基于小波边缘分析与井-震联...乌尔逊断陷储层预测中的应用_王江.pdf

大庆石油地质与开发 Petroleum Geology Oilfield Development in Daqing2023 年 4 月 第 42 卷第 2 期Apr.，2023Vol.42 No.2DOI：10.19597/J.ISSN.1000-3754.202207007基于小波边缘分析与井-震联合建模的波阻抗反演技术在乌尔逊断陷储层预测中的应用王江1 王雪峰1 付尤中2 朱荷月1（1.中国石油大庆油田有限责任公司勘探开发研究院，黑龙江 大庆163712；2.中国石油大庆油田有限责任公司第一采油厂，黑龙江 大庆163001）摘要：针对乌尔逊断陷构造复杂、储层横向非均质性强、含油砂体小而薄预测难的问题，应用小波边缘分析与井-震联合建模的波阻抗反演技术，从地震记录中直接提取反映构造和岩性变化的地震属性特征参数，与测井声波阻抗数据一起建立初始模型并参与波阻抗模型的扰动修改。此反演技术弥补了井间插值建模过程中井间高频成分的缺失和井间岩性的局部变化细节，避免了常规波阻抗反演过程中由于初始模型不准确而产生的错误信息，提高了地震资料识别“小而薄”砂体的分辨能力。结果表明：受东部物源控制，乌尔逊断陷铜钵庙断裂带发育扇三角洲半深湖（深湖）沉积体系；受断裂坡折带影响，在铜钵庙断层的下降盘发育一系列扇三角洲前缘砂体。实际钻井结果与钻前预测对比表明，井点处砂体顶界构造深度的相对误差小于0.3%，砂体厚度的相对误差小于3.84%，预测精度满足精细储层预测要求。研究成果可为乌尔逊断陷精细油藏描述和井位部署提供依据。关键词：小波边缘分析；井-震联合建模；波阻抗反演；储层预测；地震属性特征参数；铜钵庙断裂带；乌尔逊断陷中图分类号：P631 文献标识码：A 文章编号：1000-3754（2023）02-0133-10Application of wave impedance inversion technology based on wavelet edge analysis and wellseismic joint modeling in reservoir prediction of Wuerxun riftWANG Jiang1，WANG Xuefeng1，FU Youzhong2，ZHU Heyue1（1.Exploration and Development Research Institute of PetroChina Daqing Oilfield Co Ltd，Daqing 163712，China；2.No.1 Oil Production Company of PetroChina Daqing Oilfield Co Ltd，Daqing 163001）Abstract：In view of complex structures,high lateral heterogeneity of reservoirs and difficult prediction of small and thin oilbearing sand bodies in Wuerxun rift,wave impedance inversion technology of wavelet edge analysis and wellseismic joint modeling is applied to directly extract seismic attribute characteristics parameters reflecting structural and lithological changes from seismic records,and establish initial model together with logging acoustic impedance data and participate in disturbance modification of wave impedance model.This inversion technology makes up for the lack of interwell highfrequency components and the details of interwell local lithologic change in the process of interwell interpolation modeling,avoiding error information caused by inaccurate initial model in the process of conventional wave impedance inversion,and improving resolution of seismic data to identify“small and 收稿日期：2022-07-05 改回日期：2022-10-21基金项目：中国石油天然气股份有限公司重大科技项目“大庆油气持续有效发展关键技术研究与应用”（2016E-02）。第一作者：王江，男，1966年生，博士，高级工程师，从事地震勘探数据处理、解释方法技术研究。