儲(chǔ)層孔隙度預(yù)測(cè)方法綜述

楊景楠

摘? ?要：對(duì)儲(chǔ)層物性進(jìn)行鉆前精細(xì)預(yù)測(cè)是在儲(chǔ)運(yùn)預(yù)測(cè)領(lǐng)域具有非常重要現(xiàn)實(shí)意義的一個(gè)分支，目前在國(guó)外已經(jīng)取得了不少的成果，然而國(guó)內(nèi)在該領(lǐng)域的研究相對(duì)較少。近年來，國(guó)內(nèi)一些學(xué)者從不同的方面針對(duì)儲(chǔ)層孔隙度問題進(jìn)行了一些模型分析，各具有優(yōu)缺點(diǎn)?；诖?，文章結(jié)合相關(guān)資料就常見的幾種儲(chǔ)層孔隙度預(yù)測(cè)方法進(jìn)行了具體分析，并對(duì)每種預(yù)測(cè)方法的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了闡述。

關(guān)鍵詞：儲(chǔ)層物性;孔隙度預(yù)測(cè);方法優(yōu)缺點(diǎn)

對(duì)于儲(chǔ)層預(yù)測(cè)領(lǐng)域來說，常規(guī)的含油氣儲(chǔ)層及其有效性的預(yù)測(cè)是熱點(diǎn)，而近些年來在國(guó)外儲(chǔ)層領(lǐng)域已成為熱點(diǎn)的儲(chǔ)層物性鉆前預(yù)測(cè)則研究相對(duì)較少，目前國(guó)內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域的從業(yè)人員也已經(jīng)開始了該方面的研究，并根據(jù)研究目的不同，從多方面建立了多種儲(chǔ)層孔隙度預(yù)測(cè)模型[1]，且取得了一定的效果。儲(chǔ)層孔隙度預(yù)測(cè)模型就是通過對(duì)實(shí)際的數(shù)據(jù)借助已有的單個(gè)或多個(gè)自變量進(jìn)行選擇性回歸、擬合，進(jìn)而建立預(yù)測(cè)孔隙度參數(shù)的數(shù)學(xué)模型。

1? ? 用時(shí)深效應(yīng)指數(shù)（TDI）預(yù)測(cè)儲(chǔ)層孔隙度

目前國(guó)外儲(chǔ)層物性參數(shù)預(yù)測(cè)已形成系統(tǒng)的研究流程，所用模型主要為多元線性模型（當(dāng)填隙物的含量<10.0%時(shí)，其預(yù)測(cè)誤差<2.0%;但當(dāng)填隙物含量>10.0%時(shí)，其預(yù)測(cè)精度顯著降低）。陸相盆地碎屑巖沉積多為近源堆積，填隙物含量較高，尤其是深層填隙物含量更高，一般都>10.0%，這導(dǎo)致生產(chǎn)過程中此類多元線性模型不合適。而基于Sombra和Kiang提出的用時(shí)深效應(yīng)指數(shù)（Time-Depth Index，TDI）預(yù)測(cè)儲(chǔ)層孔隙度的方法[2]，在層序地層研究和沉積相分析的基礎(chǔ)上，通過建立不同沉積微相儲(chǔ)層TDI與實(shí)測(cè)孔隙度的相關(guān)模型，利用三維地震資料計(jì)算待評(píng)價(jià)區(qū)不同沉積微相儲(chǔ)層的TDI值，在鉆井資料較少的情況下，對(duì)儲(chǔ)層孔隙度進(jìn)行預(yù)測(cè)。

碎屑巖儲(chǔ)層孔隙度主要受沉積環(huán)境、成巖作用以及構(gòu)造的影響與控制[3-4]，埋藏時(shí)間越長(zhǎng)，埋深越大，TDI值就越高，特別是早期深埋、后期淺埋儲(chǔ)層的TDI值明顯高于早期淺埋而后期快速深埋儲(chǔ)層的TDI值。而在同一地溫場(chǎng)和靜水壓力條件下，溫度和地層壓力又與埋深Z（t）成正比。因此，TDI值的大小綜合反映了時(shí)間、溫度與壓力等因素對(duì)儲(chǔ)層孔隙度的影響程度。

通過建立不同沉積微相儲(chǔ)層TDI與實(shí)測(cè)孔隙度的相關(guān)模型，利用三維地震資料計(jì)算不同類型儲(chǔ)層的TDI值，在鉆前資料較少情況下，對(duì)未鉆井區(qū)儲(chǔ)層孔隙度進(jìn)行預(yù)測(cè)。

