摘  要：南皮斜坡孔二段储层属辫状河三角洲前缘砂泥岩薄互层沉积，横向变化大，储层致密，该类储层常规方法预测难度大、精度低。因此，开展了地震波形指示反演技术综合研究：通过技术攻关方法研究，优选出储层敏感曲线，并对特征曲线进行重构；在此基础上，结合实钻井的资料分析，优选出适用的反演方法，明确样本数和最佳截止频率的确定标准，提出测井曲线标准化和格架模型质量控制原则，有效预测了该区致密油甜点储层分布特征，证实了该方法的可用性。

关键词：致密油甜点储层预测；地震波形指示反演；最佳截止频率；格架模型

近年来油气资源消费不断增长，常规油气产量不断下降，使得能源供给矛盾不断加重，致密油作为非常规油气的重要组成部分和典型代表，拥有巨大可采的资源基础、逐步成熟的勘探开发技术、不断攀升的工业产量，已成为全球非常规油气勘探开发的亮点。

研究区位于黄骅坳陷沧东凹陷西南部，为继承性发育的斜坡，勘探面积560km2。前人研究表明南皮继承性斜坡构造发育，控制孔二段地层展布和圈闭类型；辫状河三角洲砂体发育，与大型斜坡构造良好匹配；常规储层与致密储层并存，控制油气满坡分布；生油层系单一，有效烃源岩控制油气分布；构造、沉积储层、烃源岩三元耦合，控制油气分布与成藏。南皮斜坡实施斜致密油勘探，孔店组发现储量近8000万吨，储量整装。但由于孔二段储层属辫状河三角洲前缘砂泥岩薄互层沉积，砂体横纵向变化快、隔层、夹层等干扰层多变，储层薄（单层厚度2-5m），储层致密，直井难以动用，急需高精度储层预测资料开展水平井提产提效，实现致密油规模储量效益升级动用［1-2］。

1 储层预测难点

南皮斜坡辫状河三角洲砂体岩性组合关系复杂，泥质粉砂、粉砂、细砂薄互层发育，砂泥岩的波阻抗值>9500g/cm3*m/s时岩性叠置严重，常规波阻抗曲线不能有效区分储层。

孔二段以灰色泥质岩为主，夹薄层灰白色钙质砂岩、泥白云岩，局部地区夹基性喷出岩。在地震剖面上主要表现为2-4个强反射波组所组成的强轴［3］，且有效频带窄，频宽8-50Hz，主频28Hz，地震分辨率低，不能有效识别内部甜点层变化。同时，受多个物源控制，砂体横向变化快，地震为连续强反射，振幅特征不能反映砂体的横向变化。以往常规波阻抗反演成果分辨率不够，储层预测结果精度低。

针对致密油储层预测难点和地质需求分析，强化了致密油甜点储层预测技术攻关，在井控和相控的基础上，根据岩石地球物理参数特征，优选敏感测井曲线，优选反演方法，地震地质综合开展薄互层储层适用的地震储层预测方法（地震属性、反演）系列研究，确定甜点储层的分布范围。

2 技术攻关方法

2.1  敏感曲线优选

储层敏感参数优选的主要目的是利用各种地层测试数据，分析其与岩性之间的对应关系，寻找可用于识别岩性的有效参数，并据此优化储层预测方法、设计方案，据此进行地震反演，为最终的储层预测结果提供可靠的岩石物理分析结论，达到对储层进行有效描述的目的［4］。

对南皮斜坡钻探的孔二段的10口井的测井曲线进行交汇分析和储层敏感性分析，认为波阻抗、电阻率曲线对油层、干层、差油层的区分效果不明显，油层、差油层波阻抗值与干层的分布范围基本都在9500-11000g/cm3*m/s左右，电阻率RT曲线幅值分布范围基本都在8-18ohmm左右，均不能有效区分：但自然伽马GR、密度DEN曲线幅值与油层、差油层、干层虽有部分重叠，但在GR<71API和DEN<2.48g/cm3时，能有效地进行区分，因此，优选GR、DEN作为反演敏感曲线参数。

通过单井多曲线、岩石物理参数交汇分析，确定油层具有AC>220，GR<77，RT>8，IMP<11500、纵波速度为3600-4500m/s、密度为2.35-2.5g/cm3、孔隙度为8%-18%，粘土含量为0-0.4%的特点，为敏感曲线优选提供定量标准。

