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摘 要：准噶尔盆地沙湾凹陷西斜坡侏罗系八道湾组一段底部发育一套河流相灰色粉细砂岩，前期CP19井钻遇该储层并获得高产工业油流，但