综合多种反演技术预测储层含油有利区——以溱潼凹陷帅垛-茅山区阜三段为例

杨晓榕，谢锐杰，杨亚华

（长江大学 地球物理与石油资源学院，湖北 武汉 430100）

综合多种反演技术预测储层含油有利区
——以溱潼凹陷帅垛-茅山区阜三段为例

杨晓榕，谢锐杰，杨亚华

（长江大学 地球物理与石油资源学院，湖北 武汉 430100）

帅垛区油气赋存状态受背斜构造背景、断裂复杂化作用、储层砂体非均质性以及泥岩隔层等因素的共同作用，油气水关系十分复杂，各主要含油砂层断块的油藏边界尚不清楚。如何运用反演技术预测储层含油有利区是该区油气勘探的关键问题。通过地层、岩石物理特征、储层等方面的成果的综合分析研究的基础上，探索用3种反演方法进行含油性预测。基于地震资料，根据约束稀疏脉冲反演得到的波阻抗剖面再结合随机反演得到的反演砂体厚度图预测砂体富集区，利用多参数反演预测砂岩含油性，判断潜在有利区，结合3种反演方法可以较好的预测含油有利区。结果显示:此方法能比较完整地保留地震反演的基本特征，不存在多解性问题，并能较好的对储层进行含油有利区的预测。

溱潼凹陷； 波阻抗反演 ； 随机反演； 多参数反演； 含油有利区

0 前 言

帅垛—茅山区带所处溱潼凹陷是苏北盆地东台坳陷的一个次级构造单元，南以断阶带与泰州凸起相接，东以小海、梁垛凸起与海安凹陷相隔，北与博镇—吴堡低凸起相接，呈南断北超的箕状特征，阜三段沉积主要为三角洲前缘席状砂和远端坝砂与泥互层沉积，席状砂岩较为发育，凭借着较好的分选、磨圆及有利的粒度，常常成为三角洲沉积体系内优质储集层的发育地带［1-3］。前人的研究显示［2-3］：由于帅垛区油气赋存状态受背斜构造背景、断裂复杂化作用、储层砂体非均质性以及泥岩隔层等因素的共同作用，油气水关系十分复杂。而地震反演是储集层横向预测的核心技术，可用于油气勘探开发的各个阶段，通过利用更多的钻井进行约束，提高地震反演的分辨率和［4-5］。本文主要以溱潼凹陷帅垛区阜三段进行储层预测，通过数据采集、处理与解释等流程，推测地下岩层结构和物性参数的空间分布，根据约束稀疏脉冲反演得到的波阻抗剖面再结合随机反演预测砂体富集区，利用多参数反演预测砂岩含油性，判断潜在有利区，综合3种反演方法预测含油有利区并得到油气分布特征。

1 岩石物理特征

本次岩石物理物性统计以砂岩干层、砂岩油层和泥岩为主.其中，砂、泥岩物性关系统计和油水层特征统计（包括波阻抗统计和电阻率统计）用了15口井。根据帅垛区阜三段的岩石物理特征分析得到的交汇图（图1）可以看出：a泥岩显示高伽马（GR）值，砂岩显示低伽马（GR）值，依据伽马值区分砂泥岩的门限值为90 API。b泥岩伽马值范围在90～145 API左右；砂岩伽马值范围在20～90 API左右。c从横向上看，研究区泥岩波阻抗值一般在4 500～8 500 g·m/（s·cm3）左右，砂岩波阻抗值一般在8 200 ～ 14 000 g·m/（s·cm3）左右。岩石电阻率与岩性、储油物性、和含油性有着密切的关系。可以根据深、浅电阻率差值划分油水层。

帅垛—茅山区带深、浅电阻率差值及真电阻率的统计结果见图2。

图1 帅垛—茅山区带部分井GR-波阻抗交会

图2 帅垛—茅山地区深、浅电阻率差—深度统计

从总体特征来看，帅垛—茅山区带的深浅电阻率差呈现一定的规律性，基本上符合砂岩水层＜砂岩干层＜砂岩油层，对应砂岩水层段的RILM值在-2 Ω·m以下，砂岩干层段的RILM值在-1 Ω·m左右；砂岩油层段的RILM值在1 Ω·m以上。利用深浅电阻率差值可以将大部分的砂岩油层区分开来。基于阜三段的岩石物理特征了解到要结合多种方法反演方法对目的层段进行分步预测。

