王霞 陳志剛 崔青雯 李建華 楊鑫 張敏 朱俊誠

摘 要：儲層預測技術是巖性油氣藏勘探的重要支撐技術，在油氣勘探開發(fā)各階段均發(fā)揮重要作用。該技術涉及學科多，單項技術間相互交叉，技術的有效性和實用性需要規(guī)范，前沿新技術需要推廣，制修訂行業(yè)標準《儲層地球物理預測技術規(guī)范》是油氣勘探技術發(fā)展到現(xiàn)階段的必然。本文針對儲層預測技術的標準化需求，分析儲層預測標準化思路，建立基本框架，形成儲層預測技術正確使用和普及推廣標準，有效提升石油行業(yè)儲層地球物理預測技術水平。

關鍵詞：預測，五維數(shù)據(jù)解釋，標準化研究

0 引 言

隨著勘探程度的提高，勘探難度不斷增加，巖性油氣藏勘探已成為增加油氣儲量的重要方向。儲層預測技術是巖性油氣藏勘探的重要支撐技術，在盆地遠景評價、油氣目標評價、井位部署、鉆井工程服務各階段均發(fā)揮重要作用。21世紀，地震資料解釋技術隨著地震資料采集、處理技術的發(fā)展而快速發(fā)展，儲層預測技術做為地震資料解釋技術的關鍵部分，更是一日千里。

20世紀90年代，隨著三維地震的普及，地震屬性被提出并快速繁衍；進入21世紀，在構造解釋的基礎上，地震屬性、地震反演、巖石物理、正演模擬等一系列技術得到快速發(fā)展?！笆晃濉币詠?，針對復雜油氣目標勘探的需要，東方公司創(chuàng)新形成了一整套以“寬方位、寬頻、高密度”為主要特征的“兩寬一高”地震勘探技術。寬方位、高密度采集的地震數(shù)據(jù)通過OVT域偏移后形成的螺旋道集保留了炮檢距和方位角信息，增加了數(shù)據(jù)解釋維度，對深度挖掘解決地下復雜地質問題的能力具有很大潛力。與常規(guī)三維地震數(shù)據(jù)相比，五維數(shù)據(jù)（螺旋道集）解釋技術在常規(guī)儲層、非常規(guī)甜點預測以及水平井工程服務中預測精度高，解決復雜地質問題能力強，應用效果好。

為了推廣和規(guī)范儲層地震預測系列技術，石油工業(yè)標準化技術委員會啟動了《儲層地球物理預測技術規(guī)范》的起草、修訂工作，推廣前沿儲層預測技術，規(guī)范儲層預測工作內容及技術要求，明確技術檢查和質量控制要求，提高找油找氣能力的同時也提升石油行業(yè)地震資料解釋從業(yè)人員的整體技術水平。

1 儲層預測標準研究

1.1 儲層預測工作內容標準化

儲層預測是地震資料解釋工作的一部分，工作內容標準化可確保儲層研究工作正確、有序開展。SY/T 7002-2020《儲層地球物理預測技術規(guī)范》（后文簡稱《規(guī)范》）的主要內容包括基礎工作、地震巖石物理分析與敏感彈性參數(shù)優(yōu)選、正演模擬與敏感屬性優(yōu)選、儲層特征要素預測、儲層綜合評價，規(guī)范了儲層預測工作基本流程。其中地震巖石物理和正演模擬首次作為儲層預測的工作內容列入標準得以規(guī)范。

1.1.1 強推地震巖石物理分析

一直以來，我國地球物理界把rock physics和petrophysical都翻譯為“巖石物理”，在《規(guī)范》標準修訂初審會上，石油物探專業(yè)標準化委員會（簡稱：物探專標委）與會專家一致通過把rockphysics定名為“地震巖石物理”。

地震巖石物理分析標準化，首先是為了強推地震巖石物理分析技術；其次是為了規(guī)范解釋人員合理使用地震反演技術，確保地震反演在地震巖石物理分析和敏感彈性參數(shù)優(yōu)選的基礎上進行；最后是為了推動疊前反演技術的快速普及、促進解釋人員深入理解疊前反演。

