基于地震反演的深水无井区储层预测方法研究

对于深水盆地早期勘探,地质资料匮乏,钻井极少甚至没有钻井资料,无法满足储层反演的精度要求,制约了对勘探目标的评价。为了解决此问题,以某深水H区为例,运用地震层序模型理论,对地震数据进行时频分析,求得虚拟反射系数,通过道积分进而得到虚拟井的波阻抗曲线,完成虚拟井的构建。通过模型试算和利用相邻工区实际钻井资料的对比分析,验证了该方法的可行性与正确性。采用常规的地震反演方法对某深水H区进行波阻抗反演,实现了深水无井区的储层预测,结合地质情况进行分析,预测结果与地质认识相符,为勘探目标评价提供了借鉴。     

高密度速度分析方法在水合物无井约束波阻抗反演中的应用研究

波阻抗反演对水合物识别具有一定的辅助意义。由于地震波形数据缺少低频信息,在地震数据波阻抗反演时,一般要利用测井信息提供低频约束,但在我国南海水合物调查中,由于测井资料少,使得基于模型的波阻抗反演方法受到一定的限制。常用的无井约束波阻抗反演方法采用层速度建立初始模型,但常规速度分析方法密度低、精度不高,导致补偿的低频信息成分不丰富。针对这一限制,这里提出利用高密度速度分析方法获得层速度建立初始模型,该方法利用叠前时间偏移数据,对空间上的每一道,时间上每一个样点都进行分析,尽可能利用了数据的走时,能为阻抗反演提供低频成分更丰富、分辨率更高的初始模型。实际资料处理结果表明,该方法所得到的波阻抗反演结果与水合物特征对应良好,能取得良好的反演结果。     

南海北部陆坡崎岖海底区地震成像:OBS旅行时反演

深水陆坡油气资源丰富,是油气勘探的重要领域。由于陆坡水深变化较大、海底地形崎岖、地质构造复杂,地震成像存在诸多难点,其中,速度模型的建立是最大的难题之一。利用OBS(ocean bottom seismometer)数据上丰富的折射初至信息,采用旅行时反演方法建立崎岖海底区速度模型。OBS数据由广州海洋地质调查局在南海北部陆坡珠江口盆地东部海域采集,数据质量良好,存在大量的初至折射波。地震成像结果表明,在深水崎岖海底区,利用OBS的初至旅行时能够获得地震成像所需要的背景速度场。受限于高频近似的假设,初至旅行时反演结果分辨率较低。全波形反演可以提供精度更高的速度结构,初至旅行时反演结构可用作全波形反演的初始模型。     

准噶尔南缘山前齐古背斜综合约束近地表速度建模

齐古背斜位于北天山山前南缘第一排构造带上,油气富集。工区内河流冲积扇体发育,沟壑纵横,表层速度结构复杂,难以准确建立近地表速度模型,影响地震成像。通过微测井约束的层析反演方法建立近地表速度模型,据表层结构调查、齐古背斜地质图、卫星照片对模型进行对比分析,同时结合层析反演严格的质控手段,对模型进行综合约束,经多次迭代得到合理的近地表速度模型,以此为基础计算静校正量并应用于地震数据处理中,通过叠加剖面检查进一步验证近地表模型的准确性。     

基于井数据约束的高精度层析速度反演

测井数据是一种准确可靠的先验信息。在层析反演方程组中加入井数据信息一定程度上提高了反演精度和效率,但仍无法精确描述微幅构造地质体。针对这一特点,笔者提出了基于井数据约束的高精度层析速度反演方法。首先进行常规的井约束层析速度反演,假定测井处的网格速度不更新,建立井约束反演方程组,更新速度场,得到初步的偏移成像结果;然后在此基础上利用测井速度信息约束偏移深度,对更新后的速度场进行速度分析及精细化建模,提高速度建模精度,同时减少了反演迭代更新次数,提高了反演效率。模型试算及实际资料处理结果表明,该方法具有更高的反演精度和计算效率。     

