魏志鵬，馮 青，樊愛彬，曾 鳴

（中海油田服務(wù)股份有限公司油田生產(chǎn)事業(yè)部，天津 300459）

東海盆地西湖凹陷構(gòu)造上屬于東海盆地浙東坳陷內(nèi)的二級構(gòu)造單元。在構(gòu)造上具有東西分帶、南北分塊的特點。本次研究目的層段為花崗組（E3h），是一套形成于濱海湖泊、淡化海灣背景下的河流-濱湖三角洲及濱淺湖沉積，厚1 000 m～2 000 m。主要由灰色、綠灰色或褐紅色泥巖、砂質(zhì)泥巖和灰色、灰白色砂巖或砂礫巖等組成，夾少量薄煤層。

區(qū)內(nèi)儲層多呈砂泥巖互層，局部發(fā)育砂巖透鏡體，巖性相變快，呈典型的非均質(zhì)低滲儲層特征。近年來針對該區(qū)塊鉆探未取得預(yù)期的勘探效果，主要表現(xiàn)在對儲集層的砂體分布特征以及沉積特征認(rèn)識不清。本項目在綜合地質(zhì)分析的基礎(chǔ)上，在常規(guī)地震剖面上進(jìn)行砂體識別與描述，并用地震正演研究、地震屬性分析、約束稀疏脈沖反演、GR 曲線反演等多種技術(shù)，在相控條件下，對儲層厚度進(jìn)行預(yù)測，對下步勘探工作進(jìn)行指導(dǎo)。

1 地震正演研究

正演模型計算就是假設(shè)地下情況為已知，應(yīng)用地震波的運動學(xué)和動力學(xué)的基本原理，計算出所給地質(zhì)模型的地震響應(yīng)[1，2]。正演模型的研究方法主要分為兩類：一類是射線理論；另一類是波動理論[3]。本井區(qū)采用運動學(xué)理論，計算波的旅行時并且將波的動力學(xué)特點也考慮進(jìn)去，在計算出的地震響應(yīng)中不只反映波的傳播時間的特點，還可以反映波的振幅等特點。

圖1 花港組地層結(jié)構(gòu)模型Fig.1 Stratigraphic structure model of Huagang formation

從沉積上來說，三維工區(qū)花港組以三角洲平原亞相為主，巖性組合上花港組以砂泥巖互層的結(jié)構(gòu)為主。針對其沉積特點，建立了正演模型。

模型1 為依據(jù)花港組砂泥巖互層結(jié)構(gòu)建立的正演模型（見圖1），泥巖速度為4 000 m/s，砂巖速度1 為4 500 m/s，砂巖速度2 為5 000 m/s，正演結(jié)果顯示，對于厚度穩(wěn)定的砂巖來說，地震為一持續(xù)的強反射特征；而對于厚度變化的砂巖（楔狀體），振幅表現(xiàn)出隨厚度變化先逐步增強，至厚度達(dá)到一定程度之后，地震上出現(xiàn)輔波，振幅強速又逐漸減弱的特征。這是地震調(diào)諧效應(yīng)的表征。當(dāng)儲層厚度在地震波的1/4 波長以內(nèi)時，可以近似的確定儲層厚度與振幅強度為一正相關(guān)的遞增的關(guān)系。

2 地震屬性分析

地震資料中包含著諸多有用的信息，例如頻率、振幅、能量等，建立地震信息與儲層及含油氣性的對應(yīng)關(guān)系[4-6]，從眾多的地震屬性中優(yōu)選有效參數(shù)，是準(zhǔn)確進(jìn)行儲層預(yù)測的關(guān)鍵所在。

圖2 NB-A 井區(qū)1 砂組最大振幅屬性與沉積微相對比圖Fig.2 Figure of maximum amplitude property of sand group 1 in well area NB-A and sedimentary microfacies

通過正演模擬顯示，本地區(qū)的儲層厚度與地震振幅能量呈現(xiàn)出正相關(guān)的關(guān)系。因此以三維地震資料為基礎(chǔ)，開設(shè)合適的時窗提取了鉆井上主力儲層發(fā)育段的振幅類地震屬性。

通過屬性提取獲得了均方根振幅、最大振幅、平均振幅、累計能量等多個振幅類屬性，結(jié)合鉆井情況比對發(fā)現(xiàn)最大振幅能量與儲層厚度具有較好的對應(yīng)關(guān)系。因此應(yīng)用該屬性基本上落實出了各主力層段儲層的展布情況。

