甘利燈 張 昕 王峣鈞 孔麗云 楊廷強

(①中國石油勘探開發(fā)研究院，北京 100083； ②電子科技大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，四川成都 611731)

1 引言

地震儲層預(yù)測就是以地震信息為主要依據(jù)，綜合利用其他資料(地質(zhì)、測井、油藏等)作為約束，對油氣儲層的品質(zhì)參數(shù)，如幾何特征、地質(zhì)特性、油藏物理特性等，進行預(yù)測的一門專項技術(shù)[1]。主要內(nèi)容大體分為四個方面：一是巖相預(yù)測，即控制儲層發(fā)育的相帶；二是巖性預(yù)測，包括儲層的巖性、厚度和頂面構(gòu)造形態(tài)；三是物性預(yù)測，諸如孔隙度、滲透率等；四是含油氣性綜合分析，即研究儲層內(nèi)所含流體性質(zhì)及其分布、飽和度等。隨著非常規(guī)油氣勘探技術(shù)的興起，儲層預(yù)測的內(nèi)涵也得到了迅速擴展，已從儲層品質(zhì)預(yù)測擴展到源巖品質(zhì)和工程品質(zhì)預(yù)測。當前，地震儲層預(yù)測技術(shù)已經(jīng)成為油氣勘探生產(chǎn)中儲層預(yù)測的主導(dǎo)技術(shù)之一，它能較好地根據(jù)不同勘探生產(chǎn)階段的不同需要，提供不同類型、不同精度的儲層預(yù)測成果，為油氣勘探生產(chǎn)服務(wù)。

地震儲層預(yù)測遵循“找規(guī)律、提信息、做解釋”的過程。其中“找規(guī)律”是基礎(chǔ)，需要地質(zhì)模式的指導(dǎo)，其核心是發(fā)現(xiàn)儲層和非儲層的地球物理差異及其可識別性，屬于地震巖石物理分析的研究范疇。“提信息”是關(guān)鍵，就是把這種可識別的差異信息從地球物理信號中提取出來，屬于地震儲層預(yù)測方法的研究范疇，主要技術(shù)有地震屬性分析與地震反演等，它不但要求地震資料是保真的，即實際地震資料與井點合成記錄(疊后、疊前道集、蝸牛道集)吻合，而且要滿足地震儲層預(yù)測技術(shù)的前提假設(shè)?！白鼋忉尅笔悄康?，就是依據(jù)差異信息解釋儲層的空間展布形態(tài)、儲層內(nèi)部的非均質(zhì)性和含油氣性，甚至烴源巖品質(zhì)和工程力學(xué)品質(zhì)等，最終實現(xiàn)儲蓋組合評估、砂體追蹤、物性預(yù)測、流體預(yù)測、儲量估算、井位井型井網(wǎng)優(yōu)化等勘探生產(chǎn)任務(wù)。獲得高保真的地震資料與采集和處理密切相關(guān)，因此，地震儲層預(yù)測實際上是一個系統(tǒng)化的采集、處理、解釋過程，任何一個環(huán)節(jié)都會影響其最終的預(yù)測結(jié)果。其中最關(guān)鍵的基礎(chǔ)有兩個，一是地震巖石物理分析，二是高保真地震資料處理。

地震儲層預(yù)測是20世紀70年代初興起、90年代迅速發(fā)展普及的一項技術(shù)，已在國內(nèi)外各大油田得到廣泛應(yīng)用，效果顯著，成為提高鉆井成功率和勘探開發(fā)效益的重要手段。其發(fā)展歷程大致可以分為以下幾個階段[2，3]。第一階段是20世紀70年代以前，主要利用地震波旅行時信息進行構(gòu)造和斷層識別，確定潛在的油氣圈閉。第二階段是20世紀70年代初到70年代末，主要利用的信息從旅行時發(fā)展到地震振幅，先后出現(xiàn)了“亮點”技術(shù)、以地震剖面彩色顯示和復(fù)地震道分析為核心的地震屬性分析技術(shù)、以遞推反演為代表的波阻抗反演技術(shù)、以及以地震相分析為核心的地震地層學(xué)分析技術(shù)等。第三個階段是20世紀80年代初至世紀末，主要進展包括兩個方面，一是利用的信息從疊后振幅發(fā)展到疊前振幅，如80年代初期出現(xiàn)的AVO分析技術(shù)，1999年出現(xiàn)的EI反演技術(shù)，使地震屬性分析和反演技術(shù)從疊后推向疊前；二是隨著90年代初期三維地震技術(shù)的普及，涌現(xiàn)了大量新的地震屬性(如傾角、方位角、相干體、方差體、紋理和頻譜分解屬性等)，地震屬性分類與聚類技術(shù)、模式識別技術(shù)和基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的屬性分析技術(shù)，以及各種疊后地震反演技術(shù)的迅猛發(fā)展和大規(guī)模應(yīng)用，解決了大量巖性地層油氣藏的勘探開發(fā)問題，充分顯示了地震儲層預(yù)測技術(shù)的重要作用。第四個階段就是本世紀以來，隨著儲層預(yù)測技術(shù)日趨成熟，以及“兩寬一高”地震技術(shù)的推廣應(yīng)用，地震儲層預(yù)測利用的信息也從疊前振幅逐步向?qū)?全方位疊前振幅發(fā)展，先后出現(xiàn)了地震巖石物理分析與疊前反演相結(jié)合的定量地震解釋技術(shù)、方位各向異性屬性分析和反演技術(shù)、曲率屬性、多屬性分析技術(shù)、以及基于頻散和衰減屬性的地震儲層預(yù)測技術(shù)等。這個時期隨方位和頻率變化信息的利用得到了重視，這也預(yù)示了儲層預(yù)測技術(shù)未來發(fā)展的方向。此外，基于地震巖石物理分析，結(jié)合地質(zhì)、測井和油藏等多學(xué)科資料的綜合應(yīng)用技術(shù)也已成為地震儲層預(yù)測發(fā)展的趨勢。本文試圖從勘探領(lǐng)域變化帶來的儲層介質(zhì)的變化，以及儲層預(yù)測技術(shù)的前提假設(shè)與實際介質(zhì)之間的差異出發(fā)，分析當前儲層預(yù)測技術(shù)現(xiàn)狀和技術(shù)需求，總結(jié)儲層預(yù)測技術(shù)發(fā)展趨勢，給出整體技術(shù)的發(fā)展建議。

