稀疏脈沖阻抗反演技術(shù)在油田地震預(yù)測中的應(yīng)用

稀疏脈沖阻抗反演技術(shù)在油田地震預(yù)測中的應(yīng)用

0沙區(qū)油氣流及水氣流特征yx凹陷是濟(jì)源凹陷和惠民塌陷的次負(fù)向構(gòu)造單元。這是中新世形成的典型盆地。北yx大斷裂與無棣突出相連，南林凡構(gòu)造超橫接觸有利勘探區(qū)約1890km2。YX洼陷的油氣勘探歷經(jīng)40余年,可分為4個(gè)階段:第一個(gè)階段為初期探索階段,共鉆井5口,均未發(fā)現(xiàn)油氣流;第二個(gè)階段為油氣兼探階段,共鉆井8口,其中Y1井在沙一段獲得了工業(yè)烴類氣流,Y2、Y5井在古生界獲得CO2工業(yè)氣流;第三個(gè)階段是高峰勘探階段,共鉆井23口,其中Y14、Y16、Y20等7口井在沙三段獲得了低產(chǎn)油流;第四個(gè)階段部署了1口探井——Y101井,首次在沙四上段獲得了工業(yè)油流。為了搞清楚Y101井周圍的砂體展布,運(yùn)用稀疏脈沖阻抗反演預(yù)測YX地區(qū)砂四段三砂組砂體的展布,從砂組砂體的展布特征證實(shí)了Y1、Y102、Y103與Y101井所處的砂體不連通,從而證實(shí)了Y101井獲得了工業(yè)油流而附近其他井沒有工業(yè)油流的原因。1約束稀疏脈沖反演的物理意義約束稀疏脈沖反演是基于道的反演,它的實(shí)質(zhì)就是在阻抗趨勢的約束下,用最少數(shù)目的反射系數(shù)脈沖達(dá)到合成記錄與地震道的最佳匹配。稀疏脈沖波阻抗反演是儲(chǔ)層預(yù)測的有效技術(shù),但對(duì)一個(gè)實(shí)際工區(qū)要得到一個(gè)好的反演效果卻是十分不易的,需要做好每一步反演參數(shù)的質(zhì)量控制。地震約束反演方法受到人們的廣泛關(guān)注,已成為儲(chǔ)層解釋、油藏建模的有利工具。地震約束反演是利用地表地震觀測資料,以已知地質(zhì)規(guī)律和鉆井、測井資料為約束,對(duì)地下巖層物理結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)進(jìn)行成像的過程。波阻抗反演具有明確的物理意義,普通時(shí)間剖面通常較直觀地反映了地層的界面特征,而由時(shí)間剖面反演的波阻抗剖面則較直觀地反映了地層的厚度信息,它是儲(chǔ)層預(yù)測、油藏特征描述的確定性方法。測井具有高的垂向分辨率(較寬的頻帶),地面地震高的橫向連續(xù)性,兩者的優(yōu)勢結(jié)合起來,以得到既有高的垂向分辨率,又有好的橫向連續(xù)性的反演剖面,是追求的目標(biāo)。稀疏脈沖波阻抗反演是基于稀疏脈沖反褶積的遞推反演方法,其基本假設(shè)是地層的強(qiáng)反射系數(shù)是稀疏的,即地層反射系數(shù)由一系列疊加于高斯背景上的強(qiáng)軸組成。該方法的主要優(yōu)點(diǎn)是能獲得寬頻帶的反射系數(shù),能較好地解決地震記錄的欠定問題,從而使波阻抗反演得到的數(shù)據(jù)更趨于真實(shí)。約束稀疏脈沖反演是基于道的反演,它的實(shí)質(zhì)就是在阻抗趨勢的約束下,用最少數(shù)目的反射系數(shù)脈沖達(dá)到合成記錄與地震道的最佳匹配。稀疏脈沖波阻抗反演是儲(chǔ)層預(yù)測的有效技術(shù),但對(duì)一個(gè)實(shí)際工區(qū)要得到一個(gè)好的反演效果卻是十分不易的,需要做好每一步反演參數(shù)的質(zhì)量控制。2yx地區(qū)砂體通過測井約束反演,結(jié)合其他地質(zhì)資料,分析了YX地區(qū)砂四段三砂組砂體的展布。在預(yù)測之前必須進(jìn)行層位標(biāo)定,井曲線分析與校正,然后提取子波,最后建立地質(zhì)模型,具體方法如下:2.1地震資料進(jìn)行層位劃分,進(jìn)行地震解釋在儲(chǔ)層預(yù)測之前先要對(duì)地震資料做精細(xì)的構(gòu)造解釋和層位劃分,在本次研究中,利用GeoFrame軟件,通過合成地震記錄作層位標(biāo)定,并對(duì)地震資料進(jìn)行了三維構(gòu)造精細(xì)解釋,在此基礎(chǔ)上,將數(shù)據(jù)導(dǎo)入Jason系統(tǒng)。