地質(zhì)統(tǒng)計學反演及其在扶余油田儲層預測中得應用

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1、萬方數(shù)據(jù)第31卷第1期2007年2月物探與化探GEOPHYSICAL＆GEOCHEMICALEXPLORATl0NV01．31．No．1Feb．．2007地質(zhì)統(tǒng)計學反演及其在吉林扶余油田儲層預測中的應用孫思敏，彭仕宓(中國石油大學，北京102249)摘要：地質(zhì)統(tǒng)計學反演方法將隨機建模技術(shù)與常規(guī)地震反演相結(jié)合，有效地綜合地質(zhì)、測井和三維地震數(shù)據(jù)，可以更加精確地描述儲層的變化。在執(zhí)行地質(zhì)統(tǒng)計學反演前，首先應用稀疏脈沖約束反演，了解儲層的大致分布，以求取子波和水平變差函數(shù)。地質(zhì)統(tǒng)計學反演從井點出發(fā)，井問以原始地震數(shù)據(jù)作為硬數(shù)據(jù)，通過隨機模擬的產(chǎn)生井間波阻抗，然后將波阻抗轉(zhuǎn)換成反射系數(shù)，并用確定性

2、反演方法求得的子波褶積產(chǎn)生地震道，通過反復迭代直至合成地震道與原始地震數(shù)據(jù)達到一定程度的匹配，反演結(jié)果是多個等概率的波阻抗數(shù)據(jù)體實現(xiàn)。反演結(jié)果符合輸入數(shù)據(jù)的地質(zhì)統(tǒng)計學特征并受地質(zhì)模型的約束，它綜合了測井的垂向分辨率高和地震的橫向分辨率高的優(yōu)勢，結(jié)果的多個實現(xiàn)用于不確定性評價。關(guān)鍵詞：吉林扶余油田；地質(zhì)統(tǒng)計學反演；隨機模擬；儲層預測中圖分類號：P631．4文獻標識碼：A文章編號：1000—8918(2007)01一0051一04我國陸相儲層砂體規(guī)模小，橫向變化快，空間展布復雜。目前常用的儲層預測方法主要有2類：一是地震反演，二是儲層隨機建模方法。地震反演由于受到垂向分辨力的限制，往往難以滿足

3、油田開發(fā)階段的需要，并且反演結(jié)果具有不確定性和多解性。而儲層隨機建模方法對井問儲層參數(shù)內(nèi)插主要依靠井點的儲層參數(shù)的空間相關(guān)性，在井點較稀或分布不規(guī)則情況下，變差函數(shù)難以準確求取，對于儲層的復雜變化難以準確表征。雖然建模過程中也可以引入地震數(shù)據(jù)，但主要是用作軟數(shù)據(jù)(secondarydata)，沒有充分發(fā)揮地震數(shù)據(jù)的應有作用。地質(zhì)統(tǒng)計學反演由Bortoli等¨o及Haas等。21提出，Dubmle等舊。和Rowbotham等Ho加以發(fā)展。它以地震反演為初始模型，從井點出發(fā)，井間遵從原始地震數(shù)據(jù)，即以地震數(shù)據(jù)為硬數(shù)據(jù)(harddata)，建立定量的波阻抗三維地質(zhì)模型，進行儲層橫向預測。其特點在

4、于綜合了地震反演與儲層隨機建模的優(yōu)勢，充分利用地震數(shù)據(jù)橫向密集的特點，精確求取不同方向上的變差函數(shù)，反演結(jié)果的多個實現(xiàn)可用于定量評價結(jié)果不確定性。1地質(zhì)統(tǒng)計學反演思路地質(zhì)統(tǒng)計學反演是一種將隨機模擬理論與地震反演相結(jié)合的反演方法。它由2部分組成，即隨機模擬過程以及對模擬結(jié)果進行優(yōu)化并使之符合地震數(shù)據(jù)的過程㈣。隨機模擬方法很多，目前較為成熟收稿日期：2006—06一16的地質(zhì)統(tǒng)計學反演方案是將序貫高斯模擬與基于模型反演相結(jié)合。反演過程中充分發(fā)揮隨機模擬技術(shù)綜合不同尺度數(shù)據(jù)的能力，如可以綜合層序地層研究與對比與地震解釋成果建立精細地質(zhì)模型；序貫隨機模擬沿任一隨機路徑進行，不同的隨機路徑得到不同的

5、結(jié)果和實現(xiàn)，不同實現(xiàn)的差異反映了地下地質(zhì)的非均質(zhì)性和隨機性，差異越大，非均質(zhì)性愈強?？梢酝ㄟ^不同實現(xiàn)的差異評價反演結(jié)果的風險，因此，這也是對地震多解性的有效反映。盡管實現(xiàn)各不相同，但每次實現(xiàn)都滿足：在井點處與測井數(shù)據(jù)計算的波阻抗一致；在井間符合地震數(shù)據(jù)和已知數(shù)據(jù)的地質(zhì)統(tǒng)計學特征。具體步驟為：(1)建立隨機路徑；(2)隨機地選取井間1個網(wǎng)格點；(3)估計該網(wǎng)格點的條件概率密度函數(shù)；(4)從該條件概率分布函數(shù)中隨機抽取1個值，利用反射系數(shù)公式計算反射系數(shù)并與子波進行褶積生成合成地震道；(5)根據(jù)合成地震道與實際地震道匹配程度，決定是否接受該地震道，若接受則計算終止，轉(zhuǎn)向下一個地震道即轉(zhuǎn)向(2)

6、，否則重復(4)～(5)。6。7o；(6)直到完成整個數(shù)據(jù)體的模擬。井點問地震道的內(nèi)插采用克里金技術(shù)，克里金技術(shù)是一種按照控制點間的空間相關(guān)程度進行加權(quán)的空間內(nèi)插，即對于給定屬性，按照其控制點問相關(guān)萬方數(shù)據(jù)物探與化探31卷程度，用相關(guān)圖或方差圖建立空間相關(guān)模型，用此模型指導內(nèi)插。在多數(shù)情況下，井間距較大，井資料較少，我國儲層多為陸相沉積，儲層橫向變化大，而儲層預測中更關(guān)心的是井問儲層性質(zhì)的實際變化。因此，直接用井資料來計算橫向上的變差函數(shù)存在采樣點不足的問題，橫向試驗變差函數(shù)在小滯后距上不具有統(tǒng)計效應。為此，應當利用確定性反演得到的三維波阻抗來計算橫向變差函數(shù)，使初始波阻抗模型的建立更為合

7、理。例如目前三維地震數(shù)據(jù)cDP一般為20—25m，地震數(shù)據(jù)橫向上較為密集，這樣，不僅可以精確求取任意方向上的變差函數(shù)，更能反映儲層空問結(jié)構(gòu)特性變化。由于測井資料垂向分辨率高，因而垂向變差函數(shù)從測井資料計算，水平方向變差函數(shù)從確定性反演得到的波阻抗數(shù)據(jù)體中計算，因此，該方法綜合了測井的垂向分辨率和地震的橫向分辨率的優(yōu)勢"J。2技術(shù)流程及應用扶余油田三號構(gòu)造于2004年新部署了近300km2的三維地震勘探，目的是在油區(qū)內(nèi)部進