2 波阻抗反演联合随机反演预测砂体富集带

2.1 约束稀疏脉冲反演

常规波阻抗反演可以区分砂泥岩［7］，在帅垛—茅山区带，波阻抗门限值设置为（4.7x-2 133）g·m/（s·cm3），大于该门限值为砂岩，小于该门限值为泥岩。

2.1.1 子波估算

地震子波的好坏直接影响波阻抗和测井曲线反演的质量［8］。本次主要采取反复叠代标定过程。在本区标定时，首先提取雷克子波将大的地质分层标定好，然后提取井旁道子波进行目的层的标定。考虑到地震反射资料的频率、相位等特征在同一工区内变化不大，同时照顾到后续的反演处理模块对子波的要求，利用工区内每口井分别估算的井旁道子波求取了一个平均子波，最后利用平均子波进行了目的层的第3轮精细标定。

2.1.2 建立模型

本次基于地震资料直接转换的约束稀疏脉冲反演方法采用的软件为Jason软件，它是通过地层沉积模式的引入，将地质、地震、测井有机的结合起来，互相补充与验证［9］，减少其最终结果的多解性。其中研究通过EarthModel模块计算低频模型时必须加入包含小层顶底面的地层模型框架。根据试验，地震子波选取由实际资料统计的零相位平均子波；反演处理时窗以层位框架控制。最后在该模型约束下将地震数据转化成低频阻抗体。为了使残差数据的信噪比最大利用QC参数计算模块，进行λ值的检验，拓宽了反演剖面频谱，在对研究区进行波阻抗反演处理时，选取λ值为16.4，提高了分辨率。波阻抗剖面图中黄色代表砂体富集带。

2.2 随机反演

根据前面的岩石物理统计研究表明，砂岩和泥岩的波阻抗分布范围不同，波阻抗与深度，流体性质也有一定关系［10-11］，可能出现浅层砂岩波阻抗值与深层泥岩波阻抗的值范围重叠。这里选（4.7x-2 133） g·m/（s·cm3）为门槛值 ， 得到砂泥岩反演岩性体（图 3）。

图3 过顾3、帅5-9、帅5-13岩性反演剖面

3 多参数反演预测砂岩含油性

研究区的岩石物理研究表明：帅垛—茅山区带阜三段的干层与含油砂层在深浅双侧向电阻率之差上存在一定差别，电阻率可以大体划分含油砂层段。

3.1 多参数反演

所谓多参数岩性地震反演就是在分析储层的岩性、电性特征基础上，选取多个对岩性区分敏感的储层参数，与地震信息建立联系，通过非线性函数映射和神经网络技术预测出整个岩性参数数据体，达到岩性识别和储层预测的目的。他实质上是一种地震—测井联合地震反演方法，对于一些特殊储层和薄储层有独特优势。

本次试验主要利用Jason软件的InverMod模块。InverMod多参数岩性地震反演是一种基于模型的多参数岩性地震反演技术，他综合了地质、地震、测井等各类信息求得储层参数，建立三维储层参数属性模型，根据地震资料反演出各种储层地质信息，克服了常规地震反演技术只能反演声波、密度和波阻抗3种有限信息的缺陷，可以更加有效地进行储层预测和描述。

3.2 含油潜在有利区预测

由多参数反演得到的电阻率体，再结合约束稀疏脉冲反演得到的砂泥岩体，可以剔除泥岩电阻率，保留砂岩段电阻率。岩石物理统计表明，帅垛-茅山区带电阻率值大于1.5 Ω·m，含油层的概率比较大。取大于1.5 Ω·m作为有利区（图4），并由此得到反演剖面图，黄色代表潜在有利区。

