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[摘 要]本文针对我国东部砂泥岩薄互层储层声波时差曲线不能识别岩性这一客观存在的普遍现象，构造一条具有声波量纲的能够反映储层岩性变化的“伪声波”曲线，即储层物理特征曲线重构，并将其应用到王徐庄油田的储层反演研究中，反演结果符合该区沙二、沙三段砂体分布的地质规律，显示应用三分量储层物理特征曲线重构技术开展的地震反演具有一定的预测性。
[关键词]三分量 物理特征曲线重构 地震随机反演
中图分类号：P618.13；P631.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）22-0356-01
1.前言
地震随机反演方法依托于对测井数据的随机模拟，建立反射系数数据体，进而与子波褶积生成合成地震记录，并与实际地震记录进行对比，实现地震反演。理论上，地震反演使用的测井数据是波阻抗数据，波阻抗数据由基于声波时差曲线求取的速度数据和密度数据乘积获得。由于密度数值较小，一般在2.5左右，而速度值在3000左右，所以波阻抗曲线的形态主要受声波时差曲线的形态控制。声波时差曲线能够有效刻画岩性是地震波阻抗反演的基础。但是对于我国东部砂泥岩薄互层储层而言，声波时差曲线不能识别岩性却是客观存在的普遍现象，特别是对于砂泥互层储层，为此在实际地震反演过程中，需要构造一条具有声波量纲的能够反映储层岩性变化的“伪声波”曲线，代替原始声波时差曲线进行反演，这一过程被称为储层物理特征曲线重构。
声波时差曲线能够刻画砂泥岩是地震反演的前提条件，由于王徐庄油田的声波时差曲线不能反映砂泥岩的变化，为此需求开展储層物理特征曲线重构，也就是计算具有声波量纲、可以反映岩性的“拟声波曲线”。如前所述，受压实作用、岩石矿物成分等因素的影响，王徐庄油田伽马测井曲线对沙二、沙三段砂岩也不具有良好的反映，电阻类曲线受流体影响大，为此确定在该区开展地震反演选取自然电位曲线进行储层物理特征曲线重构。
2.三分量储层物理特征曲线重构技术
岩石速度三元模型是指岩石骨架、泥质含量、流体三种元素的变化，决定岩石速度的变化。分析声波曲线成份构成也可以发现，声波曲线由直流分量、低频分量及高频分量构成。地层岩石骨架随着埋藏深度的变化，决定声波曲线直流分量和低频分量的变化，而砂泥岩薄互层的变化和泥质含量不同会影响低频分量和高频分量的变化，流体含量及流体成份的变化更多的影响声波曲线高频分量。基于此種理论基础，重构的拟声波曲线可由三部份成分组成，即将基线校正和归一化后的SP曲线转变为高频分量，加上各井声波曲线的低频趋势分量和直流分量，实现能够刻画砂泥岩，且具有声波量纲曲线的重构。
重构公式为
式中：
AC′——重构的储层物理特征曲线（伪声波曲线）；
SP′——基线偏移校正和归一化后的自然电位曲线；
AC——标准化和局部异常值编辑校正后的声波时差曲线；
a ——高频分量系数；b ——低频分量系数；c ——直流分量。
该方法实现了重构储层物理特征曲线区分砂泥岩的目的，且重构曲线即与自然电位相似，又保留了原始声波曲线的基本特征，方法操作简便易行，效果明显。
3.王徐庄油田储层物理特征曲线重构
在全区463口井中有SP曲线的井344口，同时具有SP曲线和AC曲线的井302口，SP和AC曲线均不存在质量问题、曲线长度都覆盖目的层段的井共计230口，对这230口井开展了SP基线校正和归一化，通过试验确定上述计算公式中a=60、b=0.36、c=120，重构了储层物理特征曲线。可看出，重构后的曲线具有声波时差的量纲，与自然电位曲线具有相似的特征，较原始声波时差曲线更加有利于刻画砂泥岩，且岩性边界更加突出。
利用重构后的曲线制作合成地震记录，需要使用采用原始声波曲线制作合成地震记录井震标定建立的时深关系，用现在重构的曲线，生成一个新的合成地震记录。这样的合成地震记录即保持了时深关系的不变，又使得阻抗曲线是由重构曲线获得，能够更好地刻画岩性，以便为进一步地震反演使用。
4.地震随机反演应用
就方法原理而言，随机反演是以已知的储层息信为基础，以随机函数为理论，产生可选的、等概率的储层参数模型，对井间未知区应用随机模拟方法给出多种可能的预测结果。这种方法承认控制点以外的储层参数具有一定的随机性。针对同一地区，应用同一资料、随机反演可得到多个模拟实现，即多个反演成果数据体。通过多个模拟实现的比较，选取最优的、概率高的模拟实现为最终结果。因随机反演是以测井曲线为模拟对象，计算过程相当于“地质建模”，其结果理论上可以达到测井曲线级别的分辨，大大“超越”地震分辨率，能提供井间岩石参数“米级”的变化；而确定性反演是以地震数据为运算对象，其结果精度和地震数据分辨率是一个等级或略高于地震分辨率。为此，老油田开展地震反演应该首选随机反演方法。
