三參數交叉建模的方法研究

【摘 要】疊前三參數反演是目前巖性油氣藏儲層預測的主要技術手段，但是由于空間井位分布不均勻、測井資料的缺失影響了反演的精度。本文在疊前三參數反演的基礎上，研究形成三參數交叉建模的方法，以此模型進行反演，提高了反演的準確性。

【關鍵詞】疊前三參數反演;交叉建模

疊前反演是目前最廣泛應用的一種反演方法。傳統的疊后反演方法只能提供波阻抗信息。對于致密儲層來說，砂體橫向變化快，砂泥巖波阻抗疊置區(qū)域多，僅僅利用疊后反演得到的信息無法滿足勘探的需要。而疊前反演的優(yōu)勢是同時可以獲得能夠反映儲層橫向變化的縱、橫波速度和密度等多種彈性參數，這樣可以提高儲層巖性、物性以及含油氣性預測的精度，對致密碎屑巖油氣藏的精細描述更有意義。

但是由于空間井位分布不均勻、測井資料的缺失及測井曲線的質量不足，往往導致反演結果存在多解性。常規(guī)的方法是將缺失的曲線進行重構，但這種方法往往會造成三參數的線性相關，降低了反演的準確性。本文則提出交叉建模的方法，即剔除質量較差的測井參數，利用剩余的參數進行建模，在此基礎上進行反演，能夠較好地提高儲層反演的精度。

1、三參數交叉建模的方法驗證

本次測試選取了三種建模方式：1）隨機交叉式建模：在9口井中，分別抽取6口井進行VP、VS及ρ建模，確保每口井都有兩條原始的測井曲線;2）優(yōu)選井的建模方式：僅用氣井、水井進行建模;3）在井上選取優(yōu)勢的測井曲線進行建模。

1.1層位解釋

通過Geoframe軟件的解釋功能進行河道的三維河道建模，模型具體形式：給定1000ms、1500ms的頂底界面及河床的底界面（圖1），建立五個獨立的河道模型，在此模型的基礎上，建立建立偽井K1-K9，其中，K1、K3、K5、K7、K9位于河道沙體內部，K2、K4、K6、K8位于河道沙體間（圖2）。

1.2巖石物理分析

使用巖石物理建模得到的縱波、橫波速度和密度曲線，通過gardner 公式，計算出分角度疊加波阻抗值，賦予五個地質體不同的物性參數。其中K1、K5為氣層，K3、K7為水層，K9為干層，K2、K4、K6、K8為泥巖段。

1.3地質模型正演

根據地質模型及地球物理參數構建地球物理正演模型，對所建立的地球物理模型進行正演。地震正演的結果與采樣間隔的設計有著密切的聯系，改變子波的采樣間隔，將可能得到不同的地震記錄，通常條件下采樣間隔越小，子波的頻散效應越低。當采樣間隔小到一定程度后，頻散效應不再隨采樣間隔的減小而降低。試驗中分別采用4ms、1ms、0.1ms的采樣間隔進行正演，并將殘差進行分析，實驗發(fā)現采用1ms的采樣間隔來進行地震正演（圖3），反射線較為完整，界面連續(xù)性好，頻散效應弱。當采樣間隔繼續(xù)降低時，頻散效應不再發(fā)生變化。因此，本次實驗將在采樣間隔為1ms的正演結果的基礎上進行反演測試。

1.4疊前三參數反演

通過疊前高精度反演得到的最直接的結果為三參數：縱波速度VP、橫波速度VS和密度ρ，也可以通過巖石物理方程轉換得到前述其他彈性參數來表征儲層或流體的性質，通過參數組合得到VP/VS數據體，能夠較好的區(qū)分砂體巖性。

1.5三參數交叉建模進行反演

（1）隨機交叉式建模。在9口井中，分別抽取6口井進行VP、VS及ρ建模，確保每口井都有兩條原始的測井曲線。以此建模規(guī)則，對其進行疊前反演。從反演結果中可以看出，這種建模方式與疊前三參數反演結果相差較大，不能較好的區(qū)分氣層和水層。

（2）從優(yōu)選井的角度進行建模。在9口井中，選取泥巖段+含氣井、泥巖段+含水井進行建模，通過對反演結果的分析，當選取泥巖段+含氣井進行反演時，只有含氣層顯示明顯，而水層和干層則無法區(qū)分開來。當選取泥巖段+含水井進行反演時，只有含水層顯示明顯，而氣層和干層則無法區(qū)分開來。

（3）在井上選取優(yōu)勢的測井曲線進行建模。通過對巖石物理的結果進行分析，分析發(fā)現VP、VS曲線能夠較好的區(qū)分巖性，因此本次測試中，盡可能多的保留目的層VP、VS曲線，在此基礎上進行反演，該反演與疊前反演的結果較為接近，能夠較好的區(qū)分氣水干層，取得了良好的效果。

2、應用實例

SW100井區(qū)地處吉林省公主嶺市十屋鎮(zhèn)境內，距離長春市100km左右。構造上位于梨樹斷陷北部斜坡帶，南部為十屋油田，西部為八屋氣田，為構造——巖性氣藏。該區(qū)的主要目的層之一為沙河子組。該區(qū)橫跨工區(qū)橫跨北部斜坡與中央構造帶，整體呈北東高、南西低。

早期受近東西向拉張應力影響，主要發(fā)育近南北向的三級及以下斷裂，形成一系列近南北走向的斷階帶，西傾斷層控帶，東傾斷層調節(jié)補償，斷裂系統復雜。中期受營末-登末活動的小寬走滑影響，南部斷裂系統進一步復雜化。晚期受近南北擠壓應力影響，形成多個近東西走向的低幅構造帶。沙二段上部沉積時期主要發(fā)育東南想的扇三角洲沉積，巖性為含礫砂巖、細砂巖為主，主要微相類型主要為扇三角洲水下分流河道及河道側翼等微相。

在此地區(qū)，部分井缺少橫波曲線，常規(guī)方法利用橫波估算補齊缺失數據的方法井反演，交叉建模反演則采取交叉建模的方法，保留了SW102、SW6、SW100、WK17-5完整的橫波曲線，去掉質量較差SW1、SN163的橫波曲線，利用交叉建模的方法進行反演。從反演結果上看，利用交叉建模的反演方法得到的結果與地質認識更為接近。由此可以證明，利用交叉建模來反演能夠提高反演精度。

3、結論

（1）疊前三參數交叉建模方法作為疊前三參數反演的改進方法，能夠較好地進行儲層預測，該方法使用于井位分布不均勻或儲層橫向快速變化的地區(qū)

（2）選井方式對反演是否成功起著關鍵性作用。第一，井位要分布均勻，盡可能覆蓋整個研究區(qū)塊;選取的井曲線要能夠反映儲層的類型。

【參考文獻】

[1]地震反演技術回顧與展望[J]. 撒利明，楊午陽，姚逢昌，印興耀，雍學善. 石油地球物理勘探.2015（01）

[2]貝葉斯全頻信息同時反演在鄂爾多斯盆地碳酸鹽巖儲層預測中的應用[J]. 徐旺林，張繁昌，郭彥如，高建榮. 石油地球物理勘探.2014（04）

作者簡介：王丹陽（1991—），女，助理工程師，主要從事物探解釋工作。