2 地震儲層預(yù)測技術(shù)需求

與全球油氣勘探發(fā)展歷程一樣，中國油氣工業(yè)的發(fā)展歷史也主要經(jīng)歷了構(gòu)造油氣藏、巖性地層油氣藏和非常規(guī)連續(xù)型油氣藏三個發(fā)展階段或勘探領(lǐng)域[4]。上個世紀主要以構(gòu)造油氣藏勘探為主，對地震技術(shù)的需求是構(gòu)造成圖，需要準確的旅行時信息，因此精確構(gòu)造成像是關(guān)鍵。上個世紀末，中國陸上油氣勘探總體上從構(gòu)造油氣藏向巖性地層油氣藏轉(zhuǎn)變，并在“十一五”期間進入發(fā)現(xiàn)高峰期[5]。其核心是尋找有利的巖性地層圈閉，地震技術(shù)要解決復(fù)雜巖性問題，如大面積薄互層砂巖、深層火成巖、縫洞碳酸鹽巖等儲層描述問題，巖性和物性(孔隙度和裂縫等)預(yù)測是關(guān)鍵，需要準確的時間和振幅信息，包括疊后、疊前和寬方位疊前振幅信息。當前，油氣勘探領(lǐng)域已進入三者并重發(fā)展階段[6]，即構(gòu)造與巖性地層油氣藏、深層與中淺層油氣藏以及常規(guī)與非常規(guī)油氣資源并重發(fā)展，且以巖性地層油氣藏勘探為主，深層和非常規(guī)油氣越來越重要的階段。從巖性地層油氣藏向非常規(guī)連續(xù)型油氣藏跨越的過程中，找油氣的思路是從巖性地層圈閉向無明顯圈閉界線的儲集體系過渡，核心是尋找油氣儲集體[4]。對地震技術(shù)的需求是三品質(zhì)預(yù)測，即源巖品質(zhì)、儲層品質(zhì)和工程品質(zhì)，包括TOC(總有機碳)含量、巖性、物性、含油氣性、脆性、應(yīng)力和裂縫等[7]，需要準確的時間、振幅、頻率和方位等信息?？梢?，從構(gòu)造到巖性地層再到非常規(guī)油氣，對地震儲層預(yù)測技術(shù)需求日益增多，對地震信息的保真要求日益增強(表1)，地震儲層預(yù)測面臨的挑戰(zhàn)日益突出。

表1 不同勘探領(lǐng)域?qū)Φ卣鹳Y料與保真處理的需要

3 地震儲層預(yù)測技術(shù)現(xiàn)狀

目前，由于地震技術(shù)儲備跟不上勘探領(lǐng)域變化帶來的技術(shù)需要，物探技術(shù)人員總感到力不從心、疲于應(yīng)付。地震儲層預(yù)測技術(shù)的發(fā)展歷程[2]可以清晰證實這個觀點。早在20世紀80年代初，勘探領(lǐng)域從構(gòu)造轉(zhuǎn)向巖性，地震勘探先后出現(xiàn)了“亮點”和AVO技術(shù)、波阻抗反演技術(shù)、模式識別技術(shù)等，到了90年代末巖性目標的描述在地震領(lǐng)域已經(jīng)是非常成熟的技術(shù)，此時地質(zhì)上才逐步提出了巖性地層勘探的理念。也就是說地震技術(shù)領(lǐng)先于勘探領(lǐng)域?qū)夹g(shù)的需求，所以物探人員可以從容應(yīng)對。隨后在本世紀初又從波阻抗反演進一步延伸到疊前反演，巖性地層勘探問題可以得到更好地解決。但是，近幾年勘探目標很快轉(zhuǎn)到了火山巖、碳酸鹽巖等復(fù)雜巖性，接著又轉(zhuǎn)入了致密油氣，甚至是頁巖油氣，勘探目標的快速變化，使原來的地震儲層預(yù)測技術(shù)的介質(zhì)假設(shè)不適應(yīng)勘探新領(lǐng)域的實際介質(zhì)條件，地震技術(shù)儲備嚴重不足，技術(shù)應(yīng)用面臨前所未有的挑戰(zhàn)。此外，當前儲層預(yù)測過程中沿用了一些構(gòu)造圈閉預(yù)測的做法，如以儲層頂界為基礎(chǔ)的屬性分析和儲層解釋方法，這與當前勘探目標不匹配。技術(shù)儲備不足和面向構(gòu)造圈閉的儲層預(yù)測思路與做法，使當前地震儲層預(yù)測技術(shù)應(yīng)用處于混沌狀態(tài)：似乎每一項勘探開發(fā)工作都要用到地震技術(shù)，即地震是萬能的，但在實際應(yīng)用中又都做不到徹底解決問題，總感到心有余而力不足，如碳酸鹽巖縫洞雕刻、致密砂巖和頁巖氣儲層中TOC含量預(yù)測、裂縫識別、油氣檢測和脆性預(yù)測，以及開發(fā)后期的超薄砂體預(yù)測和剩余油分布預(yù)測等，致使地質(zhì)家和油藏工程師對地震技術(shù)的應(yīng)用產(chǎn)生了質(zhì)疑和動搖。

4 地震儲層預(yù)測關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展方向

儲層預(yù)測是為油氣勘探開發(fā)服務(wù)的，勘探領(lǐng)域從構(gòu)造、到巖性地層、再到非常規(guī)油氣的變化，決定了地震儲層預(yù)測的技術(shù)需求。為了適應(yīng)這種變化，地震儲層預(yù)測需要解決的關(guān)鍵基礎(chǔ)問題就是如何準確描述地震波在“介質(zhì)”中的“傳播”。

地震波“傳播”的描述，既可以采用幾何地震學(xué)的方法，也可以采用波動地震學(xué)的方法。前者通過波前、射線等幾何圖形研究地震波的傳播規(guī)律，包括傳播路徑(射線)、傳播速度、旅行時間等運動學(xué)參數(shù)。幾何地震學(xué)以費馬原理、惠更斯原理、反射定律和透射定律為理論依據(jù)，以褶積模型為手段，通常假設(shè)介質(zhì)是層狀、均勻、各向同性的，它可以非常好地解決構(gòu)造問題和部分巖性地層問題。要想進一步解決更復(fù)雜的地質(zhì)問題，如孔隙結(jié)構(gòu)、孔隙中的流體預(yù)測問題，還需采用波動地震學(xué)的方法。波動地震學(xué)從介質(zhì)運動的基本方程——波動方程出發(fā)研究地震波的傳播規(guī)律，包括波形、頻率、吸收、極化特點等動力學(xué)參數(shù)，可以適應(yīng)不同類型介質(zhì)條件，也為時間和振幅之外的地震信息，如相位、頻率、衰減和頻散等信息的應(yīng)用提供了理論基礎(chǔ)。頻散和衰減是地震波蘊含的兩個非常重要的信息，因為這兩個參數(shù)與孔隙結(jié)構(gòu)和孔隙中流體相對固體運動造成的影響密切相關(guān)。整體上看，從基于幾何地震學(xué)的儲層預(yù)測方法向基于波動地震學(xué)的儲層預(yù)測方法過渡是今后發(fā)展的必然趨勢。但是，基于波動方程的儲層預(yù)測方法計算量大，目前大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用還不成熟，因此基于波動方程線性化近似公式的儲層預(yù)測方法更為現(xiàn)實。波動地震學(xué)在一定條件下可以過渡到幾何地震學(xué)，一是異常體尺度遠大于波長，二是振幅的旋度為有限值，因此地質(zhì)體尺度與使用的頻率決定了地震傳播描述方法的可靠性。