2? ? 利用地震屬性分析技術(shù)預(yù)測(cè)儲(chǔ)層孔隙度

通過聚類分析等方法可以對(duì)提取的多種地震屬性進(jìn)行相關(guān)性優(yōu)選，確定與孔隙度相關(guān)性高的屬性作為預(yù)測(cè)儲(chǔ)層孔隙度的模型基本參數(shù)，將區(qū)內(nèi)井點(diǎn)處的孔隙度進(jìn)行井震結(jié)合，采用多元線性回歸、非參數(shù)回歸、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、隨機(jī)模擬法等方法對(duì)儲(chǔ)層孔隙度參數(shù)進(jìn)行預(yù)測(cè)，可以取得一定的應(yīng)用效果[3]。

要確保應(yīng)用的屬性能夠有效預(yù)測(cè)出孔隙度，就必須選擇最合適、恰當(dāng)?shù)牡卣饘傩詤?shù)，但是地震屬性結(jié)果與地震資料品質(zhì)、多種地質(zhì)因素等多方面影響，并且由于是井參與控制，目標(biāo)區(qū)儲(chǔ)層范圍的屬性參數(shù)與井點(diǎn)處的屬性參數(shù)并不完全一致，這就導(dǎo)致準(zhǔn)確性并不一定完全可靠，通過這樣的關(guān)系得到的儲(chǔ)層孔隙度參數(shù)變化規(guī)律并不一定精確，進(jìn)而對(duì)后續(xù)的工作帶來不利影響。

3? ? 利用地球物理反演方法預(yù)測(cè)儲(chǔ)層孔隙度

地球物理反演就是把現(xiàn)有的相關(guān)數(shù)據(jù)通過相關(guān)的方法進(jìn)行地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)和巖石性質(zhì)恢復(fù)。狹義地說，就是從有限頻帶寬度的地震數(shù)據(jù)中恢復(fù)出寬帶波阻抗。波阻抗反演方法細(xì)分起來有很多種，但總體來說可以分為兩個(gè)大類，一類是基于反射系數(shù)逆公式的直接反演;另一類是基于正演模型的迭代反演。其中迭代反演又可以細(xì)分為有井條件下的寬帶約束反演、無井條件下的廣義線性反演以及諸如混沌理論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等非線性反演范疇的方法。

在寬帶約束反演眾多的細(xì)分方法中，約束稀疏脈沖反演目前應(yīng)用最為廣泛且效果最明顯，與其他反演方法相比，優(yōu)勢(shì)明顯，主要表現(xiàn)為：反演精度高、有效反映地質(zhì)信息、多解性少、對(duì)測(cè)井相關(guān)參數(shù)（如多少、分布程度等）要求較低等。

利用現(xiàn)成的地震測(cè)井等相關(guān)資料進(jìn)行精準(zhǔn)的層位標(biāo)定，然后通過波阻抗反演，得到波阻抗數(shù)據(jù)體，隨后針對(duì)波阻抗數(shù)據(jù)體按儲(chǔ)層類型進(jìn)行針對(duì)性校正，根據(jù)校正后的波阻抗數(shù)據(jù)進(jìn)行孔隙度計(jì)算，進(jìn)而得到孔隙度數(shù)據(jù)體。

地震反演過程中往往會(huì)出現(xiàn)通過波阻抗計(jì)算得到的孔隙度與實(shí)際孔隙度差別很大的問題，具體的表現(xiàn)為砂巖密集的區(qū)域孔隙度較小，而泥巖富集的區(qū)域孔隙度明顯偏大，出現(xiàn)這個(gè)問題的原因主要有兩個(gè)方面，一方面是與應(yīng)用的波阻抗反演方法相關(guān);另一方面就是跟砂巖波阻抗值是否準(zhǔn)確有關(guān)，即是否由真正的砂巖引起的波阻抗值來參與孔隙度的計(jì)算。

4? ? 結(jié)語

除了上文介紹的幾種常見的儲(chǔ)層孔隙度數(shù)學(xué)模型方法以外，還有諸如通過孔隙度與速度經(jīng)驗(yàn)公式直接進(jìn)行計(jì)算、通過統(tǒng)計(jì)擬合孔隙度與深度、速度、縱橫波速度比等參數(shù)之間的關(guān)系建立孔隙度預(yù)測(cè)模型等其他多種方法，這些方法各有特點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用過程中要根據(jù)研究區(qū)實(shí)際情況和研究目的作出針對(duì)性選擇。

[參考文獻(xiàn)]

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