2.2  特征曲线构建

曲线重构虽然在理论上不完备，但是在实际生产过程中起到了不错的应用效果，是一种在实践过程中摸索出来的可用的经验技术。在研究区，声波曲线不能有效区分油层、干层、差油层，通过对声波曲线重构，提高地震反演的分辨率和精度，将声波中体现地层背景速度的低频信息与自然伽马GR、密度DEN等响应特征明显的高频信息［5］，通过采用频率域合并方法，合并AC与敏感曲线GR、DEN信息进行特征曲线重构，重构后的特征曲线不仅保留了AC曲线的低频信息［6］，在地震子波的滤波效应下，还可以保持较好的井震相关性，能够较好区分油层、干层。

2.3  反演方法优选

地震反演是利用地震资料，以已知地质规律和钻井、测井资料为约束，对地下岩层空间结构和物理性质进行成像（求解）的过程［7］，是进行岩性识别和含油气性解释的重要途径，在油气勘察和开发领域获得广泛应用，但目前反演方法众多，优选适用的方法是甜点预测准确的关键［8］。选取kn6-kn7-kn17-kn24井孔二段砂体的连通关系来开展反演吻合度对比分析，纵向上，位于辫状河三角洲前缘的kn6井砂体发育，kn7、kn17、kn24井砂岩与暗色泥岩互层，厚度薄，横向变化快。

稀疏脉冲反演方法是基于反射系数递推计算地层波阻抗的反演方法，测井资料主要起标定和质量控制作用，其特点是忠于地震，不存在多解性，无需钻井资料（稀疏脉冲特有），但缺低频、少高频，分辨率低，结果与测井曲线吻合较差，地震与薄储层没有直接对应关系，无法对薄层横向变化做出有效预测。

地质统计学反演以地质统计学理论为基础针对非均质油气藏进行的反演，来实现储层预测，其特点是反演结果分辨率高，与测井数据吻合很好；在物性与波阻抗相关性不好的情况下，效果不理想，不确定性增大；井点吻合但外推出现过渡不自然的现象，钻井较少的地区因为统计规律不强，容易产生假象。

地震波形指示反演方法在传统地质统计学基础上发展起来的新的统计学方法，其横向变化反应了储层空间的相变特征，与沉积环境相关，能够将地震波形的薄层调谐特征作为判别、优化反射系数结构的控制条件，模拟砂体纵向分布，把地震的横向高分辨率和井的纵向高分辨率相结合［9］，可以满足南皮斜坡孔二段储层薄，要求储层预测分辨率高的要求。

2.3.1  样本数确定

有效样本数是指在特定的层段范围内，在所有被选井的井旁道（距离井最近的地震道）中寻找与当前道波形最相似的井样本数［10］。有效样本数主要表征地震波形空间变化对储层的影响程度［11］，是控制地震波形指示反演进行样本优选的关键参数。有效样本数的大小与实际工区的储层空间变化特征密切相关，其反应了储层的横向变化情况和纵向结构的复杂程度。通过地震波形相似性特征与沉积学地质认识，利用待判别道地震波形与所有已知井地震波形进行相关性比较并排序，优选相似性高、空间距离近的已知井作为有效统计样本；不同相区波形相关系数存在差异。通常较大的样本数表明储层变化小，非均质性弱，在横向变化快、非均质性强的地区，可适当减小样本数［12］。例如，该区kn17、gxi3、kn6、kn6-2、kn7井位于水下分流河道相区，致密油发育，都存在着类似的相关特征；yinggu1井位于河道边缘相，干层为主；kn24井位于湖相边缘，致密油、页岩油过渡区；y21、y22井位于河道主体，常规低渗透油藏发育。当样本数为5时，相关系数基本水平，为最优样本数。

2.3.2  最佳截止频率确定

最佳截止频率的合适设定对反演结果具有重要意义，该参数与有效样本数参数有关联性，需在确定了有效样本数后进行“最佳截止频率”参数的确定。如果更偏向于反演的确定性，该参数不宜设置太高，反之，如果更偏向于反演分辨率，能够接受随机的结果，可以设置较高的截止频率。例如，通过对该区沉积相控认识指导下的频率相关系数分析认为，kn17、gxi3、kn6、kn6-2、kn7井为同一相帯，频率相关系数趋于一致，而kn6-3和kn6井虽然只距离280m，但相关系数差距大，说明横向上可分辨。利用这种频率大于280Hz后趋于水平，大于410Hz后就基本水平的变化趋势，来综合确定最佳截止频率初始值为280-410Hz，在这个频率域带宽内，可以较好反映出主要砂体的结构和分布特征，可以提高纵向分辨率。

