不确定性反演关键参数的地质含义及正演模型反演研究——以渤海海域W油田为例

地质统计学反演具有较高的空间分辨率,在储层预测中应用广泛,其反演精度受地质框架模型、纵/横向变程和岩性比例等多个因素的影响.传统方法主要从反演角度通过参数测试的方式开展参数对反演精度影响的研究,进而求取合适的反演参数.该参数求取方式效率低,反演结果精度不高,不能完全准确地反应储层空间变化特征.针对这一问题,本文采用从模型正演及其相应反演角度开展参数对反演精度影响的研究,并对反演参数求取方法进行了阐述.首先论述了地质框架模型及变差函数的地质含义,并以渤海W油田明化镇组下段储层特征为指导,构建了曲流河沉积典型的堆叠型和侧叠型地质模型,进而开展模型正演及相应的地质框架模型、纵向变程和横向变程对反演精度影响的研究.分析表明:1)基于高分辨率层序地层格架构建的地质框架模型有助于反演精度的提高;2)合适的变程能够提升反演分辨率.纵向变程的求取应综合考虑最小地质体大小、地震采样率等因素,而横向变程的求取应以地质信息为指导;3)开发阶段以砂层组级别地质框架模型为约束,结合储层特征求取反演参数的方法赋予了参数明确的地质含义,反演结果清晰表征了储层内部砂体叠置及空间展布特征,有助于提高薄储层表征精度,为开发后期的井位部署和井位调整提供依据.     

基于层序地层学的地质统计学反演

地质统计学反演具有较高的空间分辨率,在薄储层预测中应用广泛,其反演精度受地质框架模型、纵/横向变程和岩性空间展布趋势的影响较大.传统地质框架模型、变程及岩性空间展布趋势的选取主要通过参数测试来实现,效率低,反演精度不高,并不能完全反应储层空间变化特征,尤其是对于储层横向变化较快的曲流河沉积,其储层叠置特征和空间展布特征刻画难度更大.为此,本文以渤海W油田为例,将层序地层学理论引入地质统计学反演中,以层序地层学理论为指导,建立精细的层序地层格架,并构建相应的地质框架模型,借助储层沉积学分析,进而开展层序地层格架约束下变程及地质框架模型约束下岩性空间展布趋势选取方式及其对反演精度影响的研究.研究认为,基于层序地层学选取反演参数效率高、精度高,所选参数地质含义明确;反演结果空间分辨率高,与井上信息吻合度更高,储层内部砂体的叠置特征及空间展布特征更加清晰,从而为油田开发提供了高品质数据支撑.     

基于含砂率的相控地质统计学反演储层预测技术研究

陆相湖盆三角洲沉积储层横向变化快、纵向薄砂泥互层,储层预测难度大.针对该问题,本文以乌石油田群流沙港组二段中层序为背景,提出了一种基于含砂率的相控地质统计学反演储层预测技术.通过单井统计,建立含砂率与沉积微相的关系;再利用平面含砂率横向约束建立三维含砂率初始模型;进而运用贝叶斯理论将三维含砂率初始模型作为约束条件融入到地质统计学反演进程中,实现了三角洲沉积相控反演技术研究.结果表明,相比常规地质统计学反演,应用该技术得到的反演结果精度大幅提升,不仅纵向分辨率高,且对不同期次砂体的叠置关系及沉积相纵、横向演变规律展现效果更好,有效指导了油田勘探开发实施.     

地质统计学反演在储层预测中的应用——以WSD区P_3w为例

研究区发育砂砾岩储层,一般由多期扇体叠置而成,横向变化快,非均质性强,因而给储层预测带来了困难.常规约束稀疏脉冲反演受制于地震频带,纵向分辨率不足,无法清晰地展现出砂体的叠置关系,因此本文确定了以地质统计学反演为核心的储层预测方法重点对WSD区P_3w_1~2段油组进行储层预测综合研究.首先对基础数据(井数据、地震数据、储层敏感参数、合成记录、子波等)进行质控,确定储层预测的可行性,其次根据井资料、约束稀疏脉冲反演结果以及对该区沉积模式与岩性展布的初步认识,求取地质统计学反演参数,针对研究对象进行地质统计学反演和储层砂体厚度的计算,同时对两种反演方法进行对比分析,然后对反演结果、储层砂体平面分布情况以及沉积微相平面展布特征进行综合研究分析,最后从平面、剖面两个角度对反演结果分别进行定性、定量地验证分析,证明反演结果的可靠性.研究表明地质统计学反演在WSD区具有一定的适用性,为该区有利区的优选和评价提供了依据,同时也为冲积扇储层预测提供了有效的方法.     

