三參數(shù)交叉建模的方法研究

【摘 要】疊前三參數(shù)反演是目前巖性油氣藏儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的主要技術(shù)手段，但是由于空間井位分布不均勻、測(cè)井資料的缺失影響了反演的精度。本文在疊前三參數(shù)反演的基礎(chǔ)上，研究形成三參數(shù)交叉建模的方法，以此模型進(jìn)行反演，提高了反演的準(zhǔn)確性。

【關(guān)鍵詞】疊前三參數(shù)反演;交叉建模

疊前反演是目前最廣泛應(yīng)用的一種反演方法。傳統(tǒng)的疊后反演方法只能提供波阻抗信息。對(duì)于致密儲(chǔ)層來(lái)說(shuō)，砂體橫向變化快，砂泥巖波阻抗疊置區(qū)域多，僅僅利用疊后反演得到的信息無(wú)法滿足勘探的需要。而疊前反演的優(yōu)勢(shì)是同時(shí)可以獲得能夠反映儲(chǔ)層橫向變化的縱、橫波速度和密度等多種彈性參數(shù)，這樣可以提高儲(chǔ)層巖性、物性以及含油氣性預(yù)測(cè)的精度，對(duì)致密碎屑巖油氣藏的精細(xì)描述更有意義。

但是由于空間井位分布不均勻、測(cè)井資料的缺失及測(cè)井曲線的質(zhì)量不足，往往導(dǎo)致反演結(jié)果存在多解性。常規(guī)的方法是將缺失的曲線進(jìn)行重構(gòu)，但這種方法往往會(huì)造成三參數(shù)的線性相關(guān)，降低了反演的準(zhǔn)確性。本文則提出交叉建模的方法，即剔除質(zhì)量較差的測(cè)井參數(shù)，利用剩余的參數(shù)進(jìn)行建模，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行反演，能夠較好地提高儲(chǔ)層反演的精度。

1、三參數(shù)交叉建模的方法驗(yàn)證

本次測(cè)試選取了三種建模方式：1）隨機(jī)交叉式建模：在9口井中，分別抽取6口井進(jìn)行VP、VS及ρ建模，確保每口井都有兩條原始的測(cè)井曲線;2）優(yōu)選井的建模方式：僅用氣井、水井進(jìn)行建模;3）在井上選取優(yōu)勢(shì)的測(cè)井曲線進(jìn)行建模。

1.1層位解釋

通過(guò)Geoframe軟件的解釋功能進(jìn)行河道的三維河道建模，模型具體形式：給定1000ms、1500ms的頂?shù)捉缑婕昂哟驳牡捉缑妫▓D1），建立五個(gè)獨(dú)立的河道模型，在此模型的基礎(chǔ)上，建立建立偽井K1-K9，其中，K1、K3、K5、K7、K9位于河道沙體內(nèi)部，K2、K4、K6、K8位于河道沙體間（圖2）。

1.2巖石物理分析

使用巖石物理建模得到的縱波、橫波速度和密度曲線，通過(guò)gardner 公式，計(jì)算出分角度疊加波阻抗值，賦予五個(gè)地質(zhì)體不同的物性參數(shù)。其中K1、K5為氣層，K3、K7為水層，K9為干層，K2、K4、K6、K8為泥巖段。

1.3地質(zhì)模型正演

根據(jù)地質(zhì)模型及地球物理參數(shù)構(gòu)建地球物理正演模型，對(duì)所建立的地球物理模型進(jìn)行正演。地震正演的結(jié)果與采樣間隔的設(shè)計(jì)有著密切的聯(lián)系，改變子波的采樣間隔，將可能得到不同的地震記錄，通常條件下采樣間隔越小，子波的頻散效應(yīng)越低。當(dāng)采樣間隔小到一定程度后，頻散效應(yīng)不再隨采樣間隔的減小而降低。試驗(yàn)中分別采用4ms、1ms、0.1ms的采樣間隔進(jìn)行正演，并將殘差進(jìn)行分析，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)采用1ms的采樣間隔來(lái)進(jìn)行地震正演（圖3），反射線較為完整，界面連續(xù)性好，頻散效應(yīng)弱。當(dāng)采樣間隔繼續(xù)降低時(shí)，頻散效應(yīng)不再發(fā)生變化。因此，本次實(shí)驗(yàn)將在采樣間隔為1ms的正演結(jié)果的基礎(chǔ)上進(jìn)行反演測(cè)試。

