地层实测声波时差曲线对砂,泥岩的岩性反映不明显,无法进行储层 反演预测的问题,采用了拟声波构建技术,将对储层岩性敏感性好的自然电位曲线转换成拟声波曲线,以此为 约束条件实现了储层预测的目的,取得了较好的应用效果. 关键词:古潜山;自然电位;拟声波;测井约束反演 中图分类号:P631文献标识码:A收稿日期:2009—09—22 ApplyingPseudoAcousticTechniquetoReservoirPrediction inZhangdongBuriedHill HengHailiang,YangFan,XiaoJianling,SunFengping (1.DagangOilfieldCcompany,Tianjing300280,China; 2.ChenduUniversityofScienceandTechnology,Chengdu610059,China) Abstract:Pseudoacoustictechniqueistousethenon—acousticwellloginformationwhich issensitivetoreservoirtoconstructnewacousticcurvewithdimension,SOthepseudoa— cousticcurvecanreflecteitherthevariationofformationspeedandacousticimpedanceor theminordifferenceofformationlithology.Thetechniquecanpreferablysolvetheproblem ofquantitativelithologyidentificationinreservoirprediction.ProblemsexistedinZhang— dongburiedhillthatwelllogcurvescouldnotdistinguishsandstonesandmudstoneseffec— tivelyandcouldnotbeUSedinreservoirprediction.Byapplyingpseudoacoustictechnique, thenaturalpotentialcurvethatissensitivetoreservoirlithologyistransferredintoacoustic curve.Goodresultsareachieved. Keywords:Buriedhill;naturalpotential;pseudoacoustic;well,logconstrainedinversion 1引言 研究区位于埕北断阶区张东上升盘,主要研 究目的层为中生界侏罗系,整体沉积环境为辨状 河沼泽相,岩性以浅灰色泥岩,细砂岩,砂砾岩为 主,砂层横向变化较大.砂体厚度2,5Om.研究 的主要目的是利用测井约束地震反演研究侏罗系 作者简介:衡海良(1972一),男,工程师,主要从事油田的勘探开发工作.E—mail:henghliang@petroching.corn.cn 72工程地球物理学报(ChineseJournalofEngineeringGeophysics)第7卷 各砂体的空间分布.通过对本区多口井的声波, 自然电位,自然伽马等测井曲线分别进行泥岩,细 砂岩和砂砾岩的敏感性分析,发现声波测井曲线 无法区分这3种岩性,而自然电位能很好地分辨 它们的变化.因此,利用自然电位曲线构建拟声 波曲线进行精细反演,能精确描述研究区储层的 空间分布规律. 2拟声波构建的意义 测井约束反演是利用测井,地震,地质等多种 资料信息综合预测储层的应用技术,它不仅便于 将地震资料与测井资料连接对比,而且能有效地 对储层物性参数的变化进行研究.在实际生产过 程中,声波时差曲线是测井约束反演所必备的基 础资料,但是,在很多情况下声波测井曲线不能很 好地反映岩性变化,分不清地层剖面上的砂泥岩, 特别是在孔隙度比较发育的地区,声波时差曲线 不能很好地反映地层岩性特征信息和变化规律, 使得常规的约束反演纵向分辨率精度较低.而自 然电位,自然伽马,电阻率等非速度类曲线与地震 反射没有直接对应关系,但能直接反映地层的岩 性.