分频构形反演技术在东海B气田中的应用

为了经济有效地勘探开发海上油气,储层反演技术的精度尤为重要,常用的稀疏脉冲反演纵向分辨率偏低,地质统计学反演模型化影响大,两者对横向变化快的储层很难准确预测.因而,本次采用了分频构形反演技术,它是在统计学反演基础上,以分频厚度成像为原则,波形相控为思想,充分结合井震信息,得到既有纵向较高的测井分辨率,又有横向地震分辨率,能表征沉积体构形特征及储层非均质性特征的一种反演方法.该方法主要采用克里金建模、地震反演、相控插值和随机建模联合实现.通过在东海B气田花港组储层预测中应用研究表明,该反演方法分辨率和预测精度显著提高,有效地表征了主力层H4d的砂体平面展布特征,厚储层处于工区东南部,成功地指导了后续调整井的实施,为气田后续剩余油气挖潜提供了有利技术支撑.     

地质统计学反演方法对单一河道砂体的刻画

河道储层是我国东部陆相油田的主要储层类型,储层内单一河道砂体宽度窄、横向变化快,砂体之间叠置关系复杂,导致了油田开发中后期面临的注采矛盾突出、剩余油挖潜困难等一系列生产难题.因此,对单一河道砂体进行预测和精细刻画尤为重要.应用传统测井剖面对比方式刻画单一河道砂体,不仅难度高、工作量大,而且井间砂体预测只能依靠推测,可靠性低.而受限于地震资料的主频,常规储层反演的预测结果纵向分辨率低,无法达到描述薄层单一河道砂体的要求.近年来的实践表明:地质统计学反演方法基于井震结合思想,通过数学模拟的手段,可以有效改善薄层砂体的预测效果,在其预测结果中刻画薄层单一河道砂体的精度可以满足开发中后期油田生产的需要.本文以松辽盆地北部榆树林油田树123区块为例,采用地质统计学反演方法,对扶杨油层浅水湖泊三角洲相河道储层单砂体开展了预测和刻画.结果显示:密井区砂体预测符合率达到85.6%,稀井区砂体预测结果与沉积模式吻合.在剖面上可以识别出薄层单一河道砂体间的叠置或接触关系,有效指导了井间砂体对比,揭示砂体连通关系;在平面上相对准确地定量化展现出单一河道砂体的展布形态,为确定剩余油富集区和井位部署提供依据,从而保障油田持续增储上产.     

地质统计学反演技术在超薄储层预测中的应用

地质统计学反演技术将地震反演方法与随机模拟理论充分结合,能够有效的综合运用地质、测井和地震信息对地下储层进行研究,在充分发挥地震资料横向分辨率优势的同时,具有更高的纵向分辨能力.渤海K油田储量主要集中在明化镇组地层内,发育分流河道型浅水三角洲沉积,储层厚度薄、横向变化大,绝大部分单砂体厚度远远低于地震资料分辨能力的下限,属于超薄储层类型.针对这类储层首次在渤海油田开发阶段引入地质统计学反演方法,并与常规稀疏脉冲反演成果进行对比,该方法能极大提高薄层分辨能力,有效的解决了油田超薄储层预测问题.后续钻井揭示砂岩预测符合率较高,研究成果对K油田开发井的调整与实施起到了很好的指导作用.     

