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井震结合地震属性反演方法及应用

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井震结合地震属性反演方法及应用󰀁

吴满生1,沈云发1,王志章2

(1.桂林理工大学地球科学学院,广西桂林　541004;2.中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室,北京　100000)

摘　要:地震属性是由地震数据衍生出的几何形态、运动学、动力学以及统计特征的特别量度。根据地震属性与岩层物性的统计关系推断地下岩层物性和油气分布的技术称为地震属性反演。本文介绍了

井震结合地震属性反演方法的基本原理,并在我国西部某气田进行了实际应用。该方法充分利用了钻井

资料纵向精细、横向稀疏,地震资料纵向粗略、横向密集的特点,更精确地刻画砂体,针对该气田二叠系储层非均质性强,砂体横向追踪困难的特点,取得满意效果。

关键词:地震属性;属性反演;井震结合;储层预测

地震反演方法有直接反演和基于模型的测井约

束反演等多种。地震属性反演,首先要在测井解释的

基础上进行地震资料构造解释,建立初始构造模型,提取地震属性,然后利用测井解释结果和地震属性

进行相关分析,建立岩石物理与地震属性的数学关

系,最后通过地震属性反演各种岩石物理资料,进行储层预测[1]。

1　地震属性反演方法的基本原理

1.1　地震属性的分类及地质意义

根据地震波的运动学和动力学特征,地震属性可分为振幅统计属性,复数道统计属性,谱统计属性

(频,能),层序统计属性,相关统计属性等5类。本文

主要研究第一类属性。振幅统计属性包括:均方根振幅,平均绝对振

幅,最大波峰振幅,平均波峰振幅,最大波谷振幅,平

均波谷振幅,最大绝对振幅,绝对振幅总量等,它们是从能量的角度和正负相位的振幅变化来考查波形

的变化和能量分布的。主振幅与地层的波阻抗差有

关,即与地层的反射系数有关,而反射系数的大小与地层的岩石结构、岩石孔隙度、岩石流体成分、流体

饱和度以及压力等因素有关[2],由此可检测由岩性、

地层、流体性质或孔隙度引起的振幅序列的横向变

化。1.2　地震层位标定及属性提取

为了准确提取各个层段的地震属性,以井分层

为控制,地震大界面为趋势的小层追踪思路,井点上采用测井曲线控制地震上层段的分层,对于无井的

地区,则根据上下反射波组的趋势面划分各个层段,

然后全区追踪目的层,利用这些层位控制各个层段的地震属性提取[4]。这样可以保证属性提取总是在各自的层内部进行,不会发生串层而受到其他小层

属性的干扰,确保属性提取的可靠性。

1.3　地震属性与储层物性相关性地震属性既可用于定性解释,也可用于定量描

述。由地震数据定性或定量预测储层特征都需要建

立地震属性与储层物性的相关关系[3]。由于地震属性的物理意义不同,其中的一些属性可能较另外一

些属性对待定的储层环境更为敏感,某些地震属性

可能对某些地下异常比较敏感,而另一些地震属性则可以用作烃类直接显示指标。从以下两方面建立

地震属性与储层物性的关系:

1.3.1　地震属性的物理意义和地质意义明确,可直接使用。如地震反射波振幅在正常的情况下,对储层

段的岩性孔隙度或者产能有关。在这个期间,一般都

是首先从岩石物理原理出发,通过地震传播理论,研究岩石物性对地震波的影响和畸变作用,从而建立

地震属性与岩石物性之间的关系。根据地震属性与岩石物性之间的关系,或者对地震资料做出岩性解

释,或者将地震属性定量转化为储层岩石物性参数。

1.3.2　地震属性定义明确,但其数值变化的物理解释较为模糊,且地震属性与岩石物性的关系不明显,

没有理论公式或近似公式直接导出定量关系;在有

三维地震数据和测井数据之后,采用实验数据建立地震属性与储层岩石物性的定量关系。

1.4　地震属性分析基本流程

地震属性研究储层特征的基础是地震与测井数据之间存在一定的内在关系,利用测井资料解释储

层岩性、物性参数,并建立与井旁道地震属性之间的

相关性,将地震属性转化为储层物性,并推算到井间或无井区。基本流程为:25　2009年第19期 内蒙古石油化工󰀁收稿日期:2009-05-28作者简介:吴满生(1983-)男,硕士研究生,地球探测与信息技术专业。

