叠前地震反演技术的进展及其在岩性油气藏勘探中的应用

与叠后地震反演相比,叠前地震反演可得到更丰富的储层信息,可提高储层的描述精度.目前,叠前地震反演主要包括弹性阻抗反演、叠前P波阻抗和S波阻抗联合反演、叠前地震波形反演.文中概述了叠前地震反演各项技术的主要进展及其典型应用实例,提出了叠前地震反演技术在岩性油气藏勘探开发中的应用策略.叠前地震反演技术在未来的油气勘探开发中将有广阔的应用前景.     

叠前反演和地震吸收技术在复杂天然气藏地震预测中的应用

针对某复杂断块天然气目标储层,在岩石物理分析的指导下,综合利用地质、地震、测井等资料,提出了一套面向复杂天然气藏的叠前地震预测技术.首先基于地震岩石物理分析得到的初始横波信息,采用叠前贝叶斯非线性三参数反演得到了井旁控制点处精确纵横波速度和密度信息,然后通过叠前/叠后联合反演技术实现了面向目标的弹性阻抗体反演及含气储层敏感参数直接提取,最后结合小波变换时频谱分析的方法从叠前地震资料中估算地层吸收参数值,提高天然气藏识别精度.实际应用表明,综合各种叠前地震预测技术,可以大大提高对复杂天然气藏的识别精度,降低勘探风险.     

富含煤层气储层的叠前地震反演预测方法研究——以山西晋东南测区为例

叠前地震反演技术能够将地震中振幅、偏移距和入射角等多种有效信息与油气的敏感参数结合起来,在有效识别油气藏"甜点"方面虽发挥了重要的作用,但对于煤层气的有效预测仍需研究.针对煤层气与石油天然气的赋存地质条件不同,本文以山西沁水盆地煤层气地震资料为例,借鉴叠前地震反演技术的多参数预测思想,通过模型正演和实测资料处理,得到纵波、横波速度和密度等不同的数据体,利用数据体和弹性参数关系式,采用AkiRichard近似公式与叠前宽角度反演联合的方法,寻找出富含煤层气储层的敏感参数.从而实现富含煤层气储层的有效预测.经与测井曲线结果对比,吻合率较高,说明了该方法具有可行性与实用性.     

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.     

叠前地震描述技术在SLG地区储层预测中的应用

SLG地区天然气资源量丰富,是我国油气增储上产的重要区域,利用叠后地震描述进行储层预测时多解性很强.本文针对SLG地区盒8段储层,充分利用了叠前地震资料信息丰富的特点,以AVO模型正演技术为基础,研究含气砂岩的地球物理响应特征.利用弹性波阻抗反演和叠前同步反演等技术,开展了叠前储层预测和含气性检测,形成了叠前地震描述技术系列.实际钻探结果表明,预测结果的精度较高,表明利用叠前地震描述技术进行SLG地区盒8段储层预测是可行的.     

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.     

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.     

模拟退火叠前AVA同步反演方法

叠前反演技术已经成为岩性预测和流体识别的关键技术,并将在油气勘探中发挥重要作用,本文提出了模拟退火AVA同步反演方法,该方法以多个角道集地震数据体和先验纵波速度、横波速度、密度模型等为输入,综合利用地震、地质、测井等多种信息为约束,采用模拟退火全局优化方法,直接采用Knott-Zoeppritz方程求解反射系数,同步反演获得纵波阻抗、横波阻抗、纵横波速度、密度、Mu、Lambda等23种岩石弹性参数模型.其主要特点如下：１）采用Zoeppritz方程直接求解,精度高;2) 目标函数选择灵活;３）多角度提取子波;４）可获得深度域的反演结果.实际资料应用证明,该反演方法保留了地震反射振幅随偏移距不同或入射角不同而变化的特征,可有效提高储层预测和流体识别精度.实际应用表明,本方法预测结果可靠,具有较强的实用性.     