2.2采集環(huán)境的影響在鉆井過程中,由于泥漿的浸泡、井壁坍塌、聲波跳躍以及測井儀器故障和刻度誤差等造成聲波曲線測量不準(zhǔn)和畸變,會(huì)嚴(yán)重影響合成記錄的制作精度,需要進(jìn)行曲線的預(yù)處理,主要包括補(bǔ)心高校正(補(bǔ)心高校正可以根據(jù)錄井資料直接讀出)、測井曲線拼接、環(huán)境校正等。測井曲線環(huán)境校正,對(duì)采集來的數(shù)據(jù),由于各個(gè)測井環(huán)境以及操作方式不同,井間可能造成一定的系統(tǒng)誤差。那么就要消除這些環(huán)境因素和人為因素造成的誤差,這樣有利于儲(chǔ)層的預(yù)測。2.3第一次合成記錄與井旁地震道匹配當(dāng)目的層深、地震資料的性噪比較低時(shí),提取子波的時(shí)窗最好用淺層部分較好,因?yàn)闇\層資料頻率損失較少,而深層資料頻率損失較大,主頻太低,影響地震反演效果。其實(shí)際例子如下:從圖2和圖3可知淺層的頻率高,深層的頻率(目的層)比淺層的稍微低些。另外,提取的子波的波形比較穩(wěn)定,基本符合要求。第一次合成記錄用雷克子波主要目的是把地震解釋層位與井分層對(duì)齊。后邊的合成記錄用從地震中提取的子波,不斷調(diào)整合成記錄的波形、振幅與時(shí)間。第一次用雷克子波做合成記錄時(shí),可以選擇合適的雷克子波,關(guān)鍵是看了解地震的主頻是多少,在這個(gè)過程中可以通過QC來檢查所選擇的參數(shù)是否合理,關(guān)鍵是看λ的大小,即疊代次數(shù)的多少。約束性稀疏脈沖反演的好壞取決于反射系數(shù)的稀疏和合成記錄與原始地震道的殘差大小,而這兩者又是互相矛盾,即疊代次數(shù)λ小,強(qiáng)調(diào)了稀疏性,反演剖面細(xì)節(jié)少,分辨率低,殘差大;但是λ大,強(qiáng)調(diào)地震殘差小,使地震記錄與原始地震道吻合好,其結(jié)果是使噪音加入到反射剖面中。因此必須保證合成記錄與地震數(shù)據(jù)的最大匹配,使殘差更少些。以后在地震數(shù)據(jù)中提取子波時(shí)就大概知道地震子波主頻的大小。選擇井旁地震道提取子波,制作合成地震記錄,并進(jìn)行層匹配。實(shí)例制作結(jié)果如圖3、圖4所示。2.4建立地質(zhì)模型Jason反演軟的建模能力強(qiáng),Jason的EarthMod能夠適應(yīng)復(fù)雜的地質(zhì)條件,特別是針對(duì)斷層,可以根據(jù)需要建立適合當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)模型。其主要功能是利用地震、測井和地質(zhì)資料,從地震資料出發(fā),以測井資料和鉆井?dāng)?shù)據(jù)為基礎(chǔ),建立一個(gè)地質(zhì)特征的初始模型。根據(jù)地震解釋層位和斷層,按照沉積規(guī)律在大層之間內(nèi)插小層,建立一個(gè)地質(zhì)框架結(jié)構(gòu),在這個(gè)地質(zhì)框架結(jié)構(gòu)的控制下,根據(jù)一定的插值方式對(duì)測井?dāng)?shù)據(jù)沿層進(jìn)行內(nèi)插和外推,產(chǎn)生一個(gè)平滑、閉合的實(shí)體模型。3砂體展布情況的預(yù)測根據(jù)上述稀疏脈沖反演過程,得知質(zhì)量控制(QC)參數(shù)的選取直接控制了反演結(jié)果的質(zhì)量;根據(jù)上述稀疏脈沖反演方法,對(duì)YX油田某區(qū)塊三維地震數(shù)據(jù)進(jìn)行反演,進(jìn)而分析砂體的展布。用Y101井和Y102井參與反演,Y1井和Y2井參與檢驗(yàn),得到的圖5是預(yù)測結(jié)果與綜合錄井資料(Y1井和Y2井)基本吻合,可以看出Y1井、Y102井、Y103