图中:地震属性包括从地震资料提取地震属性及优化;统计关系是建立测井数据与地震属性的相

关性;刻度是指采用某种地质统计学方法,实现地震

属性与测井参数的线性或非线性转化。剩余校正是对地震属性转化的储层特征与测井特征误差的校

正。现代地震属性多采用地震数据空间自动映射到

储层空间,采用如克里金法的地质统计法,将两种数

据模拟地输入到一个可进行空间自动校正和交叉校正、并隐含一个非线形刻度函数的估算器中,进行储

层特征的估算。解释是指对地震属性反演的储层特

征结合地质资料进行综合分析,合理应用。2　应用实例

2.1　西部某气田目的层盒8、山1段地震层位标定

及层控属性提取和优化该气田位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡西北侧,研

究区目的层二叠系山西组山1段和下石盒子组盒8

段发育一套以河流为主体的陆相碎屑岩沉积体系,

沉积稳定。从地震时间剖面上看,同相轴连续性较好,构造简单,已发现岩性圈闭气藏。在研究区进行

地震属性反演的目的是预测储层,寻找油气藏。

研究区地震采集的是二维地震数据,因二维地

震各测线的能量差异,需要对各测线提取的属性进行归一化优化,图1是盒8上段均方根振幅归一化地震属性图。

图1　盒8上均方根振幅归一化地震属性图2.2　均方根振幅与砂岩厚度关系建立均方根振幅是在分析时窗内选择极大振幅,在

其两侧追踪过零点的时间t1,t2,计算t1,t2间隔内地震记录样点的幅值均方根。分析对比工区67口井的

各个层段砂岩厚度与各属性的匹配,均方根振幅和

砂岩厚度相关性最密切,平面上的匹配性也最高。为

了与生产更好的结合,本次研究中针对各目的层依据泥质含量及储层划分标准,对各井的砂岩厚度与

均方根振幅作相关性分析(图2),求得盒8上、盒8

下、山1均方根振幅x对砂岩厚度y的回归方程如

下:y=41.855×x2.415(盒8上,相关系数为0.78)(1)

y=38.523×x2.743(盒8下,相关系数为0.80)

(2)

y=1.621×e2.84x(山1,相关系数为0.83)(3)

图2　盒8上均方根振幅与砂岩厚度关系

2.3　砂岩厚度预测

利用式(1)、(2)、(3)反演研究区砂岩厚度,绘出盒8上、盒8下和山1段的砂岩厚度图(图3为盒8下

储层砂岩厚度预测图)。

图3　盒8上储层砂岩厚度预测图

2.4　井位部署由于本区井距大,井网密度小,因此布井应根据

研究区目的层的地震属性特征,结合砂岩厚度分布26内蒙古石油化工 2009年第19期　进行部署。通过对多口井的产能分析,得出盒8下段

为主力产气层,根据三个目的层段的产能数据,设置

权值,把盒8上、盒8下、山1段的砂岩厚度图叠置成研究区有利含气区分布预测图(图4),依据此图部署

井位(黄框内为部署的井位)。

图4　研究区有利含气区分布预测图2.5　应用效果分析

我国西部该气田属于非均质性极强的致密岩性

气田,是典型的低渗、低压、低丰度、低产气藏,研究区目的层盒8段属于河流相沉积,砂体横向变化大,

这给储层预测带来极大的困难。本次研究通过层控

提取的多种地震属性,如平均绝对振幅、最大波峰振幅、均方根振幅、瞬时相位等,通过多种属性与砂岩

厚度的相关性分析,得出均方根振幅与砂岩厚度的

相关性最好,依据此关系预测的砂体厚度可信度较高,在有利含气区预测图上部署的预测井位,经过开

采产能验证,有半数以上的井位产能较高,取得满意

的预测结果。3　结语

3.1　优选与要预测的测井参数相关性好的地震属

性建立预测模型,是地震属性反演预测的关键问题之一。

3.2　二维测线振幅能量存在不均衡性,这种测线之

间能量的不均衡性掩盖了反映目的层砂体振幅强弱的地质信息,对属性反演有一定的干扰。因此,必须

通过属性优化来消除干扰,提取真正反映储层地质

信息的地震属性,方可获得可信的结果。3.3　在勘探程度较低、资料较少的情况下,地震属

性反演地质、测井参数可谓一种有效的方法。

[参考文献]

[1]　王志章,杨金华.低幅度构造油藏描述及预测[M].北京:石油工业出版社,1999:73～77.