利用这些曲线对速度类测井曲线进行重构处 理,一定程度上是在速度类测井曲线中加入了一 些地层的岩性信息,使测井约束反演结果分辨率 和精度更高. 拟声波构建的基础是以地震,测井,地质综合 研究为基础,针对具体的地质问题和反演目标,以 岩石物理学为基础,从多种测井曲线中优选,并构 建出能反映储层特征的曲线.理论上,常规测井 系列中的自然电位,自然伽马,密度,电阻率等测 井曲线都可以用于识别储层,与声波时差曲线建 立较好的相关性,通过数理统计或回归等方法转 换成拟声波时差曲线进行精细储层反演. 拟声波构建的实现 声波重构有很多种方法,实现手段也较多. 本文利用小波多分辨率分解和信息融合等技术, 可以把声波中体现地层背景速度低频信息与反映 地层岩性变化比较敏感的源测井曲线(如自然伽 马,自然电位)的高频信息调制成拟声波曲线]. 具体实现步骤为: 1)测井曲线预处理和标准化,目的是消除不 同井之间测井资料的系统误差,使研究区内的测 井资料达到统一的刻度; 2)分析研究区地质特点,测井响应特征,通 过对测井曲线相关性分析确定反映地层岩性变化 比较敏感的测井曲线,并将曲线利用数据缩放技 术构建成具有声波量纲的新曲线; 3)从原始声波测井资料中提取能够反映地层 背景的速度低频信息; 4)利用信号调制的原理,将具有声波量纲的 新曲线与提取的低频成份进行”融合”,形成拟声 波曲线.可见拟声波曲线既能反映地层速度和波 阻抗的变化,又能反映地层岩性等的细微差别,反 演分辨率较高(图1). —I,j雾 爹_与— 曼琴 ?詈未u; # 苎j > |=;C二=————— i c低频分量G脚每频分量拟声波曲线 图1C一4井拟声波构建 Fig.1Constructionofpseudo acousticcurveinwellC一4 4拟声波构建技术在张东古潜 山储层预测中的应用 4.1测井曲线预处理和拟声波构建 首先对工区的zhh4,C一4等1O多口探井资 料进行各种处理(包括测井环境校正,测井深度对 齐,测井曲线异常值处理,测井曲线归一化),以消 除非地质因素对测井曲线的影响].并对工区内 目的层段中测井曲线的变化规律进行解释分析, 完成井问对比,各物性参数,岩层厚度的统计分析 及敏感岩性,物性参数的处理解释,选择对地层地 质特征响应比较明显的自然电位曲线利用上述拟 声波构建方法对C一4,zcl,zhh4等七口井重构出 能够更合理的反映储层物性的拟声波特征曲线 (图1和图2). 第1期衡海良等:拟声波构建技术在张东古潜山储层预测中的应用73 fI9IlEl9i9r 』一 . j 薯!..妊?DJ ACCALGRsP 图2C一4井测井曲线 Fig.2Constructionofpseudoacoustic curveinwellC一4 4.2子波提取及层位标定 井约束的波阻抗反演建立在以褶积模型为基 础的理论之上,子波选择的准确与否,将直接影响 人工合成地震记录的制作及其与地震道的匹配关 系,进一步影响波阻抗求取和岩性反演结果的品 质.因此,为了得到适用于反演算法的地震子波, 必须考虑地震子波的长度,主频,相位及其子波形 态,对于多口井子波提取不但需考虑多个子波之 间即空变子波的相互关系,使其相应参数保持一 致,而且应与井震标定统一考虑,反复迭代处理. 精确的层位标定是进行构造解释和岩性解释 的基础,所以笔者对工区内zhh4,C一4等10多口 井合成记录标定时先利用合成记录进行初次标 定,以确定时深关系;然后将电性曲线,岩性剖面 和合成记录同时插入剖面中,研究目标层侏罗系 岩性体与地震波组的对应关系;再利用统计或确 定性子波进行微调,即可实现储层的精细标定,甚 至可以精确标定到岩性体的顶底界面.然后,应 用重构好的拟声波曲线在保持原声波时深关系不 变前提下,调整子波有关参数,用同样的方法进行 子波反演.通过对zhh5,zhh4,C一4等】0口井 对其结果进行分析,精确标定了es3,j,joil等反射 层的层位,找到了目的层砂体所对应的地震反射. 如图3所示,zhhl1井合成记录与井旁道符合良 好,由于砂岩的波阻抗大于泥岩波阻抗,因此砂岩 的顶界面处为正的反射系数,产生强的波峰反射, 该强反射正好与侏罗系各地层反射轴相对应. 4.3层位追踪及精细构造解释 精细构造解释是岩性解释和其它所有解释的 基础,在对C一4,zhh4等井的合成记录标定的基 础上,还要根据波组特征对沙河街底界和侏罗系 层位进行精细追踪对比(图4为侏罗系底界构造 图).