双宽地震资料在东海X气田河道砂体预测中的应用

东海X气田主力储层埋藏深、横向变化大,常规地震资料品质较差、分辨率低,满足不了勘探开发中日益精细的地质需求。采用三船四源斜缆的采集方式获得宽频宽方位的地震资料,其具有高分辨率、高信噪比、高保真度的特征。应用宽频宽方位地震资料高分辨率、各向异性的优势信息,结合叠前同时反演,求取分方位的河道砂体敏感弹性参数反演体,并且把垂直于河道走向的多个方位反演体进行叠加,从而进行河道砂体的精细预测。相比于常规地震资料,基于宽频宽方位地震资料的储层反演提高了河道砂体的预测精度,为东海X气田的滚动勘探与开发开采奠定了基础。      

联合多点地质统计学与序贯高斯模拟的随机反演方法

岩相和储层物性参数是油藏表征的重要参数,地震反演是储层表征和油气藏勘探开发的重要手段.随机地震反演通常基于地质统计学理论,能够对不同类型的信息源进行综合,建立具有较高分辨率的储层模型,因而得到广泛关注.其中,概率扰动方法是一种高效的迭代随机反演策略,它能综合考虑多种约束信息,且只需要较少的迭代次数即可获得反演结果.在概率扰动的优化反演策略中,本文有效的联合多点地质统计学与序贯高斯模拟,并结合统计岩石物理理论实现随机反演.首先,通过多点地质统计学随机模拟,获得一系列等可能的岩相模型,扰动更新初始岩相模型后利用相控序贯高斯模拟建立多个储层物性参数模型;然后通过统计岩石物理理论,计算相应的弹性参数;最后,正演得到合成地震记录并与实际地震数据对比,通过概率扰动方法进行迭代,直到获得满足给定误差要求的反演结果.利用多点地质统计学,能够更好地表征储层空间特征.相控序贯高斯模拟的应用,能够有效反映不同岩相中储层物性参数的分布.提出的方法可在较少的迭代次数内同时获得具有较高分辨率的岩相和物性参数反演结果,模型测试和实际数据应用验证了方法的可行性和有效性.     

基于叠前弹性反演的含气储层预测技术

叠前弹性反演是目前岩性气藏储层预测的主要技术,仅仅使用纵波阻抗反演预测储层在理论和准确性方面都存在着一些不足,反演的多解性更是其致命的缺陷.本文从横波测井资料不同岩性、流体的岩石物理参数分析入手,优选能够区分岩性和流体的最佳敏感弹性参数,通过叠前反演获得反映储层岩性和含气性的弹性参数体,最后进行地震弹性参数交汇解释预测储层和识别流体.将纵向分辨率较高的测井岩石物理参数分析和横向分辨率较高的地震叠前反演结合起来,应用多个弹性参数,明显提高了储层预测的精度.地震数据中的AVO信息得到了充分的应用,采用纵波独立变量求解Zoeppritz方程.为有效储层预测和流体识别探索出了新途径.在靶区利用叠前弹性纵横波速比的属性,刻画出五级层序单砂体,在此基础上确定建议的水平井井位及其轨迹,通过叠前弹性反演比P波数据独立反演钻井成功率提高了10%以上.     

叠后MCMC法岩性反演算法研究

叠后MCMC(马尔科夫链蒙特卡罗)反演是一种地质统计学反演方法,该方法能够利用地震、测井等多尺度信息综合预测储层砂体,并使反演结果忠实于地震数据.算法的重点是在贝叶斯框架下,对样本点构建能够反映空间相关性的马尔科夫链,基于蒙特卡罗迭代算法实现对复杂后验分布空间进行有效搜索.文章以一维垂向视角阐述基于MCMC算法预测储层砂体的统计学原理,将反演过程所运用的统计学符号赋予地质含义,较为形象地将随机算法的数学意义与储层反演的地质意义联系起来.并在此基础上,以朝阳沟油田扶余油层未开发区朝65井所在剖面的砂体预测为例,验证叠后MCMC法岩性反演的可靠性.     

