地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)反演在薄砂體儲(chǔ)層預(yù)測中的應(yīng)用

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1、地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)反演在薄砂體儲(chǔ)層預(yù)測中的應(yīng)用0引言三角洲前緣沉積一直是儲(chǔ)層預(yù)測的重點(diǎn)和難點(diǎn)，具有砂泥交互疊置嚴(yán)重、砂體厚度?。ㄒ话銥?~8m)的特點(diǎn)，這給儲(chǔ)層預(yù)測帶來極大困難。常規(guī)的確定性反演方法難以滿足該區(qū)薄砂體預(yù)測的需求。地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)反演將確定性反演和地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)模擬相結(jié)合，兼顧地震橫向覆蓋面廣、分辨率高，測井縱向采樣密集的特點(diǎn)，反演結(jié)果是多個(gè)等概率的數(shù)據(jù)體實(shí)現(xiàn)，符合輸人數(shù)據(jù)的地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)特征并受地質(zhì)模型的約束，是目前解決三角洲前緣沉積儲(chǔ)層預(yù)測難的一種有效方法。杜坡油田位于泌陽凹陷古城油田南部，主要構(gòu)造特征為北西部高、南東部低，

2、以寬緩近東西走向的鼻狀構(gòu)造為主，斷裂發(fā)育。該區(qū)含油層位為古近系核桃園組核三段的n—訓(xùn)油組，主要沉積為三角洲前緣亞相砂體，具有砂體相變快、儲(chǔ)層薄、非均質(zhì)性強(qiáng)等特點(diǎn)，儲(chǔ)層平面分布預(yù)測成為該油田研究的重點(diǎn)。本文以杜坡油田核三段薄儲(chǔ)層油組作為靶區(qū)，進(jìn)行了地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)反演研究。測井資料質(zhì)控和儲(chǔ)層巖石物理特征分析、約束稀疏脈沖反演、地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)參數(shù)分析、隨機(jī)模擬、地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)反演等工作得到的結(jié)果表明，地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)反演極大地提高了預(yù)測結(jié)果的垂向分辨率，可以有效識(shí)別出3~5m厚的薄層砂體，為研究區(qū)有利儲(chǔ)層預(yù)測提供了依據(jù)。1研究思路在獲得高品質(zhì)地

3、震資料、測井資料的前提下，通過測井資料質(zhì)控和儲(chǔ)層巖石物理分析得到彈性波阻抗與巖性的關(guān)系，充分發(fā)揮約束稀疏脈沖反演和地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)模擬的優(yōu)勢，在約束稀疏脈沖反演基礎(chǔ)上進(jìn)行相關(guān)統(tǒng)計(jì)分析模擬實(shí)現(xiàn)。為此，首先，進(jìn)行約束稀疏脈沖反演，了解儲(chǔ)層的展布特征，并求取子波和橫向變差函數(shù);然后，通過分析巖相曲線，得到垂向變差函數(shù)，對(duì)波阻抗、巖相進(jìn)行概率密度函數(shù)及變差函數(shù)分析，通過隨機(jī)模擬產(chǎn)生多個(gè)波阻抗、巖相數(shù)據(jù)體實(shí)現(xiàn)；最后，在隨機(jī)模擬的基礎(chǔ)上，加上地震約束，并與子波進(jìn)行褶積產(chǎn)生合成地震道，反復(fù)迭代直至合成地震道與原始地震道相關(guān)性達(dá)到最優(yōu)得到地質(zhì)

4、統(tǒng)計(jì)學(xué)反演數(shù)據(jù)體。地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)反演分為5個(gè)步驟：1)測井資料質(zhì)控和儲(chǔ)層巖石物理特征分析;2)約束稀疏脈沖反演;3)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)參數(shù)分析;4)隨機(jī)模擬；5)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)反演。流程如圖1所示。2技術(shù)關(guān)鍵2.1測井資料質(zhì)控和儲(chǔ)層巖石物理特征分析高質(zhì)量的測井資料是進(jìn)行定量化油藏描述研究的基礎(chǔ)條件。研究區(qū)測井資料較差，多井之間缺乏一致性，部分井的聲波、密度等曲線有數(shù)據(jù)缺失，因此，在井震標(biāo)定之前，必須對(duì)測井資料進(jìn)行質(zhì)控。主要包括對(duì)研究區(qū)10口井的聲波、密度、自然伽馬、中子孔隙度、電阻率曲線進(jìn)行深度、環(huán)境校正，并展開多井一致性處理及標(biāo)準(zhǔn)化工