1.4疊前三參數(shù)反演

通過(guò)疊前高精度反演得到的最直接的結(jié)果為三參數(shù)：縱波速度VP、橫波速度VS和密度ρ，也可以通過(guò)巖石物理方程轉(zhuǎn)換得到前述其他彈性參數(shù)來(lái)表征儲(chǔ)層或流體的性質(zhì)，通過(guò)參數(shù)組合得到VP/VS數(shù)據(jù)體，能夠較好的區(qū)分砂體巖性。

1.5三參數(shù)交叉建模進(jìn)行反演

（1）隨機(jī)交叉式建模。在9口井中，分別抽取6口井進(jìn)行VP、VS及ρ建模，確保每口井都有兩條原始的測(cè)井曲線。以此建模規(guī)則，對(duì)其進(jìn)行疊前反演。從反演結(jié)果中可以看出，這種建模方式與疊前三參數(shù)反演結(jié)果相差較大，不能較好的區(qū)分氣層和水層。

（2）從優(yōu)選井的角度進(jìn)行建模。在9口井中，選取泥巖段+含氣井、泥巖段+含水井進(jìn)行建模，通過(guò)對(duì)反演結(jié)果的分析，當(dāng)選取泥巖段+含氣井進(jìn)行反演時(shí)，只有含氣層顯示明顯，而水層和干層則無(wú)法區(qū)分開(kāi)來(lái)。當(dāng)選取泥巖段+含水井進(jìn)行反演時(shí)，只有含水層顯示明顯，而氣層和干層則無(wú)法區(qū)分開(kāi)來(lái)。

（3）在井上選取優(yōu)勢(shì)的測(cè)井曲線進(jìn)行建模。通過(guò)對(duì)巖石物理的結(jié)果進(jìn)行分析，分析發(fā)現(xiàn)VP、VS曲線能夠較好的區(qū)分巖性，因此本次測(cè)試中，盡可能多的保留目的層VP、VS曲線，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行反演，該反演與疊前反演的結(jié)果較為接近，能夠較好的區(qū)分氣水干層，取得了良好的效果。

2、應(yīng)用實(shí)例

SW100井區(qū)地處吉林省公主嶺市十屋鎮(zhèn)境內(nèi)，距離長(zhǎng)春市100km左右。構(gòu)造上位于梨樹(shù)斷陷北部斜坡帶，南部為十屋油田，西部為八屋氣田，為構(gòu)造——巖性氣藏。該區(qū)的主要目的層之一為沙河子組。該區(qū)橫跨工區(qū)橫跨北部斜坡與中央構(gòu)造帶，整體呈北東高、南西低。

早期受近東西向拉張應(yīng)力影響，主要發(fā)育近南北向的三級(jí)及以下斷裂，形成一系列近南北走向的斷階帶，西傾斷層控帶，東傾斷層調(diào)節(jié)補(bǔ)償，斷裂系統(tǒng)復(fù)雜。中期受營(yíng)末-登末活動(dòng)的小寬走滑影響，南部斷裂系統(tǒng)進(jìn)一步復(fù)雜化。晚期受近南北擠壓應(yīng)力影響，形成多個(gè)近東西走向的低幅構(gòu)造帶。沙二段上部沉積時(shí)期主要發(fā)育東南想的扇三角洲沉積，巖性為含礫砂巖、細(xì)砂巖為主，主要微相類(lèi)型主要為扇三角洲水下分流河道及河道側(cè)翼等微相。

在此地區(qū)，部分井缺少橫波曲線，常規(guī)方法利用橫波估算補(bǔ)齊缺失數(shù)據(jù)的方法井反演，交叉建模反演則采取交叉建模的方法，保留了SW102、SW6、SW100、WK17-5完整的橫波曲線，去掉質(zhì)量較差SW1、SN163的橫波曲線，利用交叉建模的方法進(jìn)行反演。從反演結(jié)果上看，利用交叉建模的反演方法得到的結(jié)果與地質(zhì)認(rèn)識(shí)更為接近。由此可以證明，利用交叉建模來(lái)反演能夠提高反演精度。

3、結(jié)論

（1）疊前三參數(shù)交叉建模方法作為疊前三參數(shù)反演的改進(jìn)方法，能夠較好地進(jìn)行儲(chǔ)層預(yù)測(cè)，該方法使用于井位分布不均勻或儲(chǔ)層橫向快速變化的地區(qū)

（2）選井方式對(duì)反演是否成功起著關(guān)鍵性作用。第一，井位要分布均勻，盡可能覆蓋整個(gè)研究區(qū)塊;選取的井曲線要能夠反映儲(chǔ)層的類(lèi)型。

【參考文獻(xiàn)】

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作者簡(jiǎn)介：王丹陽(yáng)（1991—），女，助理工程師，主要從事物探解釋工作。