從NB-A 井區(qū)花港組1 砂組最大振幅屬性與沉積微相對比圖上（見圖2）可以看出振幅屬性預(yù)測結(jié)果與基于波形的地震相預(yù)測結(jié)果非常吻合，基本上落實了三角洲平原和前緣亞相內(nèi)部的儲層展布情況，同時儲層邊界的刻畫要比地震相預(yù)測的結(jié)果更加細(xì)致。因此通過最大振幅屬性基本明確了各砂組儲層的平面展布規(guī)律。

3 儲層反演

振幅屬性的常規(guī)儲層預(yù)測可以對儲層的宏觀展布規(guī)律加以落實，但對儲層的邊界刻畫等細(xì)節(jié)仍精度較低。為此開展稀疏脈沖反演描述三維區(qū)內(nèi)目的層段的儲層、巖性分布。

測井約束地震反演技術(shù)突破了地震頻帶的限制，以具有豐富的高頻信息和完整低頻成分的測井資料補充地震有限帶寬的不足[7]，用已知地震信息和測井資料作為約束條件，推算出高分辨率的地層波阻抗資料，并結(jié)合多學(xué)科知識，為儲層的深度、厚度、物性的精細(xì)描述提供可靠的依據(jù)。

3.1 測井?dāng)?shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化校正處理

反演處理對測井?dāng)?shù)據(jù)的歸一化程度要求較高，如果各井之間的測井曲線基值相差較大，會對地質(zhì)建模產(chǎn)生較大的影響，導(dǎo)致反演結(jié)果的誤差增大，甚至造成錯誤結(jié)果。因此必須對測井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化校正處理。

不同井之間的沉積特征也有一定的差異，如果簡單的把所有井的聲波曲線都校正到一個基值上，就會掩蓋不同井區(qū)之間的沉積橫向變化特征，隨即產(chǎn)生錯誤的反演結(jié)果。所以采用趨勢面法對本區(qū)的聲波曲線進(jìn)行校正，將不同井的統(tǒng)計結(jié)果在平面上網(wǎng)格化，計算平面分布趨勢等值線，然后通過線性回歸的方法分析趨勢線的分布特征，得到合理的分布趨勢等值線，最后和原始統(tǒng)計值進(jìn)行對比，校正異常值。

本次聲波曲線標(biāo)準(zhǔn)化工作選用花港組下段穩(wěn)定泥巖段作為統(tǒng)計標(biāo)準(zhǔn)層，通過直方圖統(tǒng)計和趨勢分析對比，發(fā)現(xiàn)一些井和分布趨勢差異較大，根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果分別對其進(jìn)行了校正。對于測井?dāng)?shù)據(jù)中的野值等一些非系統(tǒng)誤差，在制作合成記錄的過程中，根據(jù)與井旁地震道的匹配情況，對其進(jìn)行了漂移校正。

Jacomella等[12]的研究證實sdLDL-C的水平與冠心病的風(fēng)險呈明顯的相關(guān)性。Zhang等[13]的研究也證實了sdLDL-C的水平與動脈粥樣硬化的風(fēng)險性。由此可見sdLDL-C是動脈粥樣硬化的強危險因素之一。

3.2 約束稀疏脈沖反演

在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)處理好后，在反演中具體采取的是約束稀疏脈沖反演處理方法。從地震反演的角度上講，稀疏脈沖反演方法比傳統(tǒng)反褶積方法優(yōu)越，因為稀疏脈沖反褶積的估計具有附加條件，它可以作為反射系數(shù)的全帶寬估計值[8]。約束稀疏脈沖反演是基于道的反演，它的實質(zhì)就是在阻抗趨勢的約束下，用最少數(shù)目的反射系數(shù)脈沖達(dá)到合成記錄與地震道的最佳匹配。

圖3 過NB-A1、A2、A3 稀疏脈沖反演剖面Fig.3 Through NB-A1，A2 and A3 sparse pulse inversion profiles