多井约束三维地震伽玛波阻抗反演在新场气田砂体描述中的运用

多井约束三维地震反演是岩性勘探常采用的处理手段，三维地震数据体在井的约束下，通过反演可获取具有岩层物属性特征（如岩性，孔隙度，伽玛值）含意和测气意义的数据体，在此基础上建立地质解释模型，可以较准确地获取岩层相应参数体空间展布，运用Jason反演技术，生成伽玛岩性数据体和波阻抗数据体，清理出了新场气田沙溪庙组厚度≥5m，展布面积≥0.3km^2的13层次砂体，并从沉积微相，储层物性波阻抗级别等方面对砂体的含气性进行了研究。     

基于角度域共成像点道集的微分相似优化法偏移速度分析

微分相似优化(Differential Semblance Optimization,DSO)法是一种可以有效避免非线性最小二乘反演过程中不聚焦问题的速度反演方法。基于DSO原理的波动方程偏移速度分析将成像道集的聚焦或者拉平程度作为速度判定的准则,其目标泛函具有良好的凸性,可以有效避免局部极值问题,目标泛函的梯度较为光滑,并且对地震数据中低频成分的要求较低,对速度模型中背景速度的估计较为准确。一般情况下,DSO方法利用偏移距域共成像点道集建立目标泛函,文中利用角度域共成像点道集建立目标泛函对速度的准确性进行判定。模型试算结果表明,通过角道集可以更加直观地对速度的准确性进行判定,并且准确反映速度与深度的对应关系。     

低频信息对阻抗反演的影响分析

在地震波阻抗成像和岩石物理解释中,低频信息是非常重要的。缺失低频会导致地震波频带变窄,时间域分辨率降低,最终会使波阻抗成像错误或造成虚假成像,这将会造成储层预测和岩石物理解释不正确。针对同一工区的两块资料ZJNew和ZJOld进行了波阻抗反演,含较多低频成分的ZJNew资料的反演结果分辨率较高。通过楔形模型反演结果的比较可知,低频缺失会导致在储层位置出现虚假薄夹层,造成储层预测解释错误。     

AVO叠前反演在中等阻抗储层预测中的应用

新场气田须四下亚段TX94砂体为砂砾岩互层。前期勘探证实,砂岩为有效储层,由于砂岩与作为围岩的泥岩阻抗接近,而砾岩的阻抗又远远大于砂泥岩,常规地震属性及叠后反演无法准确识别砂岩。采用AVO叠前反演技术,综合应用纵波弹性阻抗和纵波、横波速度比,结合岩石物理模板,对砂岩进行了准确刻画。这里阐述了AVO叠前反演的原理,讨论了反演处理中的地震数据分析,岩石物理分析,子波提取,低频趋势模型建立等关键步骤。反演结果表明,AVO叠前反演能很好地识别砂岩,降低了勘探风险。     

小波边缘分析建模波阻抗反演方法在煤层解释中的应用

受限于地震波主波长的1／4,常规地震处理难以分辨较薄煤层。基于模型的波阻抗反演虽然克服了厚、薄煤层计算问题．但因难以得到准确的高频部分,很多情况下反演结果的精度和分辨率往往不能满足地质预测的要求。小波边缘分析建模波阻抗反演方法是从地震数据中提取地震特征参数,用于建模并参与迭代反演。该方法即可以弥补反演过程中高频成分的误差,减少对钻井数据的依赖程度,得到较为合理的初始模型,又可提高反演的精度和分辨率．使反演结果更好的反映实际地下地质情况。利用该方法,对大井-将军庙及新疆红沙泉2个勘探区的侏罗系中统西山窑组含煤地层进行波阻抗反演,反演结果与钻井资料进行比较,其中大井一将军庙0802及0809号孔单煤层厚度误差分别为3％、8％．新疆红沙泉多煤层厚度及煤层之间的夹层厚度预测结果除B6煤层误差较大外,其它误差均小于7％．可见该反演方法的计算结果比较准确。     