基于地质体空间位置优化约束的航空重力梯度数据三维物性反演

重力数据的物性反演面临着严重的多解性问题,降低多解性的有效手段是加入约束条件.而边界识别、深度估计及成像方法可获取地质体的水平位置、深度范围等几何参数信息,本文将基于数据本身挖掘的地质体几何参数信息约束到物性反演中,以降低反演的多解性.通过引入基于深度信息的深度加权函数及基于水平位置的水平梯度加权函数建立优化约束条件,有效地提高了反演结果的横向及纵向分辨率.重力梯度数据包含更多的地质体空间特征信息,将优化约束反演方法应用到全张量数据的反演中,模型试验表明本文方法反演结果与理论模型更加吻合.最后对美国路易斯安那州文顿盐丘实测航空重力梯度数据的应用表明,本文方法在其他地球物理、地质资料不足的情况下获得更可靠的反演结果.     

辽河坳陷大民屯凹陷三台子地区下第三系碎屑岩储层预测研究

针对目标区下第三系储层横向变化快,沉积特征不明显等特点,为提高滚动探井、开发井的钻探成功率,本文研制形成一套具有针对性的油气藏勘探预测研究方法.即运用多井约束波阻抗地震反演方法来预测砂体展布,同时对生成的地震波阻抗反演数据体中的振幅、厚度等暗含的有效信息进行提取,对砂体的分布范围及厚度变化进行准确而精细的描述和预测,最终依据此法优选有利相带,部署井位,取得了很好的勘探开发效果.     

基于模拟退火算法的随机反演技术在砂体预测中的应用

塔河油田Su地区石炭系卡拉沙依组砂体的埋藏深度较深,厚度一般小于10m,且横向变化较大,砂、泥岩之间的阻抗差异较小,地震资料不能区分砂泥岩,因此储层描述困难.为此,针对该区目的层段开展了测井约束地震反演研究.本文选用当前理论上较为突出,且实际应用中较为可靠的随机反演方法,同时将模拟退火全局优化方法引入进来,采用约束稀疏脉冲的反演结果作为随机反演的输入模型,大大提高了模型的精度,增强了随机反演的可靠性.通过对比分析,反演剖面的分辨率和信噪比有所提高,能较好地反映储层性质的横向变化,预测结果与实际钻井符合,证实该反演技术在该地区具有一定的实用性.     

基于Bayesian-MCMC算法的地质统计学反演及其在油藏模拟中的应用

在油藏开发中,三维地质模型的精度直接影响油藏模拟的可靠性,而三维地震高分辨率反演的岩性体、物性体等结果在传统地质建模方法中并没有得到充分利用.为此本文将基于Bayesian-MCMC(贝叶斯推理-马尔科夫链蒙特卡罗)算法的地质统计学反演成果直接用于三维地质模型的建立和后续的油藏模拟当中.基于Bayesian-MCMC算法的地质统计学反演技术将约束稀疏脉冲反演和地质统计学模拟技术的优势相结合,以地震数据体、测井曲线和以概率密度函数、变差函数表达的地质信息为基础,反演得到纵、横向均具有高分辨率的三维岩性体、孔隙度体、饱和度体、泥质含量体等.这些结果通过时深转换直接建立高精度的三维岩性模型、物性模型,为后续的油藏模拟提供了高精度的基础数据.基于该方法重新建立的三维地质模型细节更加丰富、重新计算的气田静态储量与动态储量吻合好、生产井的历史拟合效果得到了明显的改善.充分说明重新建立的地质模型具有更高的精度、其增加的细节更符合地下的实际地质情况.文章首先简要介绍了基于Bayesian-MCMC算法的地质统计学反演的方法原理和实现流程,随后通过实例展示了该技术的在三维地质建模和油藏数值模拟中的应用效果.     

叠后地震数据的谱反演处理技术及其应用浅析

受限于现有三维地震资料的分辨能力,薄储层、小断裂等小尺度地质目标识别难题始终影响着岩性油气藏勘探开发的精度.基于高分辨地震分频技术的谱反演处理技术为提高薄层识别与预测精度提供了一条新的思路和方法.在原始叠后地震数据基础上开展谱反演处理,可获得全频带地震反射系数序列数据.该数据具有很高的分辨率,完全可以用于微小级别地质体及地质体内部细节的描述与形态刻画.本文对谱反演处理技术的基本原理和实现方法进行了简要阐述,并将其应用到实际生产资料中.实例应用表明,谱反演处理获得的反射系数数据成果分辨率非常高,可清晰识别目标薄储层反射特征及各类层序变化边界,有较强的实用和应用价值.     