約束稀疏脈沖反演建立在一個快速的趨勢約束的脈沖算法上，聲阻抗趨勢有解釋層位和井控制，以獲得低頻分量估計。利用提取的子波和所有參與反演井得到的低頻分量，調(diào)整質(zhì)量控制參數(shù)，進(jìn)行約束脈沖反演[9，10]。首先，選擇若干二維連井剖面，對目標(biāo)層段進(jìn)行了大量、反復(fù)的試驗，確定了適合目標(biāo)層段的反演參數(shù)。然后采用調(diào)整適當(dāng)?shù)姆囱萏幚韰?shù)，經(jīng)多次反復(fù)的反演處理，得到了全工區(qū)目標(biāo)層段的三維波阻抗數(shù)據(jù)。

從反演結(jié)果看（見圖3），常規(guī)反演能夠描述區(qū)內(nèi)厚層砂巖，主體儲層段都有良好的對應(yīng)關(guān)系，基本上明確了儲層在空間上的展布規(guī)律，但從實鉆井的對比情況來看，反演結(jié)果存在著儲層對應(yīng)關(guān)系不太一致的情況，并且儲層邊界刻畫的也不清晰。

3.3 GR 曲線地震反演

從研究區(qū)內(nèi)的鉆井?dāng)?shù)據(jù)統(tǒng)計顯示，目的層段花崗組的砂泥巖速度隨著埋深增大均呈現(xiàn)出逐漸增大的特征，并且速度增加的程度基本一致，砂泥巖速度整體重疊部分較大，常規(guī)的反演方法對于儲層邊界的刻畫難度較大。為了更為精確的預(yù)測儲層，在測井約束稀疏脈沖這種常規(guī)反演預(yù)測結(jié)果的基礎(chǔ)上，開展了針對儲層預(yù)測更為精細(xì)的GR 曲線地震反演波。

從GR 曲線與砂泥巖速度交匯分析的結(jié)果顯示，GR 值與砂泥巖的巖性具有非常好的對應(yīng)關(guān)系，區(qū)內(nèi)砂泥巖速度差異小，但伽馬測井可以有效的識別砂泥巖，砂巖伽馬值一般小于80gAPI，而泥巖一般大于80gAPI。利用這一特點，將原始聲波曲線加上自然伽馬曲線值，就可以得到增大聲波曲線砂泥巖值差異的效果。同樣，也可以利用自然電位曲線砂巖段數(shù)值低于泥巖段的特點，將自然電位曲線加入到聲波曲線重構(gòu)的算式中，以得到更明顯的效果，以上計算的公式可總結(jié)為：

其中：DT 為校正后的聲波；AC 為原始聲波，GR 和SP 分別代表自然伽馬和自然電位，M、N 和H 為常數(shù)項，是為了在原始聲波曲線重構(gòu)之后使曲線基值恢復(fù)到原有數(shù)值，避免由于進(jìn)行曲線重構(gòu)造成的系統(tǒng)誤差。

本次研究采用的是GR 曲線的重構(gòu)，因此公式可以簡化為：DTn=DT+M×GR+H

經(jīng)過對聲波時差曲線的重構(gòu)，得到的砂泥巖速度相對于原始資料有了一定的改善，砂泥巖的速度差異增大（見圖4）。這樣就更利于在反演處理中提高儲層識別的精度。重構(gòu)后的聲波曲線沒有發(fā)生畸變，能夠滿足反演需要。

同時為了提高儲層的分辨率還對資料進(jìn)行了提頻處理。通過提高高頻信號的能量，拓展頻帶寬度，來提高地震分辨率，將地震原始子波與希望輸出子波之間進(jìn)行最小熵反褶積，經(jīng)過疊后處理的地震剖面，相對于原始剖面的分辨率有了一定程度的提高，儲層發(fā)育段反射層數(shù)增多，為反演處理打下了基礎(chǔ)。以新處理資料為基礎(chǔ)開展了基于GR 曲線重構(gòu)的儲層反演，從反演預(yù)測結(jié)果與常規(guī)反演的對比情況來看（見圖5），分辨率明顯提高，反演結(jié)果與屬性預(yù)測的整體規(guī)律一致，砂體橫向變化自然，剖面中、高波阻抗代表砂巖發(fā)育區(qū)，低波阻抗剖面代表泥巖發(fā)育區(qū)，反演結(jié)果符合地質(zhì)沉積規(guī)律，與儲層發(fā)育情況及實鉆情況吻合度較高。

