基于拓频的地质统计反演技术在马东东地区的应用

张会卿，聂国振，燕 云

（中国石油大港油田公司勘探开发研究院，天津300280）

现代地球物理研究认为地震资料的分辨率同时受两个因素影响，即子波主频和有效频带宽度。随着地层深度的加深，地震波主频不断降低，从而导致地震资料分辨能力逐渐变差。针对研究区储层纵向分布薄、横向变化快的特点，本次应用高频拓展处理、地质统计反演、地震属性分析等技术，刻画出深层储集层砂体展布形态，提高了地震资料分辨薄砂层的能力。

1 研究区概况

马东东地区位于北大港构造带东部、港东主断层末端下降盘，是一个被断层切割的较完整的逆牵引背斜构造。该区油藏埋深3 800～4 500 m，油藏总体特征为正常温度、异常高压、埋藏深、低渗透。

研究区储层为深水重力流沉积，砂体类型以灰褐色中细砂岩、含砾砂岩为主。储层特点表现为砂体变化快，井间对应性差，单纯依靠井间对比无法摸清砂体展布规律，亟待利用地震资料进行储层预测。而深层地震资料分辨率较低，如何有效应用低频地震资料开展储层预测，成为需要解决的关键问题。

2 精细储层预测技术

地震资料频谱分析显示，目的层主频15 Hz左右，频带宽度5～45 Hz，理论上只能分辨40 m左右的厚砂层，而钻井资料揭示研究区储层砂体厚度为5～10 m。显然现有资料无法满足储层预测要求。

2．1 高频拓展处理［1－3］

拓频的原理在于加强地震信号中有效反射波的高频成分，拓展地震波有效频带宽度，从而提高分辨率。常规反褶积拓频方法能够拓宽信号的频带宽度，但受噪声影响严重，数据信噪比降低；而高频拓展处理技术基于对地震子波进行压缩，在大幅度提高地震资料分辨率的同时，能够保持原始数据的信噪比，并使参数相对关系基本不发生改变。

图1为地震资料拓频处理前后的时频分析，处理前有效频带宽度为10～45 Hz，处理后变为10～75 Hz，目的层段频率平均拓宽了30 Hz左右。从处理结果来看，信噪比基本未发生变化，相对振幅关系及波组特征很好保持，分辨率明显提高。

图2为拓频处理前后联井剖面对比。钻井资料显示，GS18－18井板2油组发育两套4～5 m的薄砂层，在原始剖面上表现为一大套弱的复波反射。高频拓展处理后，层间细节反射出现，一大套复波反射被分离成两套正相位强反射，并且能量有所增强，显示出更为丰富的信息。从测井解释结果看，砂体的钻井对应效果更好。经过拓频处理后，地震资料已经能够分辨5 m左右的砂层。

2．2 地质统计反演［4－7］

2．2．1 应用原理

图1 拓频前后时频分析

图2 拓频前后联井剖面对比

地质统计学的基本原理是应用线性加权的方法对地质变量进行局部的最优化估计。从已知点通过变差函数控制的线性内插、外推方式，对未知点的值进行求取。本次采用克里金算法。同时变差函数的多个变量与地质体的大小关系较为紧密：跃迁值大说明地质体平面分布的随机性强、规律性弱；跃迁值小说明地质体平面的规律性较强，随机性较小。X、Y、Z变程大小与地质体的三维大小成正比，一般根据地质体的平面分布大小来确定X方向及Y方向变程的大小，Z方向变程影响纵向上砂体的分辨率。研究区地层发育较为平稳，使用2 km×1 km的变程参数；变差函数的跃迁值为0，基台值为0．78，纵向变程为1．6。

2．2．2 敏感参数分析

敏感参数分析是利用各种测井曲线，对完钻井的电性、物性及油气情况进行交汇，从而获知地下储层与测井、地震的敏感参数。

研究区储层厚度较薄，砂体平均厚度为7．2m。从目的层段测井曲线交汇情况来看，储层的自然伽马值总体小于90API，密度值总体小于2．5 g／cm3；通过自然伽马和密度能够有效区分大部分储层的砂泥岩界面；而储层与非储层的声波时差重叠范围较大，故根据声波时差和波阻抗值很难对储层进行有效区分。因此选自然伽马曲线对研究区储层进行反演。