[2]　孙家振,李兰斌.地震地质综合解释教程[M].

北京:中国地质大学出版社,2002:148～165.[3]　刘淑华,谢占安,刘建武,等.叠前地震多属性

反演在南堡油田火成岩研究中的应用[J].石

油物探,2008,47(1):84～94.[4]　徐明华,朱心万,费怀义,等.苏里格气田储层

地震反演预测技术探讨[J].天然气工业,

2007,27(A):392～393.[5]　王波.测井约束地震反演技术分析及其应用

[J].断块油气田,2006,13(5):23～24.

Theseismicattributeinversionmethodandapplicationupontheunionofwellsandseismic

WUMan-sheng1,SHENYun-fa1,WANGZhi-zhang2

(1.GuilinUniversityofTechnologyCollegeofEarthScience,GuangxiGuilin541004;2.ChinaUniversityofPetroleum(Beijing)StateKeyLaboratoryofPetroleumResourcesandProspecting,Beijing

100000)

Abstract:Thephysicalpropertiesofundergroundrockorfluidpropertychanges,willcauseseismickinematicsanddynamicscharacteristicsoftherelativechanges.Whatreflectthesecharacteristicsof

geophysicalparametershavethefrequency,amplitudeandtimeoverahundredspeciesofpropertyknown

astheseismicattribute.Accordingtotheseattributeandtheknowninformationofthestatisticalrelationshipitcanbeinferredthatphysicalparametersofundergroundandoilandgasdistribution,and

thistechnologyisknownastheseismicattributeinversion.Inthispaper,thebasicprincipleofseismic

attributeinversionmethodisintroduced,anditisappliedintheWestgasfieldtopredictreservoir.Themethodmakesfulluseoffineverticaldrillingdata,seismicdata-intensivefeaturesofthehorizontal,a

moreaccurateportraitofsandbody.InviewofthefeatureofWestgasfield,anditachievedsatisfactory

results.

Keywords:SeismicAttribute;AttributeInversion;theUnionofWellsandSeismic;ReservoirPredict27　2009年第19期 吴满生等　井震结合地震属性反演方法及应用

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全波形反演的工作原理

全波形反演的工作原理

全波形反演的工作原理

全波形反演的工作原理

简介

全波形反演是一种用于地球物理勘探的前处理技术，旨在通过地震波的传播和反射信息来重建地下介质的物理属性。它是一项复杂而强大的技术，被广泛应用于石油勘探、地震监测以及其他地球物理领域。

传统反演方法的局限性

在传统的地震勘探中，通常只使用地震波的到达时间和振幅信息来判断地下结构。然而，这种方法无法提供足够详细的地下信息，并且很难区分不同类型的地质体。

全波形反演的原理

全波形反演通过利用地震波在地下介质中的传播和反射规律，以及地震波在地下界面上的反射和透射现象，来反推地下介质的物理属性。其工作原理可概括为以下几个步骤：

1. 正演模拟：根据已知的地下介质模型和波源信息，使用数值模拟方法计算地震波的传播过程和在地表或接收器上的观测结果。 2. 误差函数定义：将地震波的观测数据与模拟结果进行比对，计算它们之间的差异，常用的误差函数包括最小二乘法、互相关等。

3. 反演算法：通过不断调整地下介质的模型参数，以使误差函数最小化，来逐步重建地下模型。常用的反演算法有梯度下降法、共轭梯度法等。

4. 迭代计算：反演过程是一个迭代的过程，需要不断更新地下模型并重新进行正演模拟和误差函数计算，直到满足反演收敛的条件。

虚拟实验与验证

全波形反演是一项理论和实践相结合的技术，虚拟实验和验证是其关键步骤之一。虚拟实验通过利用已知的地下介质模型，产生合成的地震波观测数据，并将其输入到反演算法中进行反演。通过与实际观测数据进行比对，可以验证反演结果的准确性和可靠性。

应用领域

全波形反演技术在地球物理勘探领域具有广泛的应用，包括但不限于以下几个方面：

• 油气勘探：全波形反演可帮助解决油气勘探中的各种问题，如油藏形态预测、岩性识别、储层描述等。

• 地震监测：全波形反演可用于地震活动的监测和分析，包括地震源研究、震源机制解析等。 • 地下水勘查：全波形反演可用于地下水资源勘查，帮助确定地下水的分布、流动性质等。

地震波阻抗反演方法综述

地震波阻抗反演方法综述

地震波阻抗反演方法综述

一、地震反演技术研究现状

地震反演方法是一门综合运用数学、物理、计算机科学等学科发展起来的新技术新方法，每当数学方法、物理理论有了新的认识和发展时，就会有新的地震反演技术、方法的提出。随着计算机技术的不断发展、硬件设施的不断升级，这些方法技术得到了实践验证和提升，反过来地震反演技术运用中出现的新问题、新思路又不断促使数学方法、地球物理学理论的再次发展。时至今日，地震反演技术仍然是一个不断发展、不断成熟、不断丰富着的领域。

反演是正演的逆过程，在地震勘探中正演是已知地下的地质构造情况、岩性物性分布情况，根据地震波传播规律和适当的数学计算方法模拟地震波在地下传播以及接收地震波传输到地表信息的过程。地球物理反演就是使用已知的地震波传播规律和计算方法，将地表接收到的地震数据通过逆向运算，预测地下构造情况、岩性物性分布情况的过程。地震波阻抗正演是对反演的理论基础和实现手段。

1959年美国人Edwin Laurentine Drake在宾夕法尼亚州开凿的第一口钻井揭开了世界石油工业的序幕。从刚开始的查看地质露头、寻找构造高点寻找石油，到通过地震剖面的亮点技术寻找石油，再到现在运用多种科学技术手段进行油气资源的预测，石油勘探经历了一个飞速的发展历程。

声波阻抗（AI）是介质密度和波在介质中传播速度的乘积，它能够反映地下地质的岩性信息。声波阻抗反演技术是20世纪70年代加拿大Roy Lindseth博士提出的，通过反演能够将反映地层界面信息的地震数据变为反映岩性变化的波阻抗（或速度）信息。由于波阻抗与地下岩石的密度、速度等信息紧密联系，又可以直接与已知地质、钻井测井信息对比，因此广泛应用于储层的预测和油藏描述中，深受石油工作者的喜爱。70年代后期，从地震道提取声波资料的合成声波技术得到了快速发展，以此为基础发展的基于模型的一维有井波阻抗反演技术，提高了反演结果的可靠性。进入80年代，Cooke等人将数学中的广义线性方法运用于地震资料反演，提出了广义线性地震反演。此后Seymour等人又提出了测井声波资料和地震数据正反演相结合求取地下声波阻抗的测井约束反演，大大拓宽了反演结果的纵向分辨能力。

地震资料属性分析技术在渤海复杂油气田储层预测中的应用

地震资料属性分析技术在渤海复杂油气田储层预测中的应用

地震资料属性分析技术在渤海复杂油气田储层预测中的应用

【摘要】随着勘探开发程度的深入，面对的大多数是断层发育、构造复杂、储层类型多样、储层横向变化快的油气藏，给储量预测带来了很大的难度。为了加快新油气田的评价步伐、确保成果质量，物探人员要充分利用现有的地震资料全方位的信息，运用多种地震属性手段来预测储层。本文所运用的地震属性包括振幅属性、波阻抗反演、频率属性、地震相等。

【关键词】振幅 波阻抗反演 频率 地震相

1 概述

随着渤海湾盆地油气勘探开发程度的深入，勘探开发的难度逐步变大。油田范围内断层发育、构造复杂、储层类型多样、储层横向变化快且难以利用地震资料精细描述，储层预测难度加大。

地震属性，就是指地层中储层物性和充填在其中的流体性质的空间变化，造成地震反射速度、振幅、频率等的相应变化，这些变化的各种数学表现就是地震属性。

地震属性分析的目的就是以地震属性为载体从地震资料中提取隐藏的信息，并把这些信息和钻井、测井信息紧密结合转换成与岩性、物性或油藏参数相关的、可以为地质解释或油藏工程直接服务的信息，从而达到充分发挥地震资料在储层预测方面的潜力。

就是针对渤海复杂油气田的特点与难点，充分利用现有的地震资料全方位的信息，针对每个油田的具体难点，针对影响储层的几个关键点，以振幅属性、频率属性、波阻抗反演、地震相等地震属性分析技术为手段，分析地震属性的地质意义，保证地震资料储层预测的正确性和可靠性。

2 波阻抗反演和砂体描述

地震反演是指利用地震资料对地下岩层空间结构和物理性质进行成像的过程，通常意义上的地震反演常指波阻抗反演。波阻抗反演是指利用地震资料反演地层波阻抗的地震特殊处理和解释技术，是储集层岩性预测、油藏特征描述的确定性方法。反演而成的波阻抗剖面不仅便于解释人员将地震资料与测井资料进行对比，而且能有效地对地层物性参数的变化进行研究，从而得到物性参数在空间的分布规律，指导油气的勘探开发。

b油田主要目的层段明下段属于河流相沉积地层，储层横向变化大。为了更好的把握储层空间展布，进而研究油气分布情况，开展了储层反演工作，反演结果用于砂体描述工作，定量的得到了储层的分布范围。

地质统计反演之随机地震反演方法_以苏丹M盆地P油田为例_李方明

地质统计反演之随机地震反演方法_以苏丹M盆地P油田为例_李方明

© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 文章编号:100020747(2007)0420451205地质统计反演之随机地震反演方法

———以苏丹M盆地P油田为例

李方明1,计智锋1,赵国良1,吴昌吉2,李志明3(1.中国石油勘探开发研究院;2.中国石油青海油田公司勘探开发研究院;3.中国石化勘探开发研究院无锡实验地质研究所)基金项目:中国石油天然气集团公司重点科技攻关项目“苏丹M盆地北部成藏条件研究与有利目标评价”(03B60201)摘要:随机地震反演是地质统计反演方法的重要组成部分,是地震反演与序贯模拟的结合。在随机地震反演过程中,首先统计随机变量的直方图分布,计算随机变量的变差函数,确定随机变量在不同方向上的变程;然后,针对每一种实现,在地震道位置根据计算出来的反射系数人为合成地震道,比较合成道与原始地震道之间的误差,达到要求的精度后输出反演结果。以苏丹M盆地北部P油田为例,对波阻抗及测井数据进了直方图分析、变差图分析及相关性分析。用模拟退火方法对研究区全区的波阻抗体以及部分地区的密度体进行随机地震反演后发现,随机地震反演的波阻抗体与密度体反演剖面分辨率较高,甚至浅层薄砂体在反演结果上都有很好的反映,砂泥岩厚度的横向变化情况也刻画得非常好。结论表明,随机地震反演为油田开发阶段的地震反演提供了一种新的思路。图7参13关键词:地质统计反演;随机地震反演;变差函数;相关性分析中图分类号:P631.4 文献标识码:AMethodologyandapplicationofstochasticseismicinversion:AcasefromPOilfield,MBasin,SudanLIFang2ming1,JIZhi2feng1,ZHAOGuo2liang1,WUChang2ji2,LIZhi2ming3(1.ResearchInstituteofPetroleumExploration&Development,PetroChina,Beijing100083,China;2.ResearchInstituteofExplorationandDevelopment,PetroChinaQinghaiOilfieldCompany,Gansu736202,China;3.WuxiLaboratorialGeologyBranch,ExplorationandProductionResearchInstitute,Sinopec,Wuxi214151,China)Abstract:Stochasticseismicinversion,whichisanimportantpartofgeostatisticalinversion,integratesseismicinversionandsequentialsimulation.Thehistogramdistributionstatistics,variogramcalculationandtherangedeterminationindifferentdirectionsofrandomvariablesareconducted.Seismictracesaresynthesizedbasedonthecalculatedreflectivityatthelocationofseismictracesforeachrealization,andtheprocesswillnotbefinisheduntiltheymatchtheoriginalseismictraceswithinrequiredaccuracy,thentheinversionresultisexported.WiththePOilfieldinthenorthoftheMBasin,Sudanasanexample,thehistogram,variogramandcorrelationoftheimpedanceandwelllogdataareconducted.Thestochasticseismicinversionofimpedancevolumesinthewholestudyareaandofdensityvolumesinpartsoftheareabysimulatedannealingindicatesthattheinversionhasahigherresolution,whichcanidentifythinbeddedsandstonesofshallowlayersandreflectthicknesschangesofsandstoneandshale.Keywords:geostatisticalinversion;stochasticseismicinversion;variogramfunction;correlationanalysis