其次是“介質(zhì)”，這是地震儲層預(yù)測的起點，也是儲層預(yù)測的目標，對儲層預(yù)測技術(shù)的影響至關(guān)重要。沿著勘探目標從構(gòu)造、巖性地層、致密油氣到頁巖油氣這個趨勢看，地震儲層預(yù)測的對象發(fā)生了很多變化。第一，從盆地邊緣向盆地中心推進，埋深越來越大；第二，儲層與圍巖的差異越來越小，非常規(guī)油氣則沒有圍巖的概念；第三，儲層越來越薄，尺度越來越??；第四，物性越來越差，主要表現(xiàn)在孔隙度和滲透率越來越低，而且孔隙結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜。從地震的角度看，最本質(zhì)的變化有兩個方面，一是介質(zhì)發(fā)生了變化，即介質(zhì)越來越復(fù)雜，從構(gòu)造勘探階段的層狀均勻介質(zhì)，到巖性勘探階段的孔隙(非均勻各向同性)介質(zhì)，再到非常規(guī)油氣的裂縫—孔隙(非均勻各向異性)介質(zhì)；二是異常體尺度越來越小，從構(gòu)造勘探階段的千米級，到巖性勘探階段的百米級，再到非常規(guī)油氣階段的十米級。通常地震勘探中使用的地震波長在幾十米范圍，在構(gòu)造勘探階段，異常體尺度遠大于波長，因此幾何地震學(xué)是適用的；在巖性勘探階段，如果不考慮復(fù)雜巖性體，如裂縫型火山巖和碳酸鹽巖儲層，幾何地震學(xué)也是適用的；但在裂縫—孔隙型儲層和非常規(guī)油氣勘探中，由于目標尺度接近地震波長，且儲層存在非均質(zhì)性和各向異性，因此理想介質(zhì)模型應(yīng)該是非均勻各向異性模型，理論上不能用幾何地震學(xué)描述如此復(fù)雜介質(zhì)中傳播的地震波。

此外，隨著孔隙度和滲透率的降低，孔喉半徑越來越小，孔隙中流體流動由達西流變成非達西流，這導(dǎo)致波傳播過程中孔隙流體誘導(dǎo)的衰減和頻散增強，描述波傳播必須考慮衰減和頻散的影響，對應(yīng)的儲層預(yù)測方法應(yīng)該是基于非均勻各向異性介質(zhì)和黏彈性波動方程的預(yù)測方法。然而，基于這種復(fù)雜介質(zhì)模型的儲層預(yù)測技術(shù)大多數(shù)仍處于試驗階段。目前流行的絕大多數(shù)儲層預(yù)測技術(shù)都基于最為簡單的層狀均勻介質(zhì)假設(shè)，這種介質(zhì)假設(shè)考慮了孔隙的大小，但沒有考慮孔隙形態(tài)和結(jié)構(gòu)，更不考慮孔隙中流體相對于固體的運動，因此僅適用于高孔隙度條件下的巖性(固體基質(zhì)部分)和孔隙度預(yù)測。實際上，本世紀初Wang[8]就指出：孔隙形態(tài)對彈性性質(zhì)的影響遠超巖性和孔隙度本身的影響。同樣，這種介質(zhì)假設(shè)也沒有考慮各向異性，因此無法描述火成巖和碳酸鹽巖儲層，以及非常規(guī)儲層中普遍發(fā)育裂縫的特征。

隨著勘探領(lǐng)域的變化，儲層介質(zhì)日益復(fù)雜，地震資料處理保真性難以保證，預(yù)測的可靠性越來越低，這是造成當前地震儲層預(yù)測技術(shù)困境的根本原因。為此，儲層預(yù)測技術(shù)的介質(zhì)假設(shè)應(yīng)該從層狀、均勻、各向同性介質(zhì)向連續(xù)、非均勻、各向異性介質(zhì)發(fā)展； 其次是儲層預(yù)測方法應(yīng)從基于幾何地震學(xué)向基于波動地震學(xué)發(fā)展，基于頻散與衰減屬性以及基于寬方位地震屬性的儲層預(yù)測方法是重點發(fā)展趨勢，未來地震解釋應(yīng)該基于全波場或矢量波場； 第三是保真資料處理，如保幅、保AVO、保方位和保頻處理，要特別關(guān)注地表和淺層多次波對目的層資料的影響，考慮全波場或矢量波場的保真處理是終極目標； 第四，由于儲層日益復(fù)雜，橫向變化越來越大，地震相約束的儲層預(yù)測技術(shù)，特別是相控地震反演技術(shù)已成為重要趨勢[9、10]。這些趨勢也就決定了地震儲層預(yù)測關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展方向，具體包括以下五個方面。

4.1 地震巖石物理分析技術(shù)

地震巖石物理研究地層參數(shù)與巖石物理參數(shù)之間的關(guān)系，用于分析地層參數(shù)變化對地震響應(yīng)的影響，可以分為試驗、理論和應(yīng)用巖石物理三個部分。三者的關(guān)系是：試驗巖石物理的作用是驗證，理論巖石物理的結(jié)果是模型，應(yīng)用巖石物理的基礎(chǔ)是理論(即模型)，因此模型的建立和使用是巖石物理研究的核心。從巖石構(gòu)成出發(fā)，可以將巖石物理模型細分四個部分[11]：孔隙流體(油、氣、水)模型、基質(zhì)模型(固體礦物+孤立孔隙)、骨架模型(基質(zhì)+空的連通孔隙)以及飽和模型(骨架+孔隙流體)。這樣，將每一部分中的一種模型組合起來，就可以形成所需要的、接近實際介質(zhì)的巖石物理模型。確定了理論模型之后，就可以利用實測的縱橫波速度和密度約束模型參數(shù)的優(yōu)選，從而完整地確定目標層段合適的巖石物理模型，這就是巖石物理建模的過程，它是地震巖石物理分析的基礎(chǔ)。在巖石物理建模的基礎(chǔ)上，從三個尺度(宏觀、中觀和微觀)和三個維度(頻率、孔隙與流體分布)分析儲層參數(shù)對彈性性質(zhì)的影響，進而開展巖性、物性、含油氣性等敏感因子分析與優(yōu)選，為地震解釋提供依據(jù)和解釋量板，這就是地震巖石物理分析的主要內(nèi)容。在試驗巖石物理方面，首先要發(fā)展低頻測量技術(shù)，形成全頻帶巖石物理分析技術(shù)；其次是研發(fā)復(fù)雜孔隙結(jié)構(gòu)與孔隙流體分布的測試和描述技術(shù)；第三是研究裂縫型儲層巖心分析和致密儲層孔隙流體驅(qū)替等試驗技術(shù)。在理論巖石物理方面，圍繞三個維度，特別是孔隙和流體分布非均勻性對彈性性質(zhì)的影響研究是未來發(fā)展的重要方向，如裂縫—多孔介質(zhì)的巖石物理建模、頻散和衰減與儲層參數(shù)之間的關(guān)系等，其次是數(shù)字巖石物理。在應(yīng)用巖石物理方面，基于頻散與衰減和各向異性的敏感因子分析、基于地震巖石物理的定量解釋、開發(fā)和開采過程的巖石物理機理研究和模擬、非常規(guī)油氣地震巖石分析、以及地震巖石物理分析技術(shù)的工業(yè)化應(yīng)用是主要發(fā)展趨勢[12]。

