储层地震反演方法以及应用中的关键问题与对策

虽然储层地晨反演技术在储层预测与描述中取得了一些效果，然而由于复杂的地震地质条件以及对该项技术的应用条件缺乏深入系统的研究，在一定程度上影响了该项技术的广泛应用。在对目前反演方法分类描述的基础上，通过理论模型以及大量资料的反演处理实践，研究总结了几种反演方法各自的适用条件，阐述了反演技术在应用中存在的一些关键问题，提出了相应的解决对策。     

油气地球物理技术发展新动向

针对复杂新区和老油区挖潜，从3个方面阐述了以地震勘探为主的油气地球物理技术的发展现状和趋势。在复杂地表及复杂地质条件下的地震成像方面，非线性层析静校正和炮域地震资料处理流程能够较好地完成复杂地表及复杂地质条件下地震资料静校正，基于共反射点道集的偏移速度分析能够获得复杂地区较为准确的速度模型，而各向异性叠前深度偏移能更好地实现对复杂地质体的偏移成像。在油藏综合地球物理技术方面，以高密度单点数字地震技术、多波多分量地震技术以及时移地震技术为代表的油藏综合地球物理技术能为油气田开发提供必要的技术支撑,尤其是高密度单点数字地震技术，给地球物理界带来了新的发展机遇，成为地震勘探技术未来发展的重要方向。在地震储层预测方面，应用叠前弹性波阻抗反演和地震资料的曲率属性能进一步提高复杂地质条件下的地震储层预测的成功率。     

多点地质统计反演技术

在开发中后期,传统的基于两点统计的地震储层反演方法可提高碎屑岩储层纵向表征分辨率,获得高分辨率的反演结果。然而在储层形态上,两点统计反演难以刻画储层复杂形态及结构特征。多点地质统计反演则能够通过多个空间点联合分布刻画特定地质体形态,同时保证垂向高分辨率特征。给出了一种基于多点地质统计学的储层反演方法和流程,首先通过多点地质统计建模确定岩相分布,然后通过岩相与弹性属性的先验分布抽样获得岩相模型控制下的弹性参数场分布,最后通过合成地震记录与理论地震记录匹配决定最优岩相和弹性参数场,实现多点地质统计地震反演。理论模型对比研究表明：相对于传统的两点统计反演和稀疏脉冲反演,多点地质统计地震反演结果精度高,具有推广应用价值。     

玛湖凹陷风城组页岩油地质工程甜点地震预测方法及应用

为了进一步加快准噶尔盆地玛湖凹陷下二叠统风城组页岩油勘探开发进程,寻找页岩油赋存的甜点区。在明确地质甜点以岩性为主控因素,工程甜点以脆性指数和水平主应力差为主控因素的基础上,建立了基于叠前同时反演的地质工程甜点地震预测方法。在地质甜点方面,通过岩心、实验、钻井、测井等资料,明确了页岩油甜点优势岩性为白云质粉砂岩,优选出优势岩性敏感弹性参数,利用叠前同时反演和岩相概率分析技术,预测白云质粉砂岩的分布范围;在工程甜点方面,将叠前同时反演获得的杨氏模量和泊松比,通过Rickman脆性指数法和组合弹簧模型分别得到研究区脆性指数体和地应力体。预测结果与钻井实测结果相吻合,证实了地质工程甜点预测的准确性,可供其他地区页岩油气勘探参考。     

基于深度学习的地震岩相反演方法

复杂岩性预测是地震储层预测的难题,基于机器学习的非线性反演是识别岩性的有效手段。常规方法多以测井特征曲线(伽马曲线等)为学习目标,利用BP神经网络建立非线性映射预测岩性体,但这种方法存在两个问题,一是井震分辨率不匹配,二是BP神经网络在反演过程中存在局部收敛、效果不稳定以及非线性表征能力弱的问题。为解决这些问题,一是通过引入地震岩相概念解决井震分辨率不匹配问题,二是将深度学习引入到地震岩相反演中,经过优化样本采样、抽取相控伪井解决大样本集的构建问题,采用增量学习的策略进一步提高预测模型的精度和稳定性。以分频地震数据作为预测模型的输入,井岩相曲线为反演目标,实现了基于深度学习的地震岩相反演,有效解决了复杂岩性预测的难题。将该方法应用于海上某深水陆坡水道沉积研究区(该区发育灰岩、钙质砂岩、砂岩和泥岩4种岩相,岩石物理规律复杂,区分困难)岩性预测,结果表明,基于深度学习的地震岩相反演结果与井资料吻合,与地质认识相符。与叠前反演方法和BP神经网络学习岩相反演方法相比,基于深度学习的地震岩相反演方法准确度和分辨率更高,证明该方法是复杂岩性预测的有效手段。     