图4 电阻率差反演剖面

4 3种反演技术预测效果分析

图5 溱潼凹陷帅垛—茅山地区阜三段油组含油面积及有利区平面分布

帅垛—茅山区带目标层段内，泥岩波阻抗值一般在5 000 ～ 8 200 g·m/（s·cm3）左右，砂岩波阻抗值一般在8 200 ～ 12 000 g·m/（s·cm3）左右，根据反演砂体厚度图（将砂体较为发育的地区单独圈出）、帅垛-茅山区带目标层段内，泥岩波阻抗值一般在5000-8200 g*m/（s*cm3）左右，砂岩波阻抗值一般在8200-12000 g*m/（s*cm3）左右，根据反演砂体厚度图（将砂体较为发育的地区单独圈出）、和反演剖面图作出综合分析，由此分析出4个油组的含油有利区和较有利区。经过阜三段各种反演分析，油气分布具有以下特征（图 5）：横向上，帅垛区各小层油气主要分布在帅5井区，含油面积最大，含油范围一直延伸到帅4井，为全区油气最富集区带；其次是帅5-20井区，局部有砂体发育，含油面积次之，油气潜力巨大，有利区集中在帅5-12井附近，较有利区主要在帅5-14井附近；次之为帅北井区和帅8井区，含油范围及厚度均较小，其中帅8区为岩性油气藏。纵向上，阜三段I、III油组为主要含油层。三种反演技术结合在一起可以较好的预测含油有利区 ，为此区块油气勘探开发提供了一定的帮助。次之，油气潜力巨大，有利区集中在帅 5 ～ 12 井附近，较有利区主要在帅 5 ～ 14 井附近。

5 结 论

1） 基于地震资料直接转换的约束稀疏脉冲反演方法能够比较完整地保留了地震反演的基本特征（断层、产状），不存在基于模型方法的多解性问题，能够明显地反映岩相、岩性的空间变化。

2） 考虑到该区砂层断块的油藏边界尚不清楚，油气关系复杂，综合多种反演技术能够有效的提高预测的准确性。通过波阻抗反演区分砂泥岩预测砂体富集区，利用随机反演得到砂体厚度平面分布，再结合多参数反演预测含油有利区。

3） 经过阜三段三种反演结合分析，油气分布具有以下特征：本区有利区为帅5井区、帅5 ～ 20井区与帅北块，砂体发育，含油面积最大，纵向上，阜三段I、III油组为主要含油层，砂体连续性好，厚度大，其中帅5井区开发井较多，可进一步布置扩边井，扩大含油面积；其次，较有利含油区帅8井区、帅西1井区附近砂体发育，含油面积较大，纵向上砂体连续性较好，厚度适中，成藏条件次之，可作为布井的后备。

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Combining Various Inversion Technique to Predict Favorable Oil Regions of Reservoirs ：A Case Study from Fu III M ember of Shuaiduo-maoshan Area in Qintong Depression

YANG Xiaorong，XIE Riujie，YANG Yahua
（Geophysics and Petroleum Resources of Yangtze University，Wuhan，Hubei 430100，China）

Oil and gas occurrence state of Shuaiduo area is affected by anticline structure background， complicated fracture effects，heterogeneity of reservoir sand and shale interlayer and other factors， where the relationship between water， gas and oil becomes very complex. Reservoir boundary of each main oil sand block is still unclear. The critical problem for oil and gas exploration of this area is how to use inversion techniques to predict favorable oil regions of reservoirs. Trough comprehensive analysis and research on results of stratums，rock physical features and reservoirs，three inversion methods have been used to predict oiliness. Based on seism ic data，wave impedance sections got from constrained sparse pulse inversion combining w ith inversion sand thickness maps got from random inversion can be used to predict sand enriching area. Multi-parameter inversion is used to predict sand oiliness， which can determine potential favorable areas. Combining three inversion methods could better predict oil favorable areas，Results indicate that this method can maintain basic characteristics of seism ic inversion more completely， where exists no multi-solution problem and can better conduct prediction on oil favorable areas of reservoirs.

Qintong Depression；Wave impedance inversion；Random inversion；Multi-parameter inversion；Oil favorable area

T155

A

10.14101/j.cnki.issn.1002-4336.2016.03.050

2016-08-10

湖北省教育厅青年基金项目（Q200512003）

杨晓榕（1990-），女，湖北咸宁人，研究方向：层序地层学、沉积相和勘探研究，手机：15826512457，E-mail：454343537@ qq.com；通讯作者：谢锐杰（1965-），男，湖北咸宁人，教授，研究方向：层序地层学与沉积相研究，手机：13797469365，E-mail：xieruijie@yangtzeu.edu.cn.