4.2 地震正演模擬技術(shù)

地震正演模擬就是在假定地下介質(zhì)結(jié)構(gòu)模型和相應(yīng)物理參數(shù)已知的情況下，模擬地震波的傳播規(guī)律[13]，并研究地震波的傳播特性與介質(zhì)參數(shù)的關(guān)系，最終實現(xiàn)對實際觀測地震數(shù)據(jù)的最優(yōu)逼近[14]。地震正演模擬可以分為幾何射線法和波動方程法兩大類。

幾何射線法屬于幾何地震學(xué)的范疇，是建立在射線理論基礎(chǔ)上的波動方程高頻近似，其主要目標是記錄地震波傳播路徑、反射點位置、波場分布特征等運動學(xué)特性，通過求解程函方程和輸運方程分別得到地震波的旅行時和振幅信息，主要包括基于平面波理論的射線追蹤方法和基于球面波理論的反射率法。射線追蹤法的計算成本低、效率高，但由于是高頻近似，計算精度低，不能很好地描述地震波的臨界反射、轉(zhuǎn)換波和層間多次波等，不適用于物性參數(shù)變化較大的介質(zhì)模型[15]和各向異性介質(zhì)模型[16]。反射率法考慮了反射層中的多次反射波和轉(zhuǎn)換波，具有很高的計算效率和精度[17]，廣泛應(yīng)用于層狀各向異性[18]和方位各向異性[19]等介質(zhì)的合成地震記錄計算，但該方法只能適用于垂向非均勻介質(zhì)，即水平層狀介質(zhì)。

波動方程法以波動理論為基礎(chǔ)，其主要目標是獲取地震波在地層中傳播的頻率、振幅和相位的變化及地震波的其他動力學(xué)特征，可以分為積分法和微分法。積分法是基于惠更斯、菲涅爾和基爾霍夫積分等原理建立起來的一套理論體系，其核心是求取或計算Green函數(shù)，主要用來解決均勻背景介質(zhì)上的非均勻地質(zhì)體散射問題，計算過程中需要給出特定的邊界條件[20]。微分法是對介質(zhì)模型網(wǎng)格化，通過數(shù)值求解描述地震波傳播的微分方程模擬地震波場傳播，主要包括有限元法、偽譜法、有限差分法等。有限元法是以變分原理和插值技術(shù)為基礎(chǔ)的波動方程數(shù)值模擬方法[21]，對計算機內(nèi)存要求很高，計算量大。偽譜法大大加快了計算速度，并節(jié)省了計算機存儲空間[22]，但該方法對邊界的處理較難。有限差分法是目前應(yīng)用最廣泛的方法[23]，其方法簡單，運行速度快，但難以克服空間離散帶來的數(shù)值頻散問題。高階差分方法和一階彈性波交錯網(wǎng)格方法的提出與結(jié)合，形成了一階交錯網(wǎng)格高階有限差分方法[24]，與常規(guī)有限差分法相比，該方法較好地克服了數(shù)值頻散問題的影響，因而在彈性介質(zhì)[25]、黏彈性介質(zhì)[26]、非均勻介質(zhì)[27]、各向異性介質(zhì)[28]、孔隙介質(zhì)[29]、裂縫—孔隙介質(zhì)[30]的正演模擬中取得了相對成功的應(yīng)用，但該方法在處理非均勻性較強的介質(zhì)時需要對物性參數(shù)進行平均或插值，且對自由界面也需要進行單獨處理。旋轉(zhuǎn)交錯網(wǎng)格技術(shù)(Rotated Staggered Grid,RSG)的提出[31，32]和不斷改進[33]，有效改善了常規(guī)交錯網(wǎng)格方法的不足，未來將在非均質(zhì)儲層的地震正演數(shù)值模擬中發(fā)揮更大的作用。

上述兩類數(shù)值模擬方法各有其特點，同時又有著千絲萬縷的聯(lián)系。幾何射線法將地震波波動理論簡化為射線理論，主要考慮的是地震波傳播的運動學(xué)特征，缺少地震波的動力學(xué)信息，因此計算速度快； 波動方程法能夠得到地震波場所有信息，但其計算速度比幾何射線法要慢。隨著地震勘探目標從構(gòu)造、巖性到非常規(guī)儲層的發(fā)展，勘探目標尺度越來越小，所對應(yīng)的介質(zhì)也經(jīng)歷了從層狀均勻介質(zhì)、孔隙介質(zhì)到各向異性孔隙介質(zhì)的變化過程，這就要求地震正演模擬在保證計算效率的前提下盡可能得到地震波場的所有動力學(xué)信息。因此，只有將波動方程法和幾何射線法相結(jié)合，才能夠更好地解決當前勘探領(lǐng)域面臨的各種正、反演問題。

4.3 井控保真寬頻資料處理與質(zhì)控技術(shù)

隨著勘探領(lǐng)域由構(gòu)造到非常規(guī)油氣的轉(zhuǎn)變，地震儲層預(yù)測對地震資料的要求日益苛刻，主要包括三個方面，一是資料必須滿足儲層預(yù)測技術(shù)的前提假設(shè)，二是要保證井震一致性，即合成記錄與實際資料必須吻合，三是滿足各向異性分析需求的寬方位地震資料處理。第一個要求可以歸結(jié)為資料保真性問題，如構(gòu)造解釋的時間保真，基于振幅儲層預(yù)測的振幅保真，基于頻散和衰減方法的頻率保真，基于方位各向異性方法的方位保真，因此多目標處理是發(fā)展方向。目前，時間信息保真比較容易實現(xiàn)，唯一要注意的是長波長靜校正問題。振幅保真是當前最為緊迫的問題，而頻率和方位保真還處于探索階段。第二個要求就是加強鉆井信息的約束、輔助和驗證作用，即井控地震資料處理。第三個要求是適應(yīng)各向異性分析和“兩寬一高”地震資料采集的發(fā)展趨勢。因此，井控、保幅、寬頻/寬方位地震資料處理是地震儲層預(yù)測對資料處理的總體要求。