標準搭建了地震巖石物理分析的框架，為地震巖石物理技術開拓了發(fā)展空間。地震巖石物理（rock physics）雖然早在20世紀50年代就開始起步，但真正普及并規(guī)模化生產(chǎn)應用是在21世紀初。歷屆國際地球物理年會上，大量的巖石物理成果得到發(fā)表并受到業(yè)界關注。隨著非常規(guī)儲層、新能源的發(fā)展，地震巖石物理分析技術還會有更廣闊的發(fā)展空間。

1.1.2 強推正演模擬

隨著三維地震的普及推廣，地震屬性分析技術在20世紀末發(fā)生了里程碑式的進步，3D屬性提取賦予了儲層預測生命力。但是隨著地震屬性的種類和數(shù)量越來越多，正確理解和使用成為急需解決的問題。正演模擬的作用是先明確構造、形態(tài)、巖性、物性、流體等的地震響應特征，再選擇對解決地質問題最有效的地震屬性，有助于技術人員對屬性的正確理解，避免了屬性濫用。

1.1.3 儲層特征要素預測涵蓋了所有儲層類型

儲層類型比較多，不同類型儲層的特征要素不同，碎屑巖儲層需要描述空間展布、巖性、物性、含油氣性等；非常規(guī)儲層需要增加工程參數(shù)預測，因此把壓力、烴源巖、脆性、地應力、裂縫的預測作為儲層預測關鍵要素的工作內容進行規(guī)范，并對特征要素的預測方法給出建議，搭建了基本框架。

1.2 關鍵技術標準化

1.2.1 五維數(shù)據(jù)解釋技術標準化

五維數(shù)據(jù)解釋技術是東方地球物理公司自主知識產(chǎn)權的專有技術，其先進性處于國際領先水平，在《規(guī)范》中進行規(guī)范可加速技術普及推廣，提升業(yè)界儲層預測整體水平。

五維數(shù)據(jù)解釋技術在標準的各個要素中都有表述，術語和定義中定義了螺旋道集、方位各向異性、方位各向異性強度、優(yōu)勢方位、橢圓擬合法、方位統(tǒng)計法等專有名詞；資料收集中明確規(guī)范了方位地震數(shù)據(jù)；核心技術要素中對五維數(shù)據(jù)解釋專有技術做了框架性的規(guī)范；檢查和質控部分也明確規(guī)定了五維數(shù)據(jù)解釋技術檢查方法和要求。

（1）炮檢距-方位角域規(guī)則化技術標準化

經(jīng)過OVT偏移后的螺旋道集本身無法用于直接解釋，其應用方法研發(fā)都需要在道集規(guī)則化的基礎上進行，所以道集規(guī)則化的標準化工作成為“兩寬一高”技術推廣的關鍵。與常規(guī)三維地震數(shù)據(jù)相比，五維數(shù)據(jù)（螺旋道集）應用多了兩個維度：炮檢距和方位角。針對新增維度的方法研發(fā)，第一步是做好數(shù)據(jù)預處理和道集規(guī)則化，以確保各個維度的數(shù)據(jù)都在對等的條件下進行比較。

五維數(shù)據(jù)解釋技術作為一個全新的沒有參考的原創(chuàng)技術，規(guī)則化方法是確保方法先進性和合理性的關鍵。方位角-炮檢距（或入射角）域數(shù)據(jù)規(guī)則化方法是針對五維數(shù)據(jù)解釋技術研發(fā)出來的全新的規(guī)則化方法，該方法在確保規(guī)則化后的數(shù)據(jù)采樣在方位角-炮檢距域分布均勻的前提下，確保數(shù)據(jù)在不同方位之間或不同入射角（或炮檢距）之間的對比是在同等條件下進行，最終預測的方位各向異性結果和AVO結果都是真實的地下地質特征的反應，不受采集因素干擾。