2.4  反演过程质量控制

主要包括数据准备和反演计算两个方面，其中，数据质量直接影响反演的结果的好坏，数据处理过程中质量控制至关重要，包括测井曲线处理（异常值去除、基线校正、标准化、特征曲线重构、曲线计算）等8项内容；合成记录标定（子波选取、拉伸压缩、各向异性处理、相关性计算、时深数据检查）等5项内容；构造解释（层位解释、断层解释、等T0图）等3项内容；创建模型（地层接触关系、平滑半径）2项内容。其中，测井曲线标准化和格架模型建立是反演过程质量控制的最重要的两个方面。

2.4.1  测井曲线标准化质控

油田勘探开发过程中，难以保证所有获得的测井数据都采用相同的仪器和统一的刻度标准，因而不同井的相同测井曲线取值范围不一致。为了正确反映地层信息，必须对测井资料进行标准化处理［13］，以消除井与井之间由于钻井液、仪器、施工时间等因素造成的曲线系统误差，使研究区内所有井的曲线整体特征与实际地质特征达到最佳吻合，同时也是为了使反演处理和测井曲线重构所用的基础资料有统一的基准。

标准化主要包括标准井选择、顶底约束方式、辨别异常值、与标准井差异分析四个方面，首先，选择目的层井段齐全、测井环境影响小、地质条件具有代表性的直井kn6作为标准井；其次，选择钻遇井多、油层稳定的nEk21油组地质分层作为顶底约束条件；再次，需要注意异常值的辨别，例如，gxi3井nEk21底部发育标准井没有的较纯泥岩条带，标准化时不予作为边界条件；最后，要开展与标准井的差异分析，例如，gxi3井nEk21油层较标准井更发育，AC分布峰值靠右，标准化结果与地质认识匹配。

2.4.2  格架模型建立质控

在高精度的构造解释方案的基础上建立格架模型，才能正确描述地层和断层之间的接触关系和储层空间展布规律，反之，则会导致地层和储层的空间结构不合理，进而影响反演效果。因此，对解释层位进行质控和优化尤为重要。针对研究区纵向沉积体系变化快，单层砂体薄，非均质性强的特点，对研究区nEk21、nEk22上、nEk22下、nEk23四个层序界面的解释层位进行了精细构造解释，在解释过程中，要按照实际地层解释断层两盘层位，确保层位与断层搭接良好，不能进行简单的插值；同相轴变化的地方，要按照沉积学的观点进行解释，有明显跳点的地方，要通过平面层位来检查不闭合点，当解释层位跳点较多时，不能采用平滑的方式处理层位，因为这有可能是层位闭合不好造成的，如果强行大尺度平滑，反而会导致平滑后的层位穿轴，建议进行手工解释，对层位进行闭合，再平滑处理。

2.5  反演效果分析

通过对反演关键参数的优选和过程质控，反演结果基本上解决了薄互储层精度识别低的问题，平面上，反演结果与单井吻合程度高，砂体相变规律清楚；纵向上，分辨率有较大提高，从地震分辨率50m油组提高到5m左右油层。

依据反演定量刻画结果，针对不同甜点段在平面的分布优选有利区带与水平井井位部署，并在水平井轨迹调整过程中，利用高分辨率相控储层预测的结果，精准预测钻头前方地层产状，砂体变化，保证钻井轨迹平稳，提高甜点储层钻遇率。

3 结束语

（1）特征曲线重构可有效识别油层、干层，其中，中低频来自于声波曲线，将声波作为低频曲线，高频来自于GR、DEN曲线。

（2）在反演过程中，每一步的质量控制都很重要。特别是对测井曲线标准化和格架模型建立时，一定要确保选择标准井的预测数据段的数据准确，建立的框架模型才能正确描述地层接触关系和储层分布特征。

（3）利用地震波形指示反演技术能够较好地克服井数和井位分布的影响，可有效刻画储层的纵、横向展布特征，分辨率高，经水平井钻井验证，符合率较高。

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