本次研究共收集王徐庄油田有效井数据463口井，同时具有SP曲线和AC曲线井302口，SP和AC曲线均不存在质量问题、曲线长度都覆盖目的层段的井共计230口，扣除大斜度井等因素，实际地震反演利用井数131口。
在开展实际地震反演过程中，参考地震属性分析图件和测井岩性解释数据，经过试验对比，对主次方向变程和垂直方向变程进行了适当调整。地震反演成果剖面所示，剖面色标中红色指示高值波阻抗，对应砂岩储层；蓝色指示低值波阻抗，对应泥岩。由这些反演成果剖面可见，波阻抗具有呈层性，具有良好的连续性，符合该区沙二、沙三段砂体相对连片分布的地质规律，与已知井标注的自然电位曲线吻合得很好，说明本次地震反演具有较高的精度。
采用2014年新钻井D井对地震反演成果储层预测精度进行了分析，作为已知井在地震反演中使用。如验证井D井过井地震反演剖面所示，尽管沙一下地层在验证井D井测井曲线图中也解释有灰岩层和泥岩层，但本次研究采用的是自然电位曲线重构储层物理特征曲线进行的反演，因自然电位曲线对灰岩基本没有反映，自然电位曲线在沙一下段基本没有起伏变化，为此验证井D井过井地震反演剖面中D井沙一下呈现低阻抗特征。本次研究开展的是采用自然电位曲线重构“伪声波”曲线进行沙二段、沙三段砂岩储层的反演工作，因此这里着重对反演成果对砂岩储层的预测能力进行分析。
从两个图中对比可见， D井由Es321、Es322地质小层和Es323地质小层分别组成的两个砂层组都得到了很好的反演预测，特别是两个砂层组之间的厚度为6.51m的夹层也清晰可见。统计表明，在D井的Es321、Es322和Es323地质小层中共有18个单砂层，仅有2个单砂层没有得到预测，砂体预测有无存在性符合率达到88.2%。
由此可见，本次研究地震反演成果具有一定预测性。但值得指出的是，从上述分析也可见，地震反演成果纵向分辨率不高，该成果对砂层组能够给予较好的预测，但是从反演剖面上由砂层组的信息区分较薄的单砂层较难，这对后期结合地震反演成果刻画砂体横向边界具有较大影响。地震反演成果纵向分辨率低，主要与地震主频低。因此，进一步提高地震反演纵向分辨率，需要重新开展高精度开发地震资料采集，对于王徐庄油田主力油层顶界埋深在1750～3470ms左右的地区，开展开发地震预测预测研究，地震资料主频需要提高到45Hz以上。
参考文献
[1] 刘文岭.高含水油田井震联合重构地下认识体系方法[J].石油物探，2011，46.
[关键词]三分量 物理特征曲线重构 地震随机反演
中图分类号：P618.13；P631.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）22-0356-01
1.前言
地震随机反演方法依托于对测井数据的随机模拟，建立反射系数数据体，进而与子波褶积生成合成地震记录，并与实际地震记录进行对比，实现地震反演。理论上，地震反演使用的测井数据是波阻抗数据，波阻抗数据由基于声波时差曲线求取的速度数据和密度数据乘积获得。由于密度数值较小，一般在2.5左右，而速度值在3000左右，所以波阻抗曲线的形态主要受声波时差曲线的形态控制。声波时差曲线能够有效刻画岩性是地震波阻抗反演的基础。但是对于我国东部砂泥岩薄互层储层而言，声波时差曲线不能识别岩性却是客观存在的普遍现象，特别是对于砂泥互层储层，为此在实际地震反演过程中，需要构造一条具有声波量纲的能够反映储层岩性变化的“伪声波”曲线，代替原始声波时差曲线进行反演，这一过程被称为储层物理特征曲线重构。
声波时差曲线能够刻画砂泥岩是地震反演的前提条件，由于王徐庄油田的声波时差曲线不能反映砂泥岩的变化，为此需求开展储層物理特征曲线重构，也就是计算具有声波量纲、可以反映岩性的“拟声波曲线”。如前所述，受压实作用、岩石矿物成分等因素的影响，王徐庄油田伽马测井曲线对沙二、沙三段砂岩也不具有良好的反映，电阻类曲线受流体影响大，为此确定在该区开展地震反演选取自然电位曲线进行储层物理特征曲线重构。
2.三分量储层物理特征曲线重构技术
岩石速度三元模型是指岩石骨架、泥质含量、流体三种元素的变化，决定岩石速度的变化。分析声波曲线成份构成也可以发现，声波曲线由直流分量、低频分量及高频分量构成。地层岩石骨架随着埋藏深度的变化，决定声波曲线直流分量和低频分量的变化，而砂泥岩薄互层的变化和泥质含量不同会影响低频分量和高频分量的变化，流体含量及流体成份的变化更多的影响声波曲线高频分量。基于此種理论基础，重构的拟声波曲线可由三部份成分组成，即将基线校正和归一化后的SP曲线转变为高频分量，加上各井声波曲线的低频趋势分量和直流分量，实现能够刻画砂泥岩，且具有声波量纲曲线的重构。
