縱波阻抗反演在春光探區儲層預測中的應用

王鵬飛，黎 騰

（中國石化河南油田分公司勘探開發研究院，河南南陽 473132）

春光探區位于準噶爾盆地車排子凸起之上。目前認為該區發育辮狀河三角洲及灘壩砂沉積，巖性油藏在該區的油氣勘探中占據重要地位[1]。以往的巖性圈閉識別方法以亮點、旁瓣振幅屬性技術為主，這些技術的應用在春光探區取得了顯著的效果[2]。但是隨著春光探區勘探工作的深入，典型強振幅巖性油藏的數量越來越少、規模越來越??；巖性油藏的巖性結構類型復雜多變，地震反射波干涉復雜，造成一些巖性圈閉的強振幅特征并不明顯；砂巖物性的變化造成了同時存在低縱波阻抗優質砂巖、高縱波阻抗致密砂巖，高縱波阻抗致密砂巖形成的較強地震波反射波對識別強振幅巖性圈閉造成了干擾。由于使用地震振幅屬性在春光探區尋找巖性油藏的難度和多解性越來越大，需要探索適用于該區的更加有效的儲層預測方法[3-8]。

1 約束稀疏脈沖縱波阻抗反演原理

約束稀疏脈沖縱波阻抗反演方法的基本假設是，地層的反射系數序列是由一系列服從高斯分布的強反射系數和弱反射系數背景迭合而成的。該方法的優點是能夠獲得寬頻帶的反射系數，且受初始模型的影響較小，能較好地解決地震反演的多解性問題，反演結果更趨于真實。約束稀疏脈沖反演采用地震層位和井約束控制縱波阻抗的趨勢和幅值范圍，測井資料的低、高頻信息豐富且頻帶寬，因此，在測井約束下能夠在一定程度上補充缺失的低頻和高頻成分，提高反演結果的可信度和分辨率。

2 春光探區儲層的縱波阻抗特征

基于測井曲線數據，對不同巖性、物性、含油氣性地層的縱波阻抗特征進行了分析（圖1）。從圖1a可以看出，該區發育低縱波阻抗、高縱波阻抗兩類砂巖，泥巖的縱波阻抗居于二者之間；結合圖1b進行綜合分析可知，高孔隙度的優質砂巖表現為低縱波阻抗特征；結合圖1c進行綜合分析可知，油藏一般屬于高孔隙度、低縱波阻抗的優質砂巖。根據這些特征，春光探區存在利用縱波阻抗數據開展巖性油藏識別的巖石物理基礎。

3 縱波阻抗反演的應用

3.1 提高薄互儲層識別分辨率

春光探區發育辮狀河三角洲平原沉積，多期河道砂體縱向上形成薄互層砂體巖性結構，砂體間的地震反射波干涉復雜，使得利用振幅屬性識別單砂體巖性圈閉的分辨率降低。將反演縱波阻抗數據與振幅地震數據進行對比，發現反演縱波阻抗數據識別薄互儲層的分辨率明顯提高，更有利于薄互儲層砂體的識別與刻畫。以圖2為例，在未經提頻處理的振幅地震剖面圖上，白色虛線所標示的地震波谷同相軸在B井處是兩套砂體地震反射干涉的反映，在C井處是一套砂體反射的結果，因此，振幅地震數據無法準確刻畫出兩套砂體分別的空間展布特征；而在反演縱波阻抗剖面上，兩套砂體的空間展布得到了清晰的刻畫，其中1號砂體在B井與C井之間明顯尖滅，2號砂體從B井穩定延伸至C井，然后在C井高部位尖滅。

圖1 春光探區砂巖、泥巖（a）、高孔優質砂巖（b）、含油砂巖（c）的縱波阻抗特征

圖2 縱波阻抗反演識別薄互層砂體

3.2 描述砂體從尖滅帶區域到砂體內帶區域的展布特征

春光探區砂體尖滅帶附近多為厚層泥巖夾薄層砂巖的巖性結構，從砂體尖滅帶區域到砂體內帶區域，砂地比逐漸增大，最終轉化為大套厚層砂巖發育區。在砂體尖滅帶附近，薄砂巖間的泥巖隔層較厚，調諧效應顯著，砂巖多呈現出“亮點”的較強地震反射特征；而在砂體內帶區域，大套厚層砂巖發育，砂泥巖反射界面較為缺乏，難以形成較強地震反射。當從砂體尖滅帶附近向砂體內帶過渡時，地震振幅的強度將會發生由強轉弱的變化，但這種變化并不意味著有巖性邊界的存在，從而會形成“亮點”巖性圈閉的假象。對縱波阻抗反演數據體進行研究發現，縱波阻抗反演數據體能夠較好地描述砂體從尖滅帶區域到砂體內帶區域的展布特征，從而可以對這種偽“亮點”現象進行鑒別，降低圈閉識別的多解性。

