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1、专题三从叠后到叠前，复杂储层地震预测综合解决方案查朝阳钟德盈张志让杨绍国沈风 美国E P T 公司j 匕京公司北京海淀区上地信息路1 号金远见大厦座B 四层，1 0 0 0 8 5在复杂储层预测过程中，叠后井约束地震反演技术占有非常重要的地位。随着勘探目标越来越复杂，目标储层越来越隐蔽，单一的常规的储层预测和反演已很难解决所有的问题。由于井约束的限制，如何确保井点以外储层的预测精度和成功率，一直是勘探家们努力的目标。随着频谱成像技术的发展、有利储层检测手段的进一步完善，结合近年来发展较快的叠前弹性波阻抗反演技术和叠前地震裂缝检测技术，在复杂储层预测上，综合应用叠前与叠后地震资料的各自优势，分析
2、现有技术各自特点，综合应用这些技术的各自优点，进一步提高了复杂储层预测的精度和可靠性，增加了隐蔽性油气藏勘探与开发的成功率。主要技术特点：地震反演在垂向上有高分辨能力，频谱成像在横向上有高分辨能力，地震衰减梯度属性以及泊松比在储层性质上有敏感特性，叠前各向异性分析能描述储层裂缝发育的特征。1 、高精度地震反演技术：基予信息融合建模技术，采用全局寻优的快速反演算法，对初始地质模型进行反复迭代修正，得到高分辨率波阻抗反演结果。在建模过程中，采用信息融合技术把地质、测井、地震等多元地学信息统一到同一模型上，实现各类信息在模型空间的有机融合，来提高反演的信息使用量、信息匹配精度和反演结果的置信度。并且
3、在建模时考虑了多种沉积模式( 超覆、退覆、剥蚀和尖灭等) 的约束，使用分形和波形相似内插方法建造出复杂储层的地质模型，该模型完全保留储层构造、沉积和地层学特征( 通过地震波形变化) 在横向上的变化特征。在反演过程中，通过采用子波反演和层位标定交互迭代技术，获取最佳层位标定和最佳子波。由于在复杂构造框架和多种储层沉积模式的约束下，采用地震分形技术和地震波形相干技术，建立了可保留复杂构造和地层沉积学特征的初始地质模型，然后采用全局寻优的快速反演算法，对初始地质模型进行反复的迭代修正，得到高分辨率的波阻抗反演结果。2 、储层频谱成像技术：频谱成像技术在理论上主要是依据薄层反射的调谐原理。对于厚度小于
4、四分之一波长的薄层而言，在时间域，随着薄层厚度的增加，地震反射振幅逐渐增加。当薄层厚度增加至四分之一波长的调谐厚度时，反射振幅达到最大值。然后，随着薄层厚度的增加( 越来越大于四分之一波长) ，反射振幅逐渐减小。对三维地震资料进行特殊的处理，产生具有单一频率的一系列的振幅能量体和单一频率的一系列的相位数据体将振幅能量的调谐干涉现象和相位的变化综合在一起，能为解释人员提供一种迅速而有效的利用3 D地震资料描述岩石岩性及厚度在空间变化的工具。频谱成像技术提供了利用三维地震资料多尺度信息对储层进行高分辩率成像、并刻划储层时间厚度变化的工具，可以较好的描述沉积相和沉积环境，如检测河道砂体的空间分布、对
5、侵蚀充填的砂体空间分布进行成像，等等。3 、有利储层检测技术：应用地震衰减属性分析手段进行有利储层检测。地震衰减属性分析的主要目的是将定量的地震属性转化为储层特征，地震属性标定中最重要的是认识和识别能反映地质意义和物理意义的具有稳定统计特征的属性。理论研究表明，与致密的地质体相比，当地质体中含流体如水、油或气时，会引起地震波的散射和地震能量的衰减。所以，基于油气储层的基本要素，分析地震的衰减变化特征，如果储层内衰减梯度越大，则越有可能是有利储层。如沉积岩中孔隙比较发育、含有流体充填时，其地震衰减梯度就要增加。如果能很好地检测出这种衰减梯度的变化，也就可以直接描述出有利储层的分布范围来。4 、叠
6、前地震裂缝检测技术：基于各向异性介质理论，对三维叠前地震资料进行与方位角相关的保幅处理( 窄方位角处理技术) ，通过井标定和地质解释，分析不同构造期构造变形的特征。在构造约束基础之上，进行储层沉积相研究并建立储层空间分布的地质模型。通过储层岩石物性研究，建立裂缝储层岩石物性理论模型并模拟地震各向异性响应。在地震理论模拟的指导下，分析叠前方位角地震属性，解释裂缝密度，从而达到裂缝储层综合检测的目的。理论研究结果表明，垂直裂缝会产生地震波传播的各向异性，分析裂缝引起的地震波各向异性是利用地震资料检测裂缝的重要内容之一。由于上覆载荷的压实作用，高角度和近于垂直的裂缝容易得到保存，这些裂缝的存在造成了
7、地震波传播过程中的各向异性特征。因此，利用地震波的各向异性特征可以确定裂缝在空间的定向。有效地描述裂缝储层取决于准确地确定裂缝的方位分布、连通性以及与储层非均质性的空间关系。裂缝储层地震响应除了与裂缝密度、形状、饱和流体有关，还与岩石本身的岩性有关。因此，需要了解裂缝参数( 裂缝密度、所含流体、及形状) 与储层本身岩石物理性质的关系以及裂缝储层的地震响应特征，以便准确地利用纵波地震资料最大限度地检测裂缝的分布。5 、叠前弹性波阻抗反演技术：弹性波阻抗比传统的A V O 切距和梯度具有更高的抗噪音能力，是一种更好的储层流体检测参数。在具体计算中，根据井中纵波速度、横波速度和密度计算井中弹性波阻抗
8、，在复杂构造框架和多种储层沉积模式的约束下，采用地震分形插值技术建立可保留复杂构造和地层沉积学特征的弹性波阻抗模型，使反演结果符合研究区的构造、沉积和异常体特征。采用广义线性反演技术反演各个角度的地震子波，得到与入射角有关的地震孑波。在每一个角道集上，采用宽带约束反演方法反演弹性波阻抗，得到与入射角有关的弹性波阻抗。最后根据式C o n n o l l y ( 1 9 9 9 ) 提出的弹性波阻抗反演方法，对不同角度的弹性波阻抗进行最小二乘拟合，计算出纵横波陂抗，进而获得泊松比等弹性参数。由于岩性和岩石物理特征是影响泊松比的主要因素，如组成岩石的成分、沉积物的周结程度、泥质含量、孔隙的几何形状
9、、孔隙度以及储层的流体性质等均对泊松比产生重要的影响，因此，直接考虑泊松比比采用地震波速度能更好地反映岩石物理特征。实验室研究表明，当孔隙纵横比( 0 1 ) 小，横向压缩量太，泊松比大；反之，泊松比小，孔隙的几何形状在决定泊松比方面起着重要的作用。6 、从叠后到叠前，复杂储层地震预测综合解决方案：地震反演由于有井资料约束，在垂向上有高分辨能力，但也具有模型化现象，横向分辨能力较差等缺点；频谱成像技术没有井约束，横向上有高分辨能力，但垂向分辨率取决于地震资料的最高有效频率，介于地震和井约束反演之间。所以井约束地震反演和频谱成像技术恰好是优势互补，综合利用井约束地震反溃和频谱成像技术就能大大提高
10、地震储层预测的垂向和横向分辨率，构建高精度的储层模墅。同时，井约束地震反演和频谱成像技术是通过两种完全不同的思路研究储层，如果两种方法得到的结果都是正确的，那么其结果应该是大同小异，若其结果相差悬殊，就说明预测结果有问题，所以综合利用井约束地震反演和频谱成像技术进行储层预测。预测结果相互验证，可以大大提高预测结果的可靠性。在很多地质情况下，大部分储层的物性不好或不含油气，怎么在储层中进一步寻找物性较好的含油气的储层就显得非常重要。通过地震衰减梯度属性和泊松比属性分析技术，从储层中寻找引起地震高衰减和低泊松比储层，定义为有利储层，有利储层往往就是物性较好的含油气的储层。对于裂缝型储层，除了要研究
11、储层外，还需要研究储层中的裂缝发育情况，可以利用叠前地震各向异性分析和应力场分析描述储层裂缝发育的特征。本研究由美国E P T 公司资助。 参考文献S h e nF e n g ，e t a l ，A n i s o t r o p yo fa l i g n e df r a c t u r e sa n dP - w a v ea z i m u t h a lA V Or e s p o n s e ，G E O P H Y S I C S ，V 0 1 6 7 ，N o 2 ，2 0 0 2C h a o y a n gZ h a , e t , a l , A p p l i c a t i o no f F r a c t u r e dR e s e r v o i rM o d e l i n gT e c h n o l o g yt oS a n d s t o n eR e s e r v o i r si nS o n g l i a oB a s i n ，C h i n a ，2 0 0 4E A G E ，Z - 9 9 ，P a r i s 2 0 0 4