井控地震資料處理理念是20世紀末西方公司提出的，其宗旨是利用井中觀測的各種數(shù)據(jù)提取球面擴散補償因子、Q因子、反褶積算子、各向異性參數(shù)和偏移速度場等參數(shù)，用于地面地震資料處理或參數(shù)標定，使處理結(jié)果與井資料達到最佳匹配。發(fā)展到現(xiàn)在，井控地震資料處理的內(nèi)涵不斷擴大，井控處理可以利用井中觀測的各種數(shù)據(jù)，對地面地震處理參數(shù)進行標定，對處理結(jié)果進行質(zhì)量控制[34]。

保幅一般都是指相對振幅保持，通常包括三個方面。①垂向振幅保持，是指通過多種處理手段消除地震波在垂直方向上由于球面擴散、地層吸收衰減等原因造成的振幅損失，處理方法主要包括球面擴散補償、Q補償、透射補償?shù)?。②水平方向振幅保持，是指消除地表及近地表結(jié)構(gòu)、采集參數(shù)(震源類型、檢波器類型、藥量、激發(fā)井深、設(shè)備等)等因素的橫向變化造成的地震波在水平方向上的振幅變化，包括炮間能量差異、道間能量差異、疊加剖面的橫向能量異常等。這些振幅變化僅與地表觀測條件有關(guān)，而與地下地質(zhì)構(gòu)造和儲層及油藏性質(zhì)無關(guān)。處理方法主要包括子波整形、地表一致性振幅補償、疊前數(shù)據(jù)規(guī)則化、剩余振幅補償?shù)?。③炮檢距方向的振幅保持，主要是指保持反射振幅隨炮檢距的變化關(guān)系，即AVO關(guān)系，這是AVO分析和疊前地震反演的基礎(chǔ)。面向復(fù)雜巖性地層油氣藏和非常規(guī)油氣的保幅寬頻處理，旨在提高地震資料分辨率和振幅保真度，關(guān)鍵處理技術(shù)包括組合靜校正、表層吸收補償、保幅去噪、地表一致性處理、井控精細速度建模、黏彈性疊前時間偏移、道集優(yōu)化以及疊后保幅拓頻處理等。其中道集優(yōu)化處理包括噪聲衰減、道集拉平、剩余振幅補償、角道集生成、部分疊加分析等。寬頻處理是在保幅的前提下適當拓寬頻帶，提高高頻有效信號的信噪比，使高頻段有效信息相對增強，達到分辨薄儲層的目的，主要方法有地表一致性反褶積、井控反褶積、空變反Q補償、以及拓頻處理等。

振幅保真質(zhì)控包括常規(guī)質(zhì)控與保幅質(zhì)控兩個方面?；诳刂泣c、控制線和平面屬性的常規(guī)質(zhì)量控制涵蓋了預(yù)處理、靜校正、球面補償、疊前去噪、地表一致性振幅補償、反褶積、速度分析、剩余靜校正、疊前數(shù)據(jù)規(guī)則化、疊前時間偏移以及道集優(yōu)化等各個環(huán)節(jié)，在振幅、頻率、相位的相對保持及靜校正量、速度場等關(guān)鍵參數(shù)合理選取方面都起到了明顯的作用，但監(jiān)控結(jié)果仍不能滿足儲層預(yù)測的需求。保幅質(zhì)控面向地震儲層預(yù)測的需求，主要包括三方面內(nèi)容：一是通過多井井震標定，評價疊后振幅保真度；二是通過AVO正演和每步處理前后AVO特征監(jiān)控，實現(xiàn)全過程質(zhì)量控制、面的質(zhì)量控制、定量的質(zhì)量控制[34]；三是通過地質(zhì)研究成果輔助處理方法、參數(shù)和流程的完善，實現(xiàn)處理解釋一體化，進一步確保井震一致性。

對于寬/全方位地震資料，傳統(tǒng)的地震資料處理多沿用窄方位角數(shù)據(jù)的處理思路，如采取分方位處理等方法[35]，未能充分挖掘?qū)挿轿徊杉瘮?shù)據(jù)中的方位和炮檢距信息。近年來發(fā)展了在炮檢距向量片(簡稱OVT)道集[36]上進行資料處理的方法，以及局部角度域成像方法[37]，為寬方位地震資料處理開辟了一條新的途徑。

4.4 地震屬性分析技術(shù)

地震屬性是指那些由地震數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)學(xué)變換而導(dǎo)出的有關(guān)地震波的幾何形態(tài)、運動學(xué)特征、動力學(xué)特征和統(tǒng)計學(xué)特征的特殊測量值，可以分為沿層屬性、剖面屬性和體屬性。它們是地下巖性、物性和含油氣性以及相關(guān)物理性質(zhì)的表征。地震屬性分析就是以地震屬性為載體從地震資料中提取隱藏的信息，并把這些信息轉(zhuǎn)換成與巖性、物性或油藏參數(shù)相關(guān)的、可以為地質(zhì)解釋或油藏工程直接服務(wù)的信息[38]。其關(guān)鍵步驟有三個，即屬性提取、優(yōu)化和預(yù)測。其中屬性優(yōu)化是核心，是提高儲層和含油氣性預(yù)測精度的基礎(chǔ)。其目的就是優(yōu)選出對預(yù)測參數(shù)最敏感(或最有效、或最有代表性)的、屬性個數(shù)最少的地震屬性組合。主要方法大致有兩類：經(jīng)驗法和數(shù)學(xué)法。經(jīng)驗法就是根據(jù)本地區(qū)的經(jīng)驗優(yōu)選出最佳地震屬性組合，數(shù)學(xué)法包括降維映射法(如K-L變換)、聚類、交會分析等。預(yù)測既可以是含油氣性、巖性或巖相預(yù)測，也可以是油藏參數(shù)估算。前者強調(diào)地震屬性的聚類與分類功能，主要通過模式識別和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)，后者強調(diào)地震屬性的估算功能，主要方法是函數(shù)與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逼近。

勘探領(lǐng)域的變化帶來了儲層預(yù)測對屬性分析技術(shù)需求的變化，推動了地震屬性技術(shù)的發(fā)展，主要展現(xiàn)出以下幾種趨勢。第一是幾何屬性被越來越多地用于火山巖、碳酸鹽巖、致密砂巖、頁巖氣儲層的裂縫檢測，包括傾角、相干、方差和曲率屬性等。相干、方差和曲率屬性計算都要消除傾角的影響，因此傾角估算是基礎(chǔ)。由于消除了時間域中采樣間隔的限制，基于頻率域傾角估算可以提高傾角估算的精度，進而提高頻率域相干、方差和曲率屬性計算精度[39]。還有一個方向就是為了增強橫向分辨率而提出的斷層增強處理，它可以顯著提高小斷層和裂縫發(fā)育帶識別的可靠性。第二是針對儲層與非儲層差異小的問題，地震屬性從疊后向疊前、寬/全方位疊前和多分量疊前發(fā)展，傳統(tǒng)的AVO、AVOAZ和轉(zhuǎn)換波AVO屬性與地震巖石物理和正演模擬結(jié)合形成定量地震解釋模板技術(shù)，指導(dǎo)了儲層和流體定量預(yù)測[40]。第三是基于全方位/寬方位疊前地震資料的裂縫方位和裂縫密度預(yù)測技術(shù)得到廣泛應(yīng)用[41]。第四是隨著孔隙形態(tài)更為復(fù)雜，孔隙流體之間以及孔隙與固體之間的相對流動日益受到重視，以波傳播導(dǎo)致孔隙流體流動機理為基礎(chǔ)，利用頻散與衰減屬性進行流體檢測逐漸流行[42]。