叠前地震波形指示反演在薄互储层预测中的应用

地震波形指示反演在高频段通过将地震波形信息代替变差函数,使得反演过程及结果能够更好的体现了"相控"的概念,并且能够有效提升预测储层纵向及横向分辨率,在薄层、薄互储层预测上是地质统计学反演之外一种新的、更高效的反演手段.针对J4井区纵波阻抗无法有效识别河道砂薄互储层的问题,通过横波速度估算,计算得到一系列弹性参数,优选出对砂泥岩识别最敏感的弹性参数,创新尝试在叠前域使用地震波形指示反演敏感参数体,最终达到对目标薄互储层"定量"识别的目的.应用结果表明:在叠前域使用地震波形指示反演代替常规反演可以很好的解决薄层预测中纵横向分辨率不高、纵波阻抗无法有效识别砂泥岩的问题,对同类型储层定量预测具有一定的借鉴意义.     

伽马拟声波分频重构反演在储层预测中的应用

在地质和地震资料研究基础上,通过岩心、录井和测井分析,探索不同频率尺度测井曲线的储层意义,优选研究区内钻穿古近系底砂岩段砂泥薄互层储层5口探井的储层敏感曲线.在曲线预处理、标准化和敏感性分析的前提下,利用曲线分频拟合,对储层敏感曲线和声波曲线做小波多尺度分解,提取反映薄互层储层岩性变化的中频中尺度伽马曲线和反映地层速度的低频大尺度声波曲线.利用统计模型信息融合构建具有声波量纲的拟声波曲线.在地质研究和沉积演化模式的指导下,运用井约束反演的方法补充地震资料的高频和低频信息,提高地震资料的质量,预测有利储层分布.研究表明,伽马拟声波分频重构反演能有效的提高地震资料的纵向和横向分辨率,刻画复杂地质条件下的薄层储层分布.     

NBR油田优质储层叠前叠后联合反演与应用

开展NBR油田地震优质储层预测,可有效支撑低效井区开发和外扩区储量动用,对油田产能建设有重要意义.本文针对地震反演存在叠后反演参数单一、叠前反演多解性强的问题,提出三步流程实现叠前叠后联合反演,达到优质储层定量表征目的.步骤一通过叠后地质统计学反演预测砂泥岩;步骤二开展岩石物理分析,明确了剪切模量为含油砂体敏感弹性参数,再以步骤一反演结果为约束,采用叠前扩展弹性阻抗反演(EEI)预测储层含油性;步骤三仍以步骤一结果为约束,采用高斯配置协模拟测井参数反演预测孔隙度、渗透率.最后按照优质储层物性界限,通过剪切模量、孔隙度和渗透率体得到优质储层三维表征体.上述方法在NBR油田A组油层中优质储层预测符合率达到78.3%,优选甜点区部署水平井效果显著.     

基于贝叶斯理论的多尺度地震反演方法

典型沉积旋回的模型分析表明,薄层调谐作用的影响抑制了地震相对高频的反射能量,降低了地震资料的分辨率.基于该资料的常规地震反演难以识别较薄的储层.为了提高地震反演的分辨率,本文利用小波变换分频技术,将地震资料分解为大、中、小三个尺度的数据体,有效减弱了调谐作用,增强了地震资料的相对高频和相对低频,提高了分辨率.在贝叶斯理论框架下,依据地震资料与沉积层序体的多尺度对应关系,逐级进行地震反演,把大尺度地震反演结果作为中尺度地震反演的模型约束,中尺度反演结果又作为小尺度地震反演的模型约束,最终完成整个反演.理论模型试算展示了该方法的逐级寻优特性,实际地震资料的多尺度反演表明,同常规稀疏脉冲反演方法相比,基于贝叶斯理论的多尺度反演对较薄储层的识别能力有实质性提升.