2．2．3 反演效果分析

图3所示为联井自然伽马反演剖面。剖面显示分辨率较高，砂体迁移、叠置现象反映清晰，空间展布呈现规律性变化。前期钻井资料及地层对比研究表明，该区板2油组储层发育，分上、下两套砂组，砂地比为31．3；板3次之，砂地比为22．2；板4油组以泥岩为主，砂体发育于油组上部，砂地比仅为15．6。从纵向来看，砂体主要发育在板2、板3油组和板4油组顶部，滨I油组主要为砂泥岩薄互层；从横向来看，BS24井为构造低点，向北和BS16X1，GS24－26井形成连片砂体，而BS24井和GS33井之间存在明显的岩性尖灭带，从而将其分割成两套油水系统，这一结论解决了井间油水关系矛盾。

图3 联井自然伽马反演剖面

为了能够在平面上对各个层系的含油储层的分布规律进行描述，需要按照不同层系的地层厚度，采用顶底层位控制的方式提取每一个砂层组单元的多种属性的平面分布图。从均方根属性图上可以看出，不同层段属性特征相差较大，分析属性图变化趋势，有助于分析区域沉积背景。钻井已揭露的岩性资料显示，砂岩特征表现为灰色、褐色厚度不等的中细砂岩、含砾砂岩，夹于深灰色、黑色砂质泥岩中，具有典型深水沉积特点；所含砾石大小不等、产状各异，系重力流整体搬运、快速沉积结果。结合区域沉积背景及岩性分析，认为马东东地区在板2－滨I时期整体受北部物源影响，发育重力流水下扇，其中东部物源不充足，导致储层变化快；西部物源充足，BS24井一线发育南北向重力流水道，其中尤以板2油组规模最大，扇体宽度200～500 m。

3 成果应用

在储层预测基础上，将地震属性图与区域构造图进行叠合显示；优选储层发育区寻找构造高点，同时结合单井动态数据，进行有利目标潜力分析，预测有利砂体面积35．72 km2。在现有钻井平台的前提下，优选有利区域部署评价井1口，产能建设井6口，从而在该区形成增储上产的新战场。

目前设计井GS25－38井已经完钻，共钻遇油层5层18．8 m，气层9层23．2 m，其中在板2钻遇油层3层12．5 m，油层钻遇率90%。

4 结论

（1）高频拓展技术的应用，有效拓宽了三维地震数据的频带宽度，深层地震子波的主频提高了20 Hz左右，地震资料分辨能力得到加强。

（2）应用地质统计反演方法开展储层预测，井间砂泥岩信息更加丰富，砂泥岩薄互层中砂体识别的准确度明显提高；以预测结果为依据，结合生产动态资料，进行井位部署，收到良好效果。

（3）GS25－38井的成功完钻，充分验证了储层预测结果的准确性，从而证明研究方法在该区是可行的，对同类油田也具有一定的借鉴和指导意义。

［1］王西文．精细储层预测技术在油田开发中的应用［J］．石油地球物理勘探，2005，40（2）：209－218．

［2］黄振凯，李占东，梁金中，等．基于马蒙算法的反演及其在储集层预测中的应用［J］．新疆石油地质，2012，33（6）：733－735．

［3］侯伯刚，杨池银，武占国，等．地震属性及其在储层预测中的影响因素［J］．石油地球物理勘探，2004，39（5）：553－559．

［4］吴勇，聂凯轩，任金礼，等．拓频技术在砂体预测中的应用［J］．石油地球物理勘探，2011，46（增刊1）：80－83．

［5］赵斌，明君，马奎前，等．高频拓展处理技术在渤海H油田开发中的应用［J］．石油地质与工程，2011，25（5）：5－49．

［6］王西文，刘全新，周嘉玺，等．精细储层预测技术在板南5－3井区的应用［J］．石油物探，2003，42（3）：389－394．

［7］孙思敏，彭仕宓．地质统计学反演方法及其在薄层砂体预测中的应用［J］．西安石油大学学报，2007，22（1）：41－44．