5、作，以得到一致性高、相對(duì)完整的測井?dāng)?shù)據(jù)集。在測井資料精細(xì)處理的基礎(chǔ)上，針對(duì)杜坡油田核三段進(jìn)行了小層對(duì)比控制下的巖石物理特征分析。巖石物理特征分析是地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)反演的前提，主要是檢查彈性參數(shù)對(duì)巖性的識(shí)別能力，通過交會(huì)圖分析，找出對(duì)巖性變化較敏感的測井曲線。杜坡油田核三段儲(chǔ)層以石英砂巖和長石石英砂巖為主，利用自然伽馬、電阻率、中子孔隙度曲線進(jìn)行巖性劃分，分為砂巖、泥巖2種巖相。多井彈性參數(shù)統(tǒng)計(jì)分析表明，波阻抗屬性對(duì)該區(qū)儲(chǔ)層有一定的敏感性，圖2為研究區(qū)10口井的波阻抗與巖性敏感性的直方圖統(tǒng)計(jì)m，可見波阻抗能夠在一定程度上識(shí)別巖性

6、，這為地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)反演打下了很好的基礎(chǔ)，滿足了精細(xì)預(yù)測的條件。2.2約束稀疏脈沖反演約束稀疏脈沖反演是地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)反演的基礎(chǔ)，其實(shí)質(zhì)是測井-地震聯(lián)合反演，測井資料中的低頻信息以低頻模型的形式補(bǔ)充到地震中，擴(kuò)寬了地震頻帶，得到高分辨率的地層波阻抗資料。約束稀疏脈沖反演建立在一個(gè)趨勢約束的脈沖反演算法上，反演結(jié)果忠實(shí)于地震數(shù)據(jù)，在一定程度上刻畫了儲(chǔ)層物性展布特征，但垂向分辨率低，無法滿足砂泥薄互層儲(chǔ)層的識(shí)別。其流程可分為5步：1)數(shù)據(jù)可行性分析；2)井震聯(lián)合標(biāo)定、子波提取;3)利用解釋的層位、斷層構(gòu)建框架模型；4)低頻模型建立;

7、5)反演參數(shù)設(shè)置得到最終阻抗體。約束稀疏脈沖反演在運(yùn)算過程中利用合成地震記錄與原始地震道殘差的大小逐漸修改反射系數(shù)，反復(fù)迭代3模型精度檢驗(yàn)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)反演最大特點(diǎn)就是其隨機(jī)性很強(qiáng)，因此，對(duì)結(jié)果進(jìn)行可靠性驗(yàn)證是很有必要的。常用的檢驗(yàn)方法有3種：1)將反演巖性體與井上的巖性曲線進(jìn)行對(duì)比。井周圍反演的巖性體與井上吻合較好，井間砂體連通性好。時(shí)深轉(zhuǎn)換后計(jì)算過井反演巖性剖面上該井的砂體厚度所占目的層總厚度的百分比，將其與測井分析的巖性曲線中目的層砂巖所占百分比進(jìn)行對(duì)比可知兩者幾乎相等，證實(shí)反演結(jié)果精確度高。2)輸人輸出概率密度函數(shù)、巖

8、性比例對(duì)比。比較輸人輸出的波阻抗概率密度函數(shù)，兩者形態(tài)較一致，反演前后巖性比例變化誤差在5%以內(nèi)，說明反演結(jié)果較精確。3)抽稀井檢驗(yàn)。均勻抽取3口井，使之不參與隨機(jī)模擬和地質(zhì)統(tǒng)計(jì)反演，在同一剖面上觀察反演前后巖性變化(見圖7)。對(duì)比圖7a，7b可以看出，巖性剖面在井抽稀前后雖有微小差別，但變化不大。這表明地質(zhì)統(tǒng)計(jì)反演