渤中凹陷BZ1探区Qa构造速度异常分析

渤中凹陷BZ1探区Qa构造两口钻井在相距1.3 km的实钻过程中出现了速度异常,三维地震资料时间剖面地层深度与钻井地质分层深度出现了不一致的矛盾现象,即新钻井Qa 3井的钻井预测深度相对于本井地质分层深度更深,速度相对于Qa 2井变小,因而两口井地震速度在横向分布上出现了明显差异。分析表明,速度异常主要由沉积和构造共同作用所引起。利用地震叠加速度谱建模,通过井点速度场、趋势种子点进行校正,获取到更加准确的地下速度,并进行高精度变速成图,能够真实反映地下构造。对比单井速度预测钻井深度与单井速度场校正速度谱建模速度场预测钻井深度,并对比其误差精度,可以看出后者有效地解决了实际钻探过程中因速度异常而导致预测深度误差偏大的问题。因此钻前进行速度场建模与变速构造成图,对今后勘探井或评价井的部署及钻井深度精确预测具有重要的指导作用。     

气云区全波形反演约束Q场建模技术

复杂的浅层气云使地下波场严重扭曲,地震剖面呈现模糊带,影响工区的构造认识和储层描述。品质因子Q是地震波在地层中的衰减属性,Q深度偏移是考虑了地层吸收衰减的偏移成像技术,是提高气云区成像质量的有效方法;但是当浅层气云和深层底辟构造复杂发育时,常规Q场建模的精度往往不能满足Q偏移精细建模的需求。为解决以上难题,本文创新性地提出了全波形反演（full wave inversion, FWI）约束Q场建模技术思路：基于常规网格层析建立初始速度模型,利用FWI技术精细刻画速度异常进而约束Q模型的建立。这一“常规层析-FWI-Q反演”迭代的技术思路在白云凹陷Q深度偏移成像中得到成功应用,不仅提高了气云模糊区的成像质量,而且避免了油气勘探认识的多解性,证明了FWI约束Q场建模和Q深度偏移技术方法对改善复杂气云发育区的成像有效性。     

海洋复杂陆坡深水区速度场建立方法探讨

海洋深水探区多在陆坡区,水深变化大,最深超千米,地质条件复杂,探井稀少,难以得到准确的速度场,直接用叠加速度转换深度会导致沉积层构造畸变,若仅用钻井速度预测深水区深度也将导致巨大误差。这里在分析深水速度结构特征和影响因素基础上,通过理论模型正演方法研究优选最佳速度反演的方法;利用钻井速度、叠前相干反演速度及地震叠加速度相互制约,形成了适合白云凹陷深水区的时深转换方法,较好地解决了深水区崎岖海底造成的构造畸变,深度预测精度得到大幅提高。     

有色反演技术在少井区岩性体预测中的应用

阐述了有色反演的基本原理,并给出了反演流程。通过模型试算,明确有色反演关键参数的物理意义及取值范围,并在孤南洼陷实际工区应用,较好地刻画出沙三下早期低位扇体的横向展布范围。与常规地震属性相比,反演结果更加符合沉积规律,与实钻井岩性分布情况吻合程度高。表明有色反演在保留地震数据原始现象的基础上,分辨率明显提高,适合无井或少井区的地层或岩性解释。     

互相关与最小二乘加权目标函数全波形反演

全波形反演是一个高度非线性的优化问题,当地震数据中缺少低频成分而初始速度与真实速度相差较远时,反演容易陷入局部极小值。笔者提出一种新的目标函数,将模拟地震记录和观测记录的归一化互相关与最小二乘结合。互相关侧重相位匹配,具有更强的线性,能减弱"跳周"现象。通过设置权重因子,在反演前期利用互相关先恢复低波数的背景速度模型,再加入最小二乘约束恢复高波数的模型细节。数值模拟试验结果表明,基于该目标函数的全波形反演不依赖精确的初始模型和低频信息,向全局极小值迅速收敛,能有效改善反演的稳定性,并获得比基于常规目标函数的全波形反演更精确的结果。     