炮檢距-方位角域規(guī)則化技術的標準化提升了道集規(guī)則化的標準化水平，降低了五維數(shù)據(jù)解釋技術的推廣難度。

（2）方位各向異性分析標準化

20世紀90年代開始，有關學者對方位各向異性做了大量研究，橢圓擬合法一直是描述裂縫方位和密度的經(jīng)典算法，該方法簡單易行，對于低覆蓋次數(shù)、信噪比低的數(shù)據(jù)具有抗噪的作用，能夠有效地描述單一走向裂縫的發(fā)育情況。但是，因其不能正確表征多組裂縫的發(fā)育，使裂縫描述結果的可靠性大大降低。

隨著野外高效采集技術的發(fā)展，高覆蓋、寬方位地震勘探確保了不同方位的數(shù)據(jù)采樣數(shù)量，信噪比大大改善，為方位統(tǒng)計法裂縫表征提供了強有力的數(shù)據(jù)支撐。本規(guī)范在給出傳統(tǒng)的疊后、疊前各向異性分析方法的同時，也推薦了方位統(tǒng)計法各向異性表征方法，既提高裂縫預測精度，同時提高了行業(yè)技術水平。

1.2.2 地震數(shù)據(jù)選擇標準化

地震反演結果的精度主要受兩方面的影響，反演方法、算法本身占有一定的比重，更重要的是地震數(shù)據(jù)的保真度。解釋人員拿到的地震數(shù)據(jù)包含了地震波從激發(fā)到接收所經(jīng)介質的所有地下地質信息。大量研究已經(jīng)證實，垂直斷層傳播的地震波對斷層敏感；平行斷層傳播的地震波受斷層的影響小，對巖性和流體的變化相對要敏感；遠炮檢距的地震數(shù)據(jù)對流體更為敏感；上覆異常地質體會影響其下伏地層地震波場的分布等等。地震解釋技術功能不同，對數(shù)據(jù)的需求也不同，同一個解釋方法使用不同的地震數(shù)據(jù)，得到的結果差異很大。所以數(shù)據(jù)選擇同樣需要標準化?！兑?guī)范》在規(guī)范儲層預測關鍵技術的同時，著重強調了數(shù)據(jù)選擇。

1.2.3 地震反演技術標準化

與SY/T 7002-2014《儲層地球物理預測技術規(guī)范》相比，《規(guī)范》在反演技術標的技術要求上不再規(guī)范反演的方法流程，著重強調了數(shù)據(jù)選擇，同時繼續(xù)強調地震巖石物理模板是反演結果用于儲層預測的依據(jù)。

疊后反演技術是儲層預測的常規(guī)技術，方法算法非常多，已經(jīng)發(fā)展成龐大的技術體系。《規(guī)范》沒有規(guī)范疊后反演的使用方法，只是羅列了反演方法的大類，關鍵是推薦了用于反演的地震數(shù)據(jù)，除了常規(guī)的疊加后成果數(shù)據(jù)外，還推薦了部分疊加數(shù)據(jù)、優(yōu)勢方位數(shù)據(jù)，不同地質問題，可選擇不同疊后數(shù)據(jù)。

疊前反演技術經(jīng)過十幾年的普及推廣應用，也逐漸成為儲層預測常規(guī)技術，且仍然在不斷發(fā)展。《規(guī)范》推薦了疊前反演可以使用的道集，尤其推薦了螺旋道集和優(yōu)勢方位道集。螺旋道集（包括優(yōu)勢方位道集）具有保方位角和保AVO的優(yōu)勢，是疊前反演首選道集?！兑?guī)范》也推薦了疊前反演方法，易于標準的參考者選擇。