数据驱动的块排列正则化多道叠前地震反演

叠前地震反演充分利用地震记录振幅随偏移距变化的信息,在储层预测中发挥着重要作用.由于地震观测数据的带限性和其中所含有的噪声,地震反演是一个典型的不适定问题.目前,提出的各种正则化方法通过对反演参数施加约束,使反演结果具备期望的特征.然而,传统的反演方法忽略了地下构造的空间连续性,当地震数据信噪比较低时,单道反演方法无法得到稳定、准确的反演结果.本文提出了一种基于自适应块排列正则化的多道叠前地震反演方法,利用叠后地震资料高信噪比的特点,提取了一个块排列矩阵来记录地下构造信息.该方法通过将地震剖面分解为地震记录块,利用地震数据的局部相似性来记录相邻采样点的位置.在此基础上,构造了多道块排列正则项,建立了多道叠前地震反演的目标函数.在多道块排列正则项中,可以自适应调整权重系数,在增强空间连续性的同时保护边缘.利用L-BFGS算法可以有效地求解多道叠前反演目标函数.合成数据和实际数据测试均表明,当观测记录信噪比较低时,该方法的反演结果优于传统的基于单道模型约束的反演结果.     

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.     

叠前反演预测火山岩储层——以莺山-双城断陷为例

火山岩构造变位较为强烈,岩性复杂,岩相变化快,储层非均质性强,储层分布影响因素较多,造成火山岩储层预测比较困难.本文分析莺山地区火山岩岩石物理特征,优选火山岩岩性、储层敏感弹性参数,认为储层主要发育在流纹岩和安山岩中.根据叠前AVO同步反演预测结果划分有利储层分布范围,考虑次级断裂及火山机构、火山岩相带等因素对储层分布的影响,得出了研究区储层有利区综合平面分布范围.将反演预测结果与已有钻井进行对比分析,验证反演结果.研究表明,通过地震属性分析及叠前AVO同步反演能有效地预测火山岩储层,为储层评价和井位建议提出可靠依据,应用效果良好.     

测井约束与神经网络联合反演储层预测技术

目前地震反演方法广泛应用于储层预测,并已取得重要进展.常规反演技术以测井数据为约束,有效结合测井资料与地震资料的优势频段信息,根据反演结果波阻抗的差异区分储层.但在复杂地质条件下薄储层砂泥岩波阻抗信息较为接近,反演结果难以满足储层精细刻画要求,为此在已有波阻抗信息的基础上进行神经网络岩性反演,将波阻抗等地震属性转化为与岩性更密切的伽玛数据体,使地震反演的地质属性与测井标定的地质属性达到最大程度的相关,从而提高对簿储层的识别能力.实际资料的应用效果表明,该方法较为准确地实现了对簿储层的精细刻画,为非构造油气藏的勘探提供了重要依据.     

地质统计学反演中变差函数地质含义及求取方法探讨

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.反演过程中主要基于地震数据提取平面属性采用试错的方法来求取横向变程,该方法人为因素影响大、随机性强,且未赋予参数明确的地质含义.针对这一问题,本文提出了层序约束下基于地质信息求取横向变程的方法.方法以层序地层格架为约束,以井点信息为出发点,在单井垂向单一正旋回砂体厚度识别的基础上,通过经验公式、拟合公式获取储层地质信息(点坝宽度和点坝长度),并根据数据统计分析结果指导反演横向变程的求取.将该方法应用于渤海W油田北区明化镇组下段II油组地质统计学反演的参数求取中,结果表明:以层序为约束基于储层地质信息所求取横向变程约束下的地质统计学反演结果分辨率高,与井上地质信息吻合性更好,反演结果更能清晰表征储层内部砂体叠置关系及其空间展布特征,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.     

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.     

测井约束的地震反演在鄂尔多斯盆地大牛地气田中的应用

有测井约束的地震反演技术是国内外油气储层预测的关键技术之一,本文介绍了储层预测中常用的反演方法,对地震反演技术在储层预测过程中的一些关键技术环节作了初步探讨,重点介绍了测井约束的地震反演方法在鄂尔多斯盆地储层预测中的应用情况,最后就反演结果作了初步的跟踪分析．关键词地震反演,地质统计反演,储层预测。     