时间域和深度域反演声阻抗对比

复杂地质条件下的油藏描述仍面临挑战。用点扩散函数(PSF)进行深度域反演的方法能够捕捉采集观测系统和复杂地质条件造成的依赖倾角的照明效应,在深度域进行振幅反演,输出声阻抗体,消除照明效应。利用野外资料实例,对比了时间域反演和深度域反演结果,识别并解释了两者之间的差别和相似性,总结了深度域反演的优点和局限性。     

松辽盆地古龙页岩油富集层地球物理定量表征方法及其应用

松辽盆地古龙页岩为陆相淡水湖盆沉积,地质条件优越、资源量潜力大,与海相页岩油相比,具有自身的特殊性,相应的地球物理定量评价方法匮乏.在岩心、测井、地震、地质等多种资料综合分析的基础上,提出了古龙页岩油富集层井—震联合定量评价技术体系.以岩石物理分析为基础,确定古龙页岩油富集层岩石物理特征,优选w(TOC)、总孔隙度、脆性等富集层地质工程参数的敏感弹性参数,建立基于弹性模量和泊松比的新弹性参数脆性评价因子;通过叠前地质统计学反演获得高精度弹性参数反演数据体,并根据岩石物理分析结果进行古龙页岩储层w(TOC)、总孔隙度、脆性等富集层地质工程参数的地震定量预测;再利用叠后地震属性分析裂缝检测技术及叠前各向异性反演手段,实现高角度构造缝和水平页理缝地震定量表征;对w(TOC)、总孔隙度、脆性和裂缝等参数的预测结果进行综合分析及评价.结果表明:研究区地震预测结果与实钻结果吻合较好,w(TOC)、孔隙度、脆性等参数预测符合率较高,证实了地震预测方法及结果的可靠性.研究成果为松辽盆地古龙页岩油富集层的勘探开发提供有力的依据.     

基于地质统计学反演的薄互砂岩储层预测——以高邮凹陷刘五舍次凹为例

地质统计学反演充分融合地质信息、地震、测井等先验信息,通过马尔科夫链蒙特卡洛算法,产生一系列高分辨率的地质参数,是薄砂岩储层预测的核心技术。该技术在应用中包括反演前数据准备、地质统计学特征参数分析和反演综合评价三个步骤。在高邮凹陷刘五舍次凹,利用地质统计学反演进行薄砂体预测,反演结果与钻井资料高度吻合,符合地质认识,证实了地质统计学反演能有效提高薄砂岩储层的刻画精度。     

焦石坝页岩脆性评价与预测

在寻找页岩气有利区域时,页岩的脆性预测是非常重要的一个环节。传统的脆性指数预测方法是叠前三参数反演,即通过反演纵波速度、横波速度和密度等参数计算页岩脆性指数。但受入射角度或偏移距的限制,叠前反演得到的密度误差较大,根据以上参数计算的页岩脆性指数累积误差更大。以四川盆地焦石坝页岩气区块为例,探讨了应用叠后地震波形指示反演预测页岩地层脆性的方法。在页岩脆性矿物定量评价的基础上,依据测井资料计算出单井脆性矿物含量曲线,综合利用测井、地震、地质等资料,通过叠后地震波形指示反演得到脆性矿物含量数据体,进而求取页岩地层脆性的空间分布,提高页岩脆性预测精度。焦石坝工区页岩脆性波形指示反演结果显示,目的层五峰组和龙马溪组的①、③小层脆性指数较高,与岩心测试数据和实钻压裂结果吻合,为该区页岩气田的开发和井位部署提供了依据。     