圖4 NB-A1 井聲波曲線重構(gòu)效果對比圖Fig.4 Contrast diagram of acoustic wave curve reconstruction effect in well NB-A1

圖5 過NB-A1、A2、A3 井GR 曲線反演剖面Fig.5 Through the GR curve inversion section of wells NB-A1，A2 and A3

4 儲層厚度預(yù)測

西湖凹陷花港組儲層發(fā)育程度非常高，反演體自動追蹤出的單砂體僅是各主力砂組中規(guī)模（面積）較大的一些砂體，而相對較小的砂體受計算結(jié)果的限制必然會存在一定的漏失現(xiàn)象[11，12]。為準(zhǔn)確落實各砂組儲層的變化，特別是厚度整體上的分布情況，引入了分頻解釋技術(shù)來預(yù)測各砂組的儲層厚度。

對于典型的單反射薄儲層，即儲層僅有一套，表現(xiàn)為單一反射軸時，對該地震反射軸開設(shè)時窗求出調(diào)諧頻率即可較好的預(yù)測其儲層厚度變化情況。同時考慮到儲層速度、地震主頻、巖性組合關(guān)系等因素的影響，可以針對各影響因素分別求取其對應(yīng)的地震屬性，然后結(jié)合統(tǒng)計分析建立其單獨的影響因子，進(jìn)而對調(diào)諧頻率進(jìn)行校正[13]?？紤]到一般的儲層在單砂體內(nèi)部各影響因子變化趨勢較為一致，因此可以通過實鉆井的統(tǒng)計分析，歸結(jié)為共同的影響因子K 統(tǒng)一對調(diào)諧頻率進(jìn)行校正，其簡易技術(shù)流程如下：

（1）調(diào)諧頻率體提取。在儲層精細(xì)標(biāo)定以及精細(xì)地震解釋的基礎(chǔ)上，對解釋的儲層進(jìn)行調(diào)諧體提取，提取時窗設(shè)定為地震反射軸的上波谷至下波谷。通過geoframe 軟件CCT 模塊形成針對儲層的調(diào)諧頻率體，將該體作為下步儲層研究的基礎(chǔ)。

（2）最大能量層追蹤。調(diào)諧能量體剖面為頻率域剖面，其縱軸表征頻率逐步增大，而其值為該頻率在能量譜中貢獻(xiàn)的百分比。剖面上數(shù)據(jù)的極大值位置對應(yīng)的頻率即為儲層的調(diào)諧頻率，因此可以通過追蹤解釋剖面上的最大能量層對調(diào)諧頻率進(jìn)行求取。

圖6 NB-A 井區(qū)砂巖厚度預(yù)測圖Fig.6 Prediction map of sandstone thickness in well NB-A

（3）儲層厚度估算。通過最大能量層的追蹤可以有效地落實儲層平面上的調(diào)諧頻率變化。通過觀察描述調(diào)諧頻率的突變線來描述儲層的尖滅線及變化點。在落實單砂體邊界的基礎(chǔ)上可以在砂體分布范圍內(nèi)結(jié)合實鉆井鉆遇砂巖厚度與預(yù)測結(jié)果交匯，求取影響因子K，進(jìn)而對砂體厚度進(jìn)行估算。通過計算獲得了三維工區(qū)內(nèi)各主力砂層組的儲層厚度預(yù)測圖。

以工區(qū)NB-A 井區(qū)1 砂組為例，勾繪出的儲層厚度圖與鉆井厚度非常吻合，砂體發(fā)育受北部物源影響，厚度一般在10 m～40 m，結(jié)果清晰地表示出了水下分流河道的分布形態(tài)，與花崗組三角洲前緣水下分流河道沉積特征非常吻合（見圖6）?？蓛?yōu)選構(gòu)造部位較高且砂體厚度較大地區(qū)進(jìn)行下步勘探部署。

5 結(jié)論

通過對東海西湖凹陷花港組某砂組的研究工作表明，在相控條件下，綜合地震正演、地震屬性分析、約束稀疏脈沖反演、GR 曲線反演、儲層厚度預(yù)測等多種技術(shù)的儲層預(yù)測是比較成功的，該方法可準(zhǔn)確預(yù)測儲層的砂體空間展布規(guī)律，有效的指明下步勘探開發(fā)的方向，對于降低勘探開發(fā)風(fēng)險有一定的指導(dǎo)意義。