4.5 地震反演技術(shù)

反演是根據(jù)各種地球物理觀測數(shù)據(jù)推測地球內(nèi)部的結(jié)構(gòu)、形態(tài)及物質(zhì)成分，定量計算各種相關(guān)地球物理參數(shù)的過程。油氣勘探的諸多問題最終都可歸結(jié)為彈性動力學(xué)反問題，因此彈性動力學(xué)反問題研究在油氣地震勘探中具有重要意義[3]。地震反演消除了子波的影響，某一深度點儲層物理性質(zhì)只與對應(yīng)時間點反演結(jié)果有關(guān)，實現(xiàn)了一一對應(yīng)的關(guān)系，而且反演結(jié)果物理意義明確、分辨率高，是地震儲層預(yù)測的核心技術(shù)之一?，F(xiàn)今地震反演方法的分類多而繁雜，根據(jù)不同的準則，地震反演有不同的分類。從反演的正問題出發(fā)，可以分為基于褶積模型、Zeoppritze方程和波動方程的反演。從數(shù)學(xué)算法上，既可以分為確定性反演和隨機反演，也可以分為線性與非線性反演。從使用數(shù)據(jù)形式上，可以分為縱波、轉(zhuǎn)換波與多波多分量反演，也可以分為疊后、疊前與寬/全方位疊前反演，還可以分為時間域和深度域、以及二維、三維和四維反演。從使用的地震信息上，可以分為時間反演、振幅反演、以及頻散與衰減反演等等。

理論上說，地震反問題一般可以歸結(jié)為非線性泛函極小問題，這需要解決兩個科學(xué)問題，一是反演的正問題，二是反問題中的不適定性問題，包括穩(wěn)定性和多解性。在反演的正問題上，傳統(tǒng)基于水平層狀均勻介質(zhì)假設(shè)推導(dǎo)的反演方程已經(jīng)很難適應(yīng)現(xiàn)今勘探領(lǐng)域的需求，主要表現(xiàn)為傳統(tǒng)反演方程只能表征彈性參數(shù)，限制了對孔隙形態(tài)與結(jié)構(gòu)、孔隙流體類型、流體飽和度及其分布等參數(shù)的直接反演需求。反演方程沒有考慮儲層介質(zhì)的多尺度特征，制約了對地質(zhì)體精細刻畫的能力。解決方法有三種。一是摒棄原有的近似方程，采用更加精確的反演方程，如Zeoppritze方程、各向異性方程和波動方程等，或采用新的理論(如地震波散射理論、地震波衰減理論)推導(dǎo)新的反演方程，用于品質(zhì)因子、衰減和各向異性參數(shù)的反演[43]。二是在原有各向同性/各向異性反演方程基礎(chǔ)上，通過引入巖石物理模型，修改反演方程，形成基于地震巖石物理反演方法，直接反演更多的彈性參數(shù)，如楊氏模量和泊松比[44]，甚至是儲層物性和含油氣性參數(shù)，如等效流體體積模量[45]、縫隙流體因子[46]。三是在貝葉斯反演框架下以儲層彈性與物性參數(shù)的聯(lián)合后驗概率為目標函數(shù)，同步反演儲層物性參數(shù)和彈性參數(shù)[47]。

對于不適定性問題，隨著勘探目標和勘探領(lǐng)域的變化，反演面臨如下挑戰(zhàn)：一是帶限地震數(shù)據(jù)和已知信息的有限性，導(dǎo)致常規(guī)反演方法不適定問題嚴重，反演結(jié)果多解性增加，反演分辨率受到限制；二是構(gòu)造和儲層復(fù)雜、橫向變化快，先驗?zāi)Ｐ蜆?gòu)建困難，反演多解性問題加重；三是非常規(guī)油氣評價需要反演更多儲層參數(shù)，如源巖、儲層和工程品質(zhì)參數(shù)，導(dǎo)致反演結(jié)果存在嚴重的多解性；四是目的層深，信噪比低，強噪聲背景下地震反演的穩(wěn)定性受到嚴重挑戰(zhàn)。主要對策有：一是在原有方法基礎(chǔ)上，增加先驗信息提高反演穩(wěn)定性，降低多解性，如稀疏約束反演[48]、全變差正則化約束反演[49]、平滑模型約束反演[50]、構(gòu)造約束多道反演[51]、相控地震反演[10]等；二是提高初始模型構(gòu)建精度，或者采用不依賴于初始模型的方法提高反演穩(wěn)定性，減少多解性，如近年來提出將馬爾科夫蒙特卡羅方法、混沌反演方法和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等全局搜索方法用于改進反演結(jié)果對初始模型依賴性等[52]；三是提高反演算法的抗噪性，將常規(guī)反演目標函數(shù)的高斯噪聲假設(shè)(最小二乘)修改為能夠壓制多種類型噪聲(高斯噪聲和非高斯噪聲)的反演方法，如L1范數(shù)反演算法[53]、Huber范數(shù)反演方法[54]、自適應(yīng)混合范數(shù)和廣義極值分布反演方法[55，56]等。