西湖1井钻前地震压力预测

西湖1井是准噶尔盆地南缘深部地层进一步油气勘探研究提供基础资料而部署的一口风险预探井。该井钻探构造高陡,钻遇断裂多,地层变化大,钻前地层压力预测更为重要。在地震地质解释研究的基础上,综合分析了工区内已钻的异常压力分布情况和形成机理,确定了本区地层压力的经验公式。通过对地震速度研究,建立三维速度场,进行层速度反演,提取井点地震速度。正确地估算了西湖1井的地层压力,为井身结构工程设计提供了依据,确保了钻井的顺利,地层压力预测结果与完钻后地层压力测试一致。     

Prediction of Shale Gas Pressure based on Multi-channel Seismic Inversion in Fuling

The accurate prediction of formation pressure is important in oil/gas exploration and development. However, the achievement of this goal remains challenging, due to insufficient logging data and the low predictive data accuracy from seismic data. In this work, a case study was carried out in the Baima area of Wulong, in order to develop a workflow for accurately predicting shale gas formation pressure. The multi-channel stack method was first used, as well as the inversion of single-channel seismic data, to construct velocity and density models of the formation. Combined with the existing well-logging data, the velocity and density models of the whole well section were established. The shale gas formation pressure was then estimated using the Eaton method. The results show that the multi-channel seismic stacking method has a higher accuracy than the inversion of the formation velocity obtained by the single-channel seismic method. The discrepancies between our predicted formation pressure and the actual formation pressure measurement are within an acceptable range, indicating that our workflow is effective.     

Seismic facies and inversion analysis for reservoir prediction in the early stage of deep-water exploration

In the early stage of deep-water exploration, the research about subtle trap prediction is mostly confined to technologies such as seismic attribute, due to which ambiguity and uncertainty in the results can occur. Therefore, in this paper, a new process of identifying deep-water reservoirs is proposed. First, strata slice technology is adopted to guide the analysis of seismic facies and preliminary recognition of the distribution and scale of geologic bodies; then based on the seismic facies analysis, the reservoir is depicted in detail with the application of seismic phase-controlled nonlinear random inversion; and finally, the comprehensive analysis of various features like strata slices, seismic facies, and seismic inversion are used to predict the favorability of the reservoir. The results show that the application of this method not only successfully predicts the distribution of the reservoir but also provides a reliable basis for future well drilling.     

琼东南盆地井震平均速度误差分析及校正

琼东南盆地是南海深水勘探的重要目标,该盆地目前情况是钻井较少,勘探程度较低,勘探前景广阔。时深转换一直是琼东南盆地研究工作的重点,其中速度作为解释成果从时间到深度转换的重要桥梁,对于地质构造的勘探、钻孔的布置和设计都起着决定性的作用。琼东南盆地横向上平均速度变化较大,且井上速度与地震速度之间存在着井震误差。据统计分析发现,该区井震误差主要有3种类型,按形态特征分别命名为铁轨差、喇叭口差、剪刀差。研究了不同类型误差的校正方法,再应用于琼东南盆地深水区YL1井的时深关系预测,钻井结果证实预测时深关系准确。     

利用正演模拟实现面波衰减

瑞雷波是分布在自由表面附近的P-SV面波,具有强振幅、低频、频散的特征,常用于工程物探,而在油气勘探及深部探测中常作为一种"干扰"波,会影响地震资料的信噪比,需要将面波净化处理。为实现面波衰减,本文将工程物探方法和石油物探技术相结合,通过面波频散曲线反演获得高精度的近地表模型,在三维近地表横波速度模型基础上进行面波正演,利用面波模型自适应匹配相减的方法将其减去,在不伤及有效波的情况下将面波的影响降至最低,一定程度上避免了常规面波衰减方法伤及有效波、损失低频弱信息、导致资料有效频带变窄、对地震构造解释及反演造成负面影响等缺点。最后应用实际数据验证了本研究方法的有效性。