致密砂岩油气藏地震地质研究关键技术

致密砂岩油气藏在当前油气勘探开中占有重要地位.地震地质综合研究是此类油气藏勘探开发工作的重要组成部分.多数致密砂岩油气藏地表条件复杂,导致地震资料品质较差.油气藏岩性致密、低孔、低渗的地质特征导致地球物理异常微弱.这两个不利条件给地震地质综合研究造成了较大的困难.结合致密砂岩油气藏地震地质研究工作实践,本文对地震资料特殊处理、储层和特殊地质体地震预测与描述的关键技术进展及应用效果进行了阐述.面对黄土塬、山地等复杂地表采集条件和致密砂岩储层等特殊地质体地震地质研究的需要,介绍了高精度静校正、叠前多域去噪、地表一致性振幅补偿、小波变换提高分辨率处理技术及在鄂尔多斯盆地一些探区的应用情况.围绕致密储层等特殊地质体的地震预测与描述需求,着重介绍了致密砂泥岩地层岩石物理分析、煤系等特殊地层的地震属性分析与优化、致密碎屑岩储层反演、叠前地震资料流体检测、致密储层裂缝发育带地震预测和储层综合建模等关键技术在部尔多斯及川西探区实际应用中面临的具体问题、改进对策和实施效果.     

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.     

基于弹性参数加权统计的地震岩相预测方法

岩相信息能够反映储层岩性及流体特征,在地震储层预测中具有重要作用.常规方法主要利用与岩相信息关系密切的弹性参数定性或定量地转化为岩相信息.在实际应用中,弹性参数的获取主要基于叠前地震反演技术.而不同弹性参数的叠前地震反演精度间存在着差异,势必影响岩相的整体预测精度.本文提出对弹性参数进行加权统计来预测岩相.首先,基于贝叶斯理论,引入权重系数来调节弹性参数信息的采用量,构建出最终的目标反演函数;其次,考虑到勘探初期缺少明确的测井岩相信息,提出利用高斯混合分布函数来自动估算岩相先验概率;最后,根据输入弹性参数的取值,计算每类岩相对应的后验概率密度,将目标反演函数取最大后验概率密度时对应的岩相类别作为最终预测的岩相.新方法旨在减少弹性参数精度间的精度差异对岩相预测结果的影响,以期提高地震岩相的预测精度.模型与实际资料测试均表明该方法可行、有效且预测精度较高.     

储层弹性与物性参数地震叠前同步反演的确定性优化方法

储层弹性与物性参数可直接应用于储层岩性预测和流体识别,是储层综合评价和油气藏精细描述的基本要素之一.现有的储层弹性与物性参数地震同步反演方法大都基于Gassmann方程,使用地震叠前数据,通过随机优化方法反演储层弹性与物性参数;或基于Wyllie方程,使用地震叠后数据,通过确定性优化方法反演储层弹性与物性参数.本文提出一种基于Gassmann方程、通过确定性优化方法开展储层弹性和物性参数地震叠前反演的方法,该方法利用Gassmann方程建立储层物性参数与叠前地震观测数据之间的联系,在贝叶斯反演框架下以储层弹性与物性参数的联合后验概率为目标函数,通过将目标函数的梯度用泰勒公式展开得到储层弹性与物性参数联合的方程组,其中储层弹性参数对物性参数的梯度用差分形式表示,最后通过共轭梯度算法迭代求解得到储层弹性与物性参数的最优解.理论试算与实际资料反演结果证明了方法的可行性.     

塔中北坡地区奥陶系碳酸盐岩叠前地震裂缝预测方法应用研究

塔中北坡顺南地区奥陶系碳酸盐岩具有良好的勘探开发前景,近期在多个层系钻遇了储层和油气.研究显示该地区裂缝比较发育,并对储层的形成和改造起到了非常关键的作用,但目前针对该区的裂缝预测技术研究成果较少,以叠后属性评价为主.因此,本文从裂缝实际地质特征观察出发,基于叠前地震资料,综合多种方法进行裂缝预测.首先利用叠前构造应力场反演间接评价裂缝的发育密度和方向,基于评价结果对地震叠前数据进行不同方位划分方案的资料处理并对比,使用纵波方位各向异性方法预测储层裂缝发育方向与相对密度.多方法结合的预测结果符合研究区裂缝发育规律并与地质模式相吻合,通过与岩心及成像测井资料对比,验证了该地区使用较窄方位采集的地震数据进行裂缝预测结果的有效性.