從應(yīng)用上說，經(jīng)過20多年的發(fā)展，疊后地震反演經(jīng)歷了遞推反演、基于模型的反演、地震屬性反演、地質(zhì)統(tǒng)計學(xué)反演和隨機反演等階段，已成為非常成熟的技術(shù)，分別用于油氣勘探開發(fā)的不同階段。但是常規(guī)的疊后反演只能提供波阻抗預(yù)測結(jié)果，對于解決構(gòu)造和簡單的地層巖性油氣藏是非常有效、適用的。對于復(fù)雜的巖性和非常規(guī)油氣需要利用更多的參數(shù)進行描述，疊前反演應(yīng)運而生。由于疊前反演充分利用了梯度信息，減少了儲層和流體預(yù)測的多解性，可以提高巖性、物性和含油氣性的預(yù)測精度，已成為當前儲層預(yù)測的核心技術(shù)之一。多分量地震由于增加了橫波信息，彌補了縱波在中遠炮檢距能量弱的不足，可以進一步提高地震反演的精度，增強孔隙流體描述的能力。隨著“兩寬一高”地震采集資料的不斷增多，寬/全方位資料處理使方位疊前地震反演和方位裂縫預(yù)測成為可能，這為裂縫描述提供了一條新的途徑，近年來該技術(shù)已在國內(nèi)外得到了廣泛應(yīng)用[57]。近年來提出的頻變AVO技術(shù)(FAVO)，由于考慮到流體引起的頻散作用，可以更好地預(yù)測儲層流體的變化，也逐漸受到重視，并見到了實際應(yīng)用效果[58，59]。開發(fā)階段井數(shù)量的增多，使地質(zhì)統(tǒng)計學(xué)建模效果和精度得到很大提升，推動了地質(zhì)統(tǒng)計學(xué)反演的應(yīng)用和發(fā)展。這種“軟約束”反演充分利用了測井數(shù)據(jù)的縱向分辨率，極大地提高了儲層預(yù)測的分辨能力，近年來已在國內(nèi)外多個工區(qū)取得了理想的應(yīng)用效果[60]。此外，隨著計算機技術(shù)和人工智能技術(shù)的發(fā)展，相信未來人工智能和機器學(xué)習(xí)技術(shù)也會逐步應(yīng)用到地震反演中，用于改進地震反演先驗信息的獲取，提高初始模型構(gòu)建精度，簡化反演流程，最終實現(xiàn)地震反演的智能化。

5 地震儲層預(yù)測技術(shù)發(fā)展建議

隨著勘探目標從構(gòu)造向巖性和非常規(guī)油氣轉(zhuǎn)變，基于層狀均勻介質(zhì)的儲層預(yù)測方法已不能滿足勘探目標的需求，需要以非均勻、各向異性介質(zhì)假設(shè)為基礎(chǔ)，利用疊前、寬/全方位疊前和多分量疊前地震資料，發(fā)展基于彈性動力學(xué)信息，如基于頻率、頻散與衰減的儲層預(yù)測方法，為此，需要做好以下五個方面工作。

一是強化兩個基礎(chǔ)，即地震巖石物理基礎(chǔ)和地震資料基礎(chǔ)。地震巖石物理分析的核心是建立整個工區(qū)通用的巖石物理模型，相關(guān)內(nèi)容涉及多井空間一致性校正、礦物體積模型優(yōu)化和頻散校正、橫波速度預(yù)測、敏感因子分析、解釋模板建立、以及結(jié)合正演模擬的巖石物理可行性評估。高質(zhì)量的地震資料是保證儲層預(yù)測結(jié)果可靠性的基礎(chǔ)，應(yīng)滿足儲層預(yù)測方法的前提假設(shè)和井震一致的要求。資料處理應(yīng)面向地質(zhì)目標，要用好井筒地震資料，做好處理過程質(zhì)控，實現(xiàn)處理解釋一體化。要做好地震資料可行性評估，結(jié)合巖石物理可行性，對儲層預(yù)測的可行性進行整體評估，給出明確的評價結(jié)果。

二是研發(fā)特色技術(shù)。從構(gòu)造、巖性，到非常規(guī)油氣，儲層與非儲層差異越來越小，孔隙結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，裂縫越來越發(fā)育，儲層個性化日益突出，特色技術(shù)需求日益迫切。關(guān)于儲層與非儲層差異小的問題，應(yīng)該從疊后拓展到疊前和多分量疊前，在不斷增加信息的前提下，結(jié)合巖石物理敏感因子優(yōu)選和提取來解決，如衰減和頻散屬性相關(guān)的敏感屬性提取技術(shù)等。

關(guān)于孔隙及其結(jié)構(gòu)預(yù)測問題，應(yīng)加強多孔介質(zhì)巖石物理模型研究和應(yīng)用的力度，并進一步探索孔隙形態(tài)，甚至是滲透率的預(yù)測技術(shù)，形成先巖性、孔隙度，再孔隙形態(tài)、滲透率，最后流體類型和飽和度的預(yù)測思路。在這個過程中，也要非常關(guān)注頻率相關(guān)信息的提取和應(yīng)用。

關(guān)于裂縫預(yù)測問題，首先應(yīng)在成因和分布規(guī)律研究基礎(chǔ)上建立有效的模型，如VTI、HTI、TTI模型，并開展針對性的處理和解釋。例如高角度縫可以用HTI介質(zhì)來模擬，應(yīng)該用方位各向異性分析(AVAZ)解決裂縫方向和密度問題。VTI介質(zhì)只能用來描述水平縫，目前主要可以通過各向異性偏移參數(shù)描述。其次，要開展裂縫—多孔介質(zhì)巖石物理建模和正演模擬，分析裂縫對地震特征的影響，指導(dǎo)地震解釋方法優(yōu)選。最后，要開展裂縫地震綜合預(yù)測方法研究。目前裂縫預(yù)測方法除了AVAZ方法物理基礎(chǔ)較可靠外，其他方法本質(zhì)上都是間接的。即便是AVAZ方法，目前也存在很多問題，如不能解決多組裂縫問題，無法克服溶洞的影響等。此外，目前采用的分方位處理也不滿足方位保持的需要，因此多種方法綜合裂縫預(yù)測應(yīng)該是近期的出路。對于構(gòu)造縫，可以通過地應(yīng)力模擬和構(gòu)造分析識別幾十米大尺度裂縫(斷層)，通過相干、曲率、螞蟻體等地震屬性識別分米—米級(低級序斷層)中尺度裂縫，通過各向異性分析方法，如AVAZ方法識別厘米級小尺度裂縫。近期提出的離散裂縫網(wǎng)絡(luò)建?？赡苁钦洗?、中、小尺度裂縫的一項可行技術(shù)。

三是促進應(yīng)用配套。隨著勘探目標尺度越來越小，儲層非均質(zhì)性越來越強，以地質(zhì)模式為指導(dǎo)，多學(xué)科資料融合，多種方法結(jié)合的綜合儲層預(yù)測成為趨勢，需要總結(jié)發(fā)展針對性的配套技術(shù)。對于常規(guī)巖性油氣藏，其難點是砂體薄、縱橫向展布復(fù)雜、連通性不清、油水關(guān)系復(fù)雜。當前核心問題是超薄砂體(1～3m)和小斷層(3～5m斷距)的識別，以及物性和含油氣性檢測的精度。為此要提高地震成像處理精度，以地震橫向高分辨率彌補縱向分辨率的不足，以地震沉積學(xué)為指導(dǎo)建立地層體模型，以此為約束開展高分率地震反演與屬性分析，預(yù)測砂體展布與連通性，并充分利用疊后、疊前和多分量資料提高物性、含油氣性的預(yù)測精度。