基于相控地质统计学叠前反演的致密砂岩薄储层含气性预测——以鄂尔多斯盆地临兴中区为例

鄂尔多斯盆地东缘砂岩储层厚度薄、纵向多期叠置、横向变化快,常规确定性反演结果的分辨率难以满足薄储层及其含气性预测的要求。为此,以鄂尔多斯盆地东缘临兴中区为例,根据已钻井资料和地质先验信息,利用贝叶斯判别原理,将地震数据驱动下叠前同步反演得到的敏感弹性参数体转换为砂岩储层岩相概率密度,并以此作为三维空间约束项,添加到三维地质统计学叠前反演过程中,得到更加符合地质、测井、地震认识的岩性预测结果,然后运用协模拟技术获取各个目的层段的孔隙度、渗透率和饱和度参数,形成了一种相控地质统计学叠前反演储层预测技术,最终实现了有利储层的含气性预测。研究结果表明：(1)相控地质统计学叠前反演薄储层预测技术特点在于利用岩性敏感弹性参数建立了三维空间储层先验约束,提高了岩性空间预测的准确性;(2)利用协模拟技术可以将相控地质统计学叠前反演得到的弹性参数体与储层参数孔隙度、渗透率、饱和度建立关系,能够更加直观地反映气层特征;(3)在鄂尔多斯盆地东缘的临兴中区推广应用,该方法实现了5 m薄气层的识别,有效地指导了该区致密气勘探开发。结论认为,在相控地质统计学叠前反演基础上进行协模拟,采用“逐步反演、分级预测”的思...     

基于机器学习的脆性指数直接反演方法

常规脆性指数预测方法是基于叠前振幅随偏移距的变化（AVO）反演，间接计算过程中会产生累积误差。提出了一种脆性指数直接反演方法，该方法使用BI＿Zoeppritz方程来表示地震数据与脆性指数之间的关系，通过机器学习LSSVM算法建立非线性反演模型，直接反演出脆性指数。实际资料测试结果表明：该方法具有更高的精度和更强的抗噪声能力，利用该方法进行脆性指数的直接反演是可行的。     

常用地震反演方法技术特点与适用条件

不同的地震反演方法具有不同的技术特点及适用条件,针对当前石油行业常用的基于地质模型的地震反演、约束稀疏脉冲反演、储层特征属性反演、分频反演和地质统计反演等地震反演方法,从基本原理、技术关键、存在的优缺点等角度进行分析,并结合其在不同的区块、层系、储层特征和油气藏类型的应用实例,分析了各种反演方法的技术特点和适用条件。研究结果表明,针对复杂的地质目标,只有通过优选确定适用的地震反演方法,将获得的反演结果与属性分析结合,才能进一步提高储层描述的精度,达到解决复杂地质问题的目的。     

叠前地质统计学反演技术在复杂储层量化预测中的应用

地震确定性反演、叠后地质统计学反演是目前致密碎屑岩气藏普遍采用的储层预测技术,但针对复杂岩性结构和复杂波阻抗特征的薄储层,这些反演方法的适应性有限。叠前同时反演与地质统计学反演技术的结合是此类储层量化预测的有效方法,不仅可提高纵、横向分辨率,还可解决储层与围岩波阻抗叠置情况下有效储层的识别问题。叠前同时反演技术可以得到纵波阻抗体、横波阻抗体、纵横波速度比体和密度体,能够解决复杂波阻抗储层的识别问题,但反演受地震频带限制,纵向分辨率有限。基于随机建模技术的叠前地质统计学反演方法,能有效地综合地质、测井和三维地震数据,极大地提高预测结果的纵、横向分辨率,实现储层的精细描述,在叠前确定性反演的基础上可以更好地识别薄层及薄互层储层,为陆相致密碎屑岩气藏储层描述提供了重要技术支撑,在川西新场须四气藏储层预测应用效果明显。     

改进的大地电磁与地震资料联合反演方法在黔中隆起区的适用性研究

为了解决复杂地质问题以及大地电磁(MT)与地震资料联合反演存在的问题,结合已有研究成果,利用基于不同物性参数随机分布共网格模型的大地电磁与地震资料同步联合反演技术,对黔中隆起地震资料品质低,且构造复杂的典型地段的实际资料进行了联合反演。根据研究区实际情况,利用两种地质解释方案建立了联合反演的初始速度模型和电性模型,并进行了联合反演和综合解释。将反演结果与已有方法得到的结果进行对比表明,改进的联合反演方法适用于物性剧烈变化的复杂地质模型条件,在先验信息的约束下,改进后的联合反演方法在确定复杂物性条件下的电性和速度结构方面能够提供更合理的解释方案和物性参数,为目前研究区难以推断的古生界目的层的分布及基本构造特征的判断提供了参考依据和技术手段。     