重构公式为
式中：
AC′——重构的储层物理特征曲线（伪声波曲线）；
SP′——基线偏移校正和归一化后的自然电位曲线；
AC——标准化和局部异常值编辑校正后的声波时差曲线；
a ——高频分量系数；b ——低频分量系数；c ——直流分量。
该方法实现了重构储层物理特征曲线区分砂泥岩的目的，且重构曲线即与自然电位相似，又保留了原始声波曲线的基本特征，方法操作简便易行，效果明显。
3.王徐庄油田储层物理特征曲线重构
在全区463口井中有SP曲线的井344口，同时具有SP曲线和AC曲线的井302口，SP和AC曲线均不存在质量问题、曲线长度都覆盖目的层段的井共计230口，对这230口井开展了SP基线校正和归一化，通过试验确定上述计算公式中a=60、b=0.36、c=120，重构了储层物理特征曲线。可看出，重构后的曲线具有声波时差的量纲，与自然电位曲线具有相似的特征，较原始声波时差曲线更加有利于刻画砂泥岩，且岩性边界更加突出。
利用重构后的曲线制作合成地震记录，需要使用采用原始声波曲线制作合成地震记录井震标定建立的时深关系，用现在重构的曲线，生成一个新的合成地震记录。这样的合成地震记录即保持了时深关系的不变，又使得阻抗曲线是由重构曲线获得，能够更好地刻画岩性，以便为进一步地震反演使用。
4.地震随机反演应用
就方法原理而言，随机反演是以已知的储层息信为基础，以随机函数为理论，产生可选的、等概率的储层参数模型，对井间未知区应用随机模拟方法给出多种可能的预测结果。这种方法承认控制点以外的储层参数具有一定的随机性。针对同一地区，应用同一资料、随机反演可得到多个模拟实现，即多个反演成果数据体。通过多个模拟实现的比较，选取最优的、概率高的模拟实现为最终结果。因随机反演是以测井曲线为模拟对象，计算过程相当于“地质建模”，其结果理论上可以达到测井曲线级别的分辨，大大“超越”地震分辨率，能提供井间岩石参数“米级”的变化；而确定性反演是以地震数据为运算对象，其结果精度和地震数据分辨率是一个等级或略高于地震分辨率。为此，老油田开展地震反演应该首选随机反演方法。
本次研究共收集王徐庄油田有效井数据463口井，同时具有SP曲线和AC曲线井302口，SP和AC曲线均不存在质量问题、曲线长度都覆盖目的层段的井共计230口，扣除大斜度井等因素，实际地震反演利用井数131口。
在开展实际地震反演过程中，参考地震属性分析图件和测井岩性解释数据，经过试验对比，对主次方向变程和垂直方向变程进行了适当调整。地震反演成果剖面所示，剖面色标中红色指示高值波阻抗，对应砂岩储层；蓝色指示低值波阻抗，对应泥岩。由这些反演成果剖面可见，波阻抗具有呈层性，具有良好的连续性，符合该区沙二、沙三段砂体相对连片分布的地质规律，与已知井标注的自然电位曲线吻合得很好，说明本次地震反演具有较高的精度。
采用2014年新钻井D井对地震反演成果储层预测精度进行了分析，作为已知井在地震反演中使用。如验证井D井过井地震反演剖面所示，尽管沙一下地层在验证井D井测井曲线图中也解释有灰岩层和泥岩层，但本次研究采用的是自然电位曲线重构储层物理特征曲线进行的反演，因自然电位曲线对灰岩基本没有反映，自然电位曲线在沙一下段基本没有起伏变化，为此验证井D井过井地震反演剖面中D井沙一下呈现低阻抗特征。本次研究开展的是采用自然电位曲线重构“伪声波”曲线进行沙二段、沙三段砂岩储层的反演工作，因此这里着重对反演成果对砂岩储层的预测能力进行分析。
从两个图中对比可见， D井由Es321、Es322地质小层和Es323地质小层分别组成的两个砂层组都得到了很好的反演预测，特别是两个砂层组之间的厚度为6.51m的夹层也清晰可见。统计表明，在D井的Es321、Es322和Es323地质小层中共有18个单砂层，仅有2个单砂层没有得到预测，砂体预测有无存在性符合率达到88.2%。
由此可见，本次研究地震反演成果具有一定预测性。但值得指出的是，从上述分析也可见，地震反演成果纵向分辨率不高，该成果对砂层组能够给予较好的预测，但是从反演剖面上由砂层组的信息区分较薄的单砂层较难，这对后期结合地震反演成果刻画砂体横向边界具有较大影响。地震反演成果纵向分辨率低，主要与地震主频低。因此，进一步提高地震反演纵向分辨率，需要重新开展高精度开发地震资料采集，对于王徐庄油田主力油层顶界埋深在1750～3470ms左右的地区，开展开发地震预测预测研究，地震资料主频需要提高到45Hz以上。
参考文献
[1] 刘文岭.高含水油田井震联合重构地下认识体系方法[J].石油物探，2011，46.