1.2.4 地震屬性分析技術標準化

成功應用地震屬性的關鍵是選擇對解決地質問題最有效的地震屬性，所以用于計算屬性的地震數(shù)據(jù)就十分關鍵。《規(guī)范》首先規(guī)范了數(shù)據(jù)選擇；截至目前，地震屬性還在快速發(fā)展，所以本標準只在大類范疇做了適當?shù)耐扑]，不限定具體技術；并首次規(guī)范了方位屬性、振幅類屬性、頻率類屬性和幾何屬性等都可以應用五維數(shù)據(jù)進行分方位研究。

1.3 質量檢查標準化

《規(guī)范》作為技術推薦標準，考慮到地震數(shù)據(jù)品質受地質、地表等多方面條件影響，在技術質控方面沒有給出具體的參數(shù)，也沒有劃定指標，只明確了檢查項目和檢查要求，既為技術人員指明方向、搭建了框架，也留足了發(fā)展空間。

2 儲層預測標準實施

《規(guī)范》于2021年2月1日實施以來，從油氣勘探到開發(fā)、從常規(guī)儲層到非常規(guī)儲層、從油氣勘探到新能源開發(fā)、從地質分析到工程服務、從合同簽訂到質量控制，所有儲層預測科研生產(chǎn)項目都在執(zhí)行該標準。不但在我國整個石油物探行業(yè)得到廣泛應用，在煤礦開采、礦區(qū)減災領域也普遍執(zhí)行，同時，在地熱、干熱巖勘探、儲氣庫建設等方面也將執(zhí)行該標準。

通過執(zhí)行該標準，促進了國內儲層預測技術的整體抬升，提高了地震儲層預測管理效能，提高了儲層預測精度，降低了鉆探風險；統(tǒng)一了國內石油天然氣地震勘探行業(yè)儲層預測工作流程和技術要求，保證了儲層預測成果的質量，提高鉆探成功率；規(guī)范了地震勘探儲層預測工作流程、技術要求和質量標準，成為地震儲層預測技術交流和商務談判不可或缺的參照依據(jù)；其他行業(yè)（如：煤礦減災、非常規(guī)工程服務、新能源勘探、儲氣庫和CCS等）采用或參考使用，擴展了地震勘探的服務領域。

該標準結構清晰、要素完整、條款表達明確、術語準確，易于被其他標準引用，可操作性強。在規(guī)范生產(chǎn)管理、促進技術進步和指導生產(chǎn)作業(yè)標準化方面發(fā)揮了重要作用，并榮獲石油物探專業(yè)標準化委員會“優(yōu)秀起草標準” 第一名，“2022年度石油天然氣工業(yè)優(yōu)秀標準獎”三等獎。

3 結 論

《規(guī)范》是目前地震資料解釋領域儲層預測方面唯一行業(yè)標準，國外尚沒見到類似的標準。該標準充分吸納了近年來業(yè)界前沿儲層預測技術成果和廣大地震解釋人員生產(chǎn)實踐經(jīng)驗，涉及技術全面，主要技術水平達到國際先進水平，部分技術達到國際領先水平。

該標準系統(tǒng)地規(guī)范了儲層預測的工作內容、技術要求和質量控制，不但對成熟技術進行了規(guī)范，同時引領了行業(yè)前沿技術，具有技術先進性和新穎性；該標準可正確指導本行業(yè)技術人員從事儲層預測工作，能提高本行業(yè)技術人員技術水平，能指導技術需求方對儲層預測工作進行監(jiān)督指導，起到規(guī)范的作用。

《規(guī)范》結構嚴謹、可操作性強、技術水平先進，在石油物探行業(yè)發(fā)揮著不可替代的作用，為我國地震勘探標準化建設做出了非常重要的貢獻。

參考文獻

GB/T 1.1-2020，標準化工作導則 第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則[s].2020.

SY/T 7002-2020，儲層地球物理預測技術規(guī)范[s].2021.

Chopra， S.， K. J. Marfurt. Seismic Attributes for ProspectIdentification and Reservoir Characterization[J]. SEGGeophysical Developments Series No. 11，2007.

王霞，李豐，張延慶，等.五維地震數(shù)據(jù)可視化及其在裂縫表征中的應用[J].石油地球物理勘探，2019.