對于火成巖油氣藏，其難點是埋藏深、信噪比低、內(nèi)幕反射弱、邊界(斷層)和內(nèi)幕成像難、內(nèi)部結(jié)構(gòu)不清，嚴重影響火成巖期次劃分、巖體解剖和巖相刻畫精度；儲集空間類型復(fù)雜，非均質(zhì)性強，儲層表征與預(yù)測難。主要技術(shù)對策有火山巖體精細刻畫技術(shù)、火山巖儲層預(yù)測技術(shù)、烴類檢測技術(shù)等。火山巖體精細刻畫步驟是：火山口檢測定“點”，主要利用頻譜分解在縱向上檢測典型火山通道，多窗口傾角掃描在平面上確定火山口位置；火山巖相帶分析定“形”，利用井約束多屬性體劃相技術(shù)分析火山噴發(fā)期次，明確火山單體平面展布范圍，刻畫火山機構(gòu)；空間雕刻定“體”，通過三維可視化確定火山巖體?；鹕綆r儲層預(yù)測技術(shù)包括地震響應(yīng)模式建立、儲層敏感參數(shù)分析、“體控+相控”反演、裂縫識別和預(yù)測等技術(shù)。烴類檢測技術(shù)主要是AVO屬性分析和疊前衰減屬性分析等。

對于碳酸鹽巖油氣藏，儲層預(yù)測面臨的難點是：目的層埋藏深，資料信噪比低；儲層類型復(fù)雜，非均質(zhì)性強，預(yù)測難度大；油氣藏類型多樣，流體關(guān)系復(fù)雜，識別困難。經(jīng)過多年研究，碳酸鹽巖儲層預(yù)測已經(jīng)由“相面”向定量化雕刻和流體檢測方向發(fā)展，形成了以古地貌、沉積模式和成巖作用為指導(dǎo)，利用地震巖石物理分析、AVO分析、疊前反演進行儲層預(yù)測，利用疊后屬性、疊前各向異性分析和應(yīng)力場分析進行裂縫預(yù)測，最后結(jié)合鉆井和試油資料進行綜合評價和水平井部署設(shè)計的技術(shù)系列，大幅提高了縫洞型儲層描述和預(yù)測的精度。其關(guān)鍵是縫洞識別和預(yù)測，發(fā)展方向是多尺度裂縫綜合預(yù)測，主要手段是離散裂縫網(wǎng)絡(luò)(DFN)。

對于非常規(guī)油氣，其難點是巖性復(fù)雜，裂縫發(fā)育，與圍巖差異小，需要開展三品質(zhì)預(yù)測，預(yù)測內(nèi)容多、難度大，如TOC含量預(yù)測、裂縫預(yù)測和地應(yīng)力預(yù)測等。其技術(shù)對策是以非均勻、各向異性介質(zhì)理論為指導(dǎo)，以地震巖石物理和保真地震資料處理為基礎(chǔ)，以疊前地震屬性與反演技術(shù)解決儲層非均質(zhì)性問題，如復(fù)雜巖性識別、復(fù)雜孔隙結(jié)構(gòu)和脆性等預(yù)測，以寬/全方位地震屬性分析和反演技術(shù)解決TOC、裂縫和地應(yīng)力引起的各向異性問題，以基于頻散和衰減的屬性解決流體識別和預(yù)測問題。由于一些三品質(zhì)參數(shù)，如TOC含量、脆性和地應(yīng)力與彈性參數(shù)的物理關(guān)系不明確，很多時候利用基于地質(zhì)統(tǒng)計學(xué)和大數(shù)據(jù)的方法進行預(yù)測，因此預(yù)測的質(zhì)控尤為重要。需要指出的是，基于寬/全方位地震資料的儲層預(yù)測方法目前大多數(shù)還處于研究探索和初步應(yīng)用階段，是今后儲層預(yù)測研究需要加強的一個重要發(fā)展方向。

四是儲層預(yù)測質(zhì)控。當前儲層預(yù)測技術(shù)眾多，流程不規(guī)范，且缺乏強有力的質(zhì)控，導(dǎo)致預(yù)測結(jié)果因人而異，且差別很大，給決策和部署帶來很大困擾，因此儲層預(yù)測質(zhì)控體系的建立刻不容緩。該體系至少應(yīng)該包括三個方面內(nèi)容；一是基礎(chǔ)資料的評估與質(zhì)控，如測井資料和地震資料等，地震資料評估和質(zhì)控必須與處理階段的資料質(zhì)控形成有機整體，相輔相成，互為補充；二是儲層預(yù)測過程質(zhì)控，如層位和斷層解釋、時深轉(zhuǎn)換關(guān)系、構(gòu)造成圖、井震標定、子波提取、地震巖石物理分析、地震反演、地震屬性分析和儲層綜合評價等過程；三是儲層預(yù)測結(jié)果的質(zhì)控，包括誤差分析、平面分布規(guī)律分析、風(fēng)險評估等。要針對不同勘探領(lǐng)域?qū)①|(zhì)控流程與關(guān)鍵技術(shù)組合，形成儲層地震預(yù)測的質(zhì)控體系和相應(yīng)的實用軟件，使儲層預(yù)測的基礎(chǔ)更牢固，過程更規(guī)范，結(jié)果更客觀，全面提升儲層預(yù)測技術(shù)的應(yīng)用效果。

最后是多學(xué)科一體化。地震儲層預(yù)測是地震解釋的核心工作，在勘探開發(fā)整個流程中起到承上啟下的作用，它涉及多個學(xué)科的資料和技術(shù)環(huán)節(jié)，是一個系統(tǒng)工程。在項目組織和實施過程中應(yīng)強調(diào)四個一體化，即處理要面向解釋，做到處理解釋一體化；解釋要面向地質(zhì)，做到地質(zhì)地震一體化；地震要用好測井，做到地震測井一體化；應(yīng)用要向工程延伸，做到地震—地質(zhì)—油藏工程一體化。

6 結(jié)論與認識

隨著勘探領(lǐng)域由構(gòu)造向非常規(guī)油氣快速推進，地震儲層預(yù)測的目標介質(zhì)發(fā)生了很大變化，具有明顯的非均質(zhì)、各向異性特征，而當前大多數(shù)儲層預(yù)測技術(shù)是建立在層狀、均勻、各向同性介質(zhì)的基礎(chǔ)上，不能滿足勘探領(lǐng)域的需求。其次，隨著勘探領(lǐng)域的快速推進，儲層與非儲層的差異小，對保真處理的要求日益苛刻，但目前保真處理技術(shù)仍有待發(fā)展，保真處理質(zhì)控流程還不夠完善，這些都使地震儲層預(yù)測技術(shù)的潛力受到限制，預(yù)測精度普遍較低。為此，要以連續(xù)、非均勻、各向異性介質(zhì)及其彈性波傳播理論為基礎(chǔ)，通過強化地震巖石物理分析和資料保真處理兩個基礎(chǔ)研究，研發(fā)基于波動地震學(xué)的儲層預(yù)測技術(shù)，形成面向不同勘探目標的地震儲層預(yù)測配套技術(shù)，做好儲層預(yù)測質(zhì)控，使地震儲層預(yù)測更好地適應(yīng)當前勘探領(lǐng)域的需要。

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