E-mail：2023 年大庆石油地质与开发thin”sand bodies.The result shows that Tongbomiao fault belt in Wuerxun rift develops sedimentary systems of fan deltasemi deep lake(deep lake)controlled by eastern provenance.Influenced by faulted slope break belt,a series of fan delta front sand bodies are developed in downthrown side of Tongbomiao fault.Comparison between actual drilling and predrilling prediction indicates that absolute value of relative error of structural depth on sand body top at well point is 0.3%,and absolute value of relative error of sand body thickness is 3.84%.Prediction accuracy meets the requirements of fine reservoir prediction.The research provides basis for fine reservoir description and well deployment in Wuerxun rift.Key words：wavelet edge analysis；well-seismic joint modeling；wave impedance inversion；reservoir prediction；seismic attribute characteristics parameters；Tongbomiao fault belt；Wuerxun rift0引言随着含油气盆地精细构造解释、精细储层预测和精细油藏描述工作的深入，对地震资料分辨率的需求越来越高15，精细储层预测的手段一直以地震波阻抗反演为主69。根据目标区的构造背景、沉积环境制定合理的技术对策和利用波阻抗反演方法来减小波阻抗反演结果的多解性、提高储层预测能力一直是地震波阻抗反演和储层精细预测的攻关方向1011。姚逢昌等12通过对基于模型的波阻抗反演方法进行分析，认为多解性是基于测井约束性框架模型波阻抗反演方法所固有的特性，取决于初始模型和实际地下构造特点、沉积特征的符合程度。现有的测井约束波阻抗反演方法由于各自不同的方法原理，均存在一定局限性1314，地震高频分量主要依赖于初始波阻抗模型从测井曲线中获取，初始建模主要是在解释层位控制下的井间插值，没有考虑断层在初始建模中的作用，横向上也没有充分利用地震信息。当目标区构造条件复杂、断层发育、沉积环境和岩性横向变化较大时，利用钻井数据井间插值或外推得到的初始模型低频背景较好，而反映岩性横向井间局部变化的高频成分获取较难，距离插值井点越远，产生的误差越大，减小了波阻抗反演方法对初始模型高频成分的应用程度，降低了波阻抗反演储层预测精度。基于小波边缘分析与井-震联合建模的波阻抗反演技术（AIW），利用小波边缘分析方法从地震记录中直接提取地震属性特征参数，在断层参与的高密度层控构造框架约束下，同测井声波阻抗数据一起建立初始模型，相互约束、相互补充，充分利用地震数据横向分辨率高、纵向控制层位密度大的优势，避免了常规波阻抗反演过程中初始模型建立不准而产生的地质影响。许崇宝等1517应用 AIW波阻抗反演技术对准东煤田和新疆红沙泉区块侏罗系西山窑组含煤地层的煤层厚度、塔里木盆地英买力地区志留系沥青砂岩以及中国 MOU 气田盒 8 段河流相心滩砂岩进行了预测，弥补了常规波阻抗反演建模过程中井间高频成分缺失，提高了储层反演精度，但应用的区块大多构造简单、地层横向变化不大，很少针对构造复杂、断裂发育、沉积环境多变的断陷盆地以及低分辨率、低信噪比目标区进行研究。本文应用小波边缘分析与井-震联合建模的波阻抗反演技术，考虑乌尔逊断陷铜钵庙断裂带 3D地震的波组反射特性以及地下地震波场的分布特点，通过小波边缘分析提取反映岩性局部变化的地震特征参数，在断层参与的高密度层控构造框架约束下，参与初始模型的建立和波阻抗的反演迭代，确定波阻抗反演的关键环节、优化铜钵庙复杂断裂带储层预测流程，不但刻画了铜钵庙断裂带扇三角洲前缘砂体分布，也提高了有利储层的预测精度。1区域地质概况乌尔逊断陷位于海拉尔盆地中部断陷带，断陷经过多期的构造建造和改造，表现为一个受乌西断裂带控制、具有西断东超结构的南北向展布的箕状断陷，断陷结构复杂、构造破碎，断陷内多发育断层控制的小断块和小断鼻构造18。乌尔逊断陷北部的铜钵庙构造带整体表现为一个受铜钵庙断裂控制的西倾单斜构造，铜钵庙断裂不但控制乌尔逊断陷北部的构造格局，也控制乌尔逊断陷铜钵庙构造带铜钵庙组、南屯组和大磨拐河组沉积，沿着铜钵庙断裂形成典型的断裂坡折带，具有“断坡控砂、沟谷控扇”的特征，油气层主要134第 42 卷 第 2 期 王江 等：基于小波边缘分析与井-震联合建模的波阻抗反演技术在乌尔逊断陷储层预测中的应用分布在大磨拐河组一段、南屯组一、二段和铜钵庙组，储层主要为铜钵庙断裂坡折带控制的扇三角洲前缘砂体，在铜钵庙断裂下降盘砂岩储层发育，断层与砂体配合，可形成断层-岩性或岩性油气藏。由于铜钵庙断裂带距离物源近、沉积相带窄、相变快，砂岩储层不但非均质性强，而且砂体范围小、纵向砂体岩性差异大，使得铜钵庙构造带的地震资料不但构造成像效果差、分辨率低，而且砂体的地震响应特征不明显。通过乌尔逊断陷铜钵庙断裂带地震资料分析，在目的层段大磨拐河组一段、南屯组一段存在弱空白以及低分辨率的地震反射，地震资料主频为30 Hz，如果地层平均速度按 3 900 m/s 计算，铜钵庙断裂带 3D 地震资料可识别砂体的最小厚度为32.5 m，而铜钵庙断裂带含油砂体厚度一般为 828 m，所以常规地震资料的分辨能力无法满足精细构造解释和精细储层预测的地质需求。因此，应在地震资料拓频处理和精细的井震一体化初始模型建立的基础上，开展高精度的波阻抗反演和精细储层预测。2技术方法2.1AIW波阻抗反演算法AIW 波阻抗反演采用非线性全局优化的非常快速模拟退火法（VFSA）作为基本反演方法，该算法不但可以避免线性反演算法强烈依赖初始模型而落入局部极值的弊端，且可以高精度求得反演问题的全局最优解1