具体步骤为: 图3zhhl1井拟声波的合成记录标定 Fig.3Horizoncalibrationofsynthetic pseudoacousticofwellzhhl1 图4侏罗系底界构造图 Fig.4BottomstructuralmapofJurassicseries 1)利用相干体,水平切片,三维可视化等技 术,从空问角度来认识构造,提高解释的精度; 2)抽取过井地震剖面,以此为出发点向外拓 展解释层位; 3)由稀到密逐步深化各反射层的追踪对比; 4)利用可视化手段对解释结果作检验校正; 5)利用解释数据,作出各层的构造和地层等 厚图.通过地层解释和构造成图以及测井资料的 分析,对研究区储层特征有了初步了解,为储层岩 性反演奠定好的基础. 4.4初始模型的建立 在拟声波反演中,建立尽可能接近实际地层情 况的波阻抗模型,是减少最终结果多解性的根本途 径.因此,在建模过程中,采用信息融合技术把地 质,测井,地震等多元地学信息统一到同一模型上, 实现各类信息在模型空间的有机融合,同时,考虑 了多种沉积模式(顶超,底超,削截等)的约束,使用 髂瞻阶雌 74工程地球物理学报(ChineseJournalofEngineeringGeophysics)第7卷 分形和波形相似内插方法构造出复杂储层的地质 模型.另外,初始模型的横向分辨率取决于地震层 位解释的精细程度,纵向分辨率受地震采样率的限 制[5].为了能较多地保留测井的高频信息,反映薄 层的变化细节,本工区对地震数据进行加密采样. 4.5拟声波反演 拟声波反演是在复杂构造框架和多种储层沉 积模式的约束下,采用地震分形技术和地震波形 相干技术,建立了可保留复杂构造和地层沉积学 特征的初始地质模型,然后采用全局寻优的快速 反演算法(模拟退火和宽带约束反演)],对初始 地质模型进行8次迭代,模型修正为60%,得到 高分辨率的相对波阻抗反演结果. 4.6反演效果分析 通过对工区连井线相对波阻抗剖面的对比分 析(图5),c一4井附近砂体最厚,向zhh4,zhh5井 方向砂体变薄,其中薄砂层也清楚可见.从相对 波阻抗反演体中每隔10条主测线解释出侏罗系 上,下砂组的砂体的厚度和范围,最后计算出该砂 体厚度图.如图6所示可清楚地看到侏罗系上砂 图5拟声波反演剖面 Fig.5Pseudoacousticinversionsection 图6侏罗系上砂组砂岩厚度 Fig.6SandstoneispopachofJurassic uppersandseries 组砂岩砂体展布情况,图中chhb和c一4井附近 砂体最厚,其它地方的砂体相对比较薄,这与相 应的振幅,频率等属性平面分布特征及已遇钻 井相吻合,为部署勘探井位提供了定量性的依 据. 5结语 综上所述,在进行井约束地震反演的过程 中,为了提高反演的精度和分辨率,更好更准确 地反映储层的特征,有效提取和获得储层属性, 在声波曲线不能很好反映储层特性的时候,使 用拟声波曲线进行井约束反演,在实际工作中 取到了很好的应用效果.同时,得到以下几点 认识: 1)储层测井地球物理响应分析是决定是否使 用拟声波曲线反演及选用何种曲线构建拟声波曲 线的前提和基础; 2)在应用原声波时差确定时深关系的基础 上,利用拟声波曲线标定来提取反演子波,是拟声 波反演技术的关键; 3)采用岩性曲线进行拟声波曲线重构,对储 层具有非常好的岩性敏感性,是识别地层岩性的 最佳曲线,并且提高了地震资料反演的分辨率和 精度. 参考文献: I-i]甘利灯,姚逢昌,郑晓东,等.非常规储集层地震横向 预测的一种方法EJ].石油勘探与开发,2000,27(2): 65,68. [2]杨文彩.地球物理反演的理论与方法[M].北京:石 油工业出版社,1997. [33李庆忠.论地震约束反演的策略[J].石油地球物理 勘探.1998,33(4):423,438. [4]欧阳健.石油测井解释与储层预测[M].北京:石油 工业出版社,1994. [5]姜传金,马学辉,周思红.拟声波曲线构建的意义及 应用[J].大庆石油地质与开发,2004,23(1):12, l4. [6]刘百红,郑四连,关达.拟声波宽带约束波阻抗反演 在储层预测中的应用EJ].勘探地球物理进展,2005, 28(6):4】6,421. 瑚m