我国东部复杂断块区三维地震反演与储集层预测

由于地质条件和资料品质的限制，复杂断块区的三维地震资料反演和储集层预测有较大的难度。给出了我国东部某复杂断块区三维地震反演和储集层预测的技术实例，总结了反演工作经验。详细阐述了实现的策略和技术方案，包括数据的分析与处理（如地震极性的判断、测井曲线规则化和敏感性分析等）、子波提取、拟声波测井曲线的重构、约束波阻抗反演、速度场建立、地质统计随机模拟等，展示了多学科一体化工作的过程。研究结果为该区块的井位部署提供重要依据，对类似地区的地震反演和储集层预测也有重要的借鉴意义。     

波形驱动下多参数约束高分辨率反演方法——以四川盆地渝西地区龙马溪组页岩气为例

基于叠后地震波形指示反演在薄储层预测方面的优势，以及叠前弹性参数较叠后弹性参数信息更丰富、对储层的敏感性更高的特点，根据岩石物理资料，应用地震驱动+储层构型约束的高精度叠前随机反演方法，探寻定量表征优质薄页岩的技术，以期为深层页岩气地质甜点预测提供技术支撑。首先，基于道集波形相似性、AVO特征和空间距离的三变量优选方法提取结构相似的井数据作为空间估值样本，然后建立待判别道集初始模型；其次，以统计的弹性阻抗作为先验信息，应用“基于叠前道集特征指示的马尔科夫链-蒙特卡洛随机模拟算法”进行叠前地震波形指示反演，最终得到高精度的叠前弹性参数反演成果。实际应用表明，应用所提方法有效预测了龙一段一亚段1-2小层优质页岩厚度，基于特征参数的井震高频模拟精确模拟了龙一段一亚段1-2小层地质甜点参数，为页岩气勘探提供了技术支撑。     

相控地质统计学反演方法及其在油田开发中的应用

渤海油田新近系地层沉积环境复杂,储层发育形式多样,横向厚度变化大,内部多发育泥岩隔夹层,严重影响油田开发阶段注水井及调整井的实施.由于原始地震资料频带宽度有限,基于传统反演方法得到的储层预测结果分辨率难以满足需求,无法有效表征储层的厚度和发育情况.文中从渤海油田新近系储层发育特征出发,首先,开展了正演模拟,分析不同变差函数类型及纵横向变差函数大小对反演结果的影响;随后,结合储层发育规律,模拟分析了不同维度情况下的相控条件对反演结果的影响,并通过对地震、地质和测井等信息的综合统计分析,建立了先验信息与地层砂地比的对应关系,提出了基于相控约束的地质统计学反演方法.相控地质统计学反演结果不仅具备纵向高精度的特点,而且反映的储层横向发育情况更加符合地质规律.应用效果表明,反演结果能更加准确地反映储层发育情况,合理解释油田开发阶段的注采矛盾问题,为油田的综合调整提供了重要资料基础和参考依据.     

基于先验约束的深度学习地震波阻抗反演方法

不同于传统的深度学习反演方法,文中提出一种基于先验约束的深度学习地震波阻抗反演方法：参照地震相类型分割待反演区域,且将区域分割结果作为一种明确的空间约束条件监控网络模型的反演过程;将蕴含丰富低频信息的初始模型作为一种标签以丰富反演结果的低频信息;并使用一种强抗噪性激活函数提高网络模型对噪声数据的适应能力。为降低标签数据的获取难度并保证网络的反演精度,还采取半监督学习方式对网络模型进行训练。将所提方法应用于Marmousi 2模型,测试结果表明反演效果良好且具有较强抗噪性能;随后将该方法成功地应用于M油田实际勘探数据。     

基于地质统计信息的谱反演法

利用谱反演技术可有效提高对薄储层的识别能力,但仅利用单一地震信息的常规谱反演技术求取的反射系数的稳定性较差.本文基于贝叶斯理论,将测井等信息转换为地质统计先验信息引入到谱反演过程中,提出了地质统计学谱反演法,该方法综合利用地震、测井等多种信息,使得反演结果稳定、可靠.数值模型试验证明本文方法能获得高分辨率且可靠的反演结果;在渤海海域进行的实际应用表明,钻前预测结果得到多口钻井资料的证实,有效降低了勘探开发风险.     

初至折射波层析反演静校正技术

利用初至折射波信息，反演近地表模型是解决复杂地表条件下静校正问题的一种有效方法。通过应用计算最小走时及射线路径的界面网全局射线追踪初至旅行时算法和带先验信息结束的广义线性反演技术，实现了对近地表模型的反演。实际资料处理证明了该方法的有效性。