基于導航金字塔的強地震約束建模方法

摘要： 河流相儲層橫向變化快、非均質性強，傳統建模方法已不能滿足目前儲層表征的需求。為此，首先利用導航金字塔技術，將地震數據進行分解與重構，重構后的數據更加凸顯地質規律，有利于沉積相的刻畫； 然后采用貝葉斯—序貫高斯地震約束建模方法進行儲層建模，建立測井數據與地震屬性的約束關系，提高模型垂向分辨率。勝利油田沙二段河流相儲層建模實踐表明，經導航金字塔技術處理后的地震數據橫向表征能力增強，砂體邊界識別效果較好； 與傳統序貫高斯方法相比，貝葉斯—序貫高斯方法模擬模型垂向分辨率更高，砂體預測厚度與實際厚度吻合率達86%，更有利于砂體識別。該方法可為剩余油開采提供指導。

關鍵詞： 河流相儲層，導航金字塔，貝葉斯—序貫高斯，儲層建模，地震約束

中圖分類號：P631 文獻標識碼：A DOI：10. 13810/j. cnki. issn. 1000‐7210. 2024. 06. 001

0 引言

隨著河流相砂巖油氣藏開發程度的不斷深入，儲層物性的精細描述對剩余油氣的開發起著至關重要的作用。高精度儲層建模可提供孔隙度、連通性等物性參數分布特征，因此被廣泛用于碎屑巖、碳酸鹽儲層的精細描述[1‐4]。

在三維儲層建模中，地震資料發揮的作用越來越重要。Tjolsen 等[5]建立波阻抗與河道砂巖之間的關系，將地震資料用于河流相儲層的隨機模擬中，降低了模型的井間不確定性。Doyen 等[6]利用貝葉斯方法進行三維隨機模擬建模，應用地震平均似然函數對點克里金估計進行更新，避免了求解塊克里金方程組。Behrens 等[7]提出了貝葉斯— 序貫高斯方法，利用地震屬性構建介于測井可分辨與地震資料可分辨之間的中等垂向分辨率模型。印興耀等[8]重點利用地震資料，將地質統計學整合地震數據的方法用于儲層建模中。賀維勝等[9]將貝葉斯—序貫高斯模擬方法從二維拓展至三維，綜合利用井間地震、測井、地面三維地震等資料構建了一個垂向分辨率大于僅依據地震資料所建的三維儲層模型。夏吉莊等[10]根據貝葉斯—序貫高斯強地震約束方法建立了孔隙度模型，使井間趨勢與反演約束數據一致。

針對地震資料對河流相儲層分辨能力不足的情況，胡光義等[11]結合構型類型與地震響應，構建了地震構型相的高精度概念模型表征方法，為精細刻畫碎屑巖油氣儲層提供了一種解決方案； 黃勇等[12]采用地震資料反演約束的多點地質統計學建模方法，實現了砂體空間三維表征，但是模型分辨率不足以預測薄層砂體。

地震資料約束建模方法的效果通常受到其品質的限制，為了提高模型精度，地震數據的處理至關重要。導航金字塔地震資料處理技術是一種能夠提高分辨率的方法，主要包括圖像金字塔和方向可控濾波器兩個部分。在圖像處理領域，Crowley[13]提出了一種以多分辨率解釋多尺度結構的圖像分解技術，即圖像金字塔。Simoncelli 等[14]提出了方向可控金字塔分解理論，采用的方向可控濾波器是由一組基方向濾波器組合而成的具有方向旋轉性的特殊濾波器。Mathewson 等[15]將導航金字塔方法用于油氣檢測，利用處理后地震資料的屬性識別的河道更加清晰。張正陽[16]在二維可控金字塔方法的基礎上加入控制函數，實現了地質體的邊緣檢測。陳剛[17]利用導航金字塔技術處理地震數據以預測儲層，處理后的地震數據橫向分辨率更高，儲層預測結果更準確。趙衍彬等[18]利用方向可控金字塔技術處理地震數據，增強了地震反射同相軸的不連續性，提高了地震資料在砂礫巖油藏中識別地質體邊界的能力。

綜上所述，為了建立高精度儲層模型，需要從提升地震數據質量和選擇合適的地震約束方法兩方面入手。為此，本文以勝利油田沙二段河流相儲層建模為例，采用導航金字塔技術增強目的層段地震響應不連續性，提高砂體橫向識別能力，為沉積相刻畫提供更加準確的信息； 儲層建模則采用貝葉斯—序貫高斯強地震約束方法，綜合運用測井、地震、沉積相等多種資料指導約束建模過程，從而準確建立河流相儲層孔隙度模型，以期對剩余油氣的開發提供指導。

1 方法原理

1. 1 導航金字塔

1. 1. 1 金字塔分解

導航金字塔分解由圖像金字塔和方向可控濾波器組成。圖像金字塔（圖1）是一系列以金字塔形狀排列的、分辨率逐漸降低的圖像集合。

圖像金字塔第一層為小尺度、高分辨率圖像，最后一層為大尺度、低分辨率近似圖像。除了原始圖像，其余層均由上一層圖像經過濾波、降采樣處理得到，即