稀疏脉冲阻抗反演技术在油田地震预测中的应用

稀疏脉冲阻抗反演技术在油田地震预测中的应用

0沙区油气流及水气流特征yx凹陷是济源凹陷和惠民塌陷的次负向构造单元。这是中新世形成的典型盆地。北yx大断裂与无棣突出相连，南林凡构造超横接触有利勘探区约1890km2。YX洼陷的油气勘探历经40余年,可分为4个阶段:第一个阶段为初期探索阶段,共钻井5口,均未发现油气流;第二个阶段为油气兼探阶段,共钻井8口,其中Y1井在沙一段获得了工业烃类气流,Y2、Y5井在古生界获得CO2工业气流;第三个阶段是高峰勘探阶段,共钻井23口,其中Y14、Y16、Y20等7口井在沙三段获得了低产油流;第四个阶段部署了1口探井——Y101井,首次在沙四上段获得了工业油流。为了搞清楚Y101井周围的砂体展布,运用稀疏脉冲阻抗反演预测YX地区砂四段三砂组砂体的展布,从砂组砂体的展布特征证实了Y1、Y102、Y103与Y101井所处的砂体不连通,从而证实了Y101井获得了工业油流而附近其他井没有工业油流的原因。1约束稀疏脉冲反演的物理意义约束稀疏脉冲反演是基于道的反演,它的实质就是在阻抗趋势的约束下,用最少数目的反射系数脉冲达到合成记录与地震道的最佳匹配。稀疏脉冲波阻抗反演是储层预测的有效技术,但对一个实际工区要得到一个好的反演效果却是十分不易的,需要做好每一步反演参数的质量控制。地震约束反演方法受到人们的广泛关注,已成为储层解释、油藏建模的有利工具。地震约束反演是利用地表地震观测资料,以已知地质规律和钻井、测井资料为约束,对地下岩层物理结构和物理性质进行成像的过程。波阻抗反演具有明确的物理意义,普通时间剖面通常较直观地反映了地层的界面特征,而由时间剖面反演的波阻抗剖面则较直观地反映了地层的厚度信息,它是储层预测、油藏特征描述的确定性方法。测井具有高的垂向分辨率(较宽的频带),地面地震高的横向连续性,两者的优势结合起来,以得到既有高的垂向分辨率,又有好的横向连续性的反演剖面,是追求的目标。稀疏脉冲波阻抗反演是基于稀疏脉冲反褶积的递推反演方法,其基本假设是地层的强反射系数是稀疏的,即地层反射系数由一系列叠加于高斯背景上的强轴组成。该方法的主要优点是能获得宽频带的反射系数,能较好地解决地震记录的欠定问题,从而使波阻抗反演得到的数据更趋于真实。约束稀疏脉冲反演是基于道的反演,它的实质就是在阻抗趋势的约束下,用最少数目的反射系数脉冲达到合成记录与地震道的最佳匹配。稀疏脉冲波阻抗反演是储层预测的有效技术,但对一个实际工区要得到一个好的反演效果却是十分不易的,需要做好每一步反演参数的质量控制。2yx地区砂体通过测井约束反演,结合其他地质资料,分析了YX地区砂四段三砂组砂体的展布。在预测之前必须进行层位标定,井曲线分析与校正,然后提取子波,最后建立地质模型,具体方法如下:2.1地震资料进行层位划分,进行地震解释在储层预测之前先要对地震资料做精细的构造解释和层位划分,在本次研究中,利用GeoFrame软件,通过合成地震记录作层位标定,并对地震资料进行了三维构造精细解释,在此基础上,将数据导入Jason系统。2.2采集环境的影响在钻井过程中,由于泥浆的浸泡、井壁坍塌、声波跳跃以及测井仪器故障和刻度误差等造成声波曲线测量不准和畸变,会严重影响合成记录的制作精度,需要进行曲线的预处理,主要包括补心高校正(补心高校正可以根据录井资料直接读出)、测井曲线拼接、环境校正等。测井曲线环境校正,对采集来的数据,由于各个测井环境以及操作方式不同,井间可能造成一定的系统误差。那么就要消除这些环境因素和人为因素造成的误差,这样有利于储层的预测。2.3第一次合成记录与井旁地震道匹配当目的层深、地震资料的性噪比较低时,提取子波的时窗最好用浅层部分较好,因为浅层资料频率损失较少,而深层资料频率损失较大,主频太低,影响地震反演效果。其实际例子如下:从图2和图3可知浅层的频率高,深层的频率(目的层)比浅层的稍微低些。另外,提取的子波的波形比较稳定,基本符合要求。第一次合成记录用雷克子波主要目的是把地震解释层位与井分层对齐。后边的合成记录用从地震中提取的子波,不断调整合成记录的波形、振幅与时间。第一次用雷克子波做合成记录时,可以选择合适的雷克子波,关键是看了解地震的主频是多少,在这个过程中可以通过QC来检查所选择的参数是否合理,关键是看λ的大小,即叠代次数的多少。约束性稀疏脉冲反演的好坏取决于反射系数的稀疏和合成记录与原始地震道的残差大小,而这两者又是互相矛盾,即叠代次数λ小,强调了稀疏性,反演剖面细节少,分辨率低,残差大;但是λ大,强调地震残差小,使地震记录与原始地震道吻合好,其结果是使噪音加入到反射剖面中。因此必须保证合成记录与地震数据的最大匹配,使残差更少些。以后在地震数据中提取子波时就大概知道地震子波主频的大小。选择井旁地震道提取子波,制作合成地震记录,并进行层匹配。实例制作结果如图3、图4所示。2.4建立地质模型Jason反演软的建模能力强,Jason的EarthMod能够适应复杂的地质条件,特别是针对断层,可以根据需要建立适合当地的地质模型。其主要功能是利用地震、测井和地质资料,从地震资料出发,以测井资料和钻井数据为基础,建立一个地质特征的初始模型。根据地震解释层位和断层,按照沉积规律在大层之间内插小层,建立一个地质框架结构,在这个地质框架结构的控制下,根据一定的插值方式对测井数据沿层进行内插和外推,产生一个平滑、闭合的实体模型。3砂体展布情况的预测根据上述稀疏脉冲反演过程,得知质量控制(QC)参数的选取直接控制了反演结果的质量;根据上述稀疏脉冲反演方法,对YX油田某区块三维地震数据进行反演,进而分析砂体的展布。用Y101井和Y102井参与反演,Y1井和Y2井参与检验,得到的图5是预测结果与综合录井资料(Y1井和Y2井)基本吻合,可以看出Y1井、Y102井、Y103