以圖3為例，地震剖面上D井的一套砂體標定在白色虛線所示的波谷同相軸上，且該波谷同相軸在D井與E井之間存在明顯的尖滅特征。從反演縱波阻抗剖面上看，D井的這套砂體實際上能夠延伸并融合到E井所反映的厚層砂體中，在D井和E井之間并沒有形成巖性尖滅點；因此，地震剖面上 D井到E井之間的砂體尖滅特征其實是砂體由尖滅帶區域向內帶區域過渡所形成的假象，與圖3的剖面特征相一致。在圖4所示的振幅屬性、縱波阻抗屬性平面圖上，能夠清楚地看出振幅屬性圖上所反映的一個疑似“亮點”巖性圈閉線索，在縱波阻抗屬性圖上并不具有圈閉特征，從而可以利用縱波阻抗屬性來鑒別這類偽“亮點”巖性圈閉，降低勘探風險。

3.3 識別高孔優質砂巖與致密砂巖的展布

圖3 縱波阻抗反演描述砂體從尖滅帶區域到內帶區域的展布

圖4 縱波阻抗屬性平面圖更有利于反映砂體由尖滅帶區域到內帶區域的變化特征

利用“亮點”振幅屬性技術發現的巖性油藏中，儲層多數屬于具有高孔高滲、低縱波阻抗特征的優質疏松砂巖。還存在一類低孔低滲、高縱波阻抗的致密砂巖，測井解釋多為干層。在應用“亮點”振幅屬性尋找巖性圈閉的實踐中，發現這類高縱波阻抗致密砂巖能夠對巖性圈閉的識別造成不可忽視的干擾。在縱波阻抗反演數據體上對這一問題進行研究發現，縱波阻抗反演數據體能夠同時對低縱波阻抗優質疏松砂巖、高縱波阻抗致密砂巖進行較好的識別，從而能夠鑒別出這種致密砂巖對優質砂巖識別形成的干擾。

以圖5為例，F井設計目的層是沙灣組二砂組“亮點”巖性圈閉，從圖5的地震剖面上看，該井已經鉆在了“亮點”巖性圈閉的有利部位，但僅在目的層鉆遇熒光顯示的干層，F井目的層位置的縱波阻抗測井曲線僅有微弱的降低，且反映孔滲性的SP曲線幾乎沒有變化，說明井點處砂體的物性很差。從圖5的縱波阻抗反演剖面上看，F井位置目的層砂體很薄，井軌跡穿過的目的層縱波阻抗顏色呈暗紅色，反映其數值不夠低（圖5紅色橢圓內），與測井曲線反映的差物性砂巖特征相一致。反演縱波阻抗數據反映F井目的層砂體向左側圈閉低部位方向厚度有所增大，且縱波阻抗變為黃色，反映砂體的縱波阻抗數值降低明顯，因此，可以預測井左側砂體的物性特征有所變好。從縱波阻抗反演剖面還可以看出，F井目的層砂體下方存在一套厚度較大的高縱波阻抗致密砂巖，利用縱波阻抗反演數據能夠對它的展布進行較為清楚的刻畫（圖5白色虛線）。根據地震反射褶積理論進行分析，由于下方高縱波阻抗致密砂巖距離上方目的層低縱波阻抗有利砂巖的縱向距離較近，且下方高縱波阻抗致密砂巖的橫向展布范圍更寬，因此，在地震反射波的干涉作用下，容易造成利用振幅屬性識別上方低縱波阻抗有利砂巖展布范圍比實際較寬的假象?？v波阻抗反演技術能夠對低縱波阻抗優質砂巖的展布范圍進行更加精準地刻畫，從而為鉆探井位的優選提供更加可靠的依據。

4 結論與認識

縱波阻抗反演技術在春光探區巖性油藏的識別中具有較強的適用性。反演縱波阻抗數據體能夠去除子波的干涉作用，提高了砂體識別的分辨率，在識別復雜巖性結構、復雜物性砂體方面具有明顯優勢，能夠降低巖性圈閉識別的多解性，提高儲層預測的精度。目前春光探區所面臨的勘探對象越來越復雜隱蔽，開展縱波阻抗反演技術的應用，將能夠有效促進該區今后的勘探工作。

圖5 縱波阻抗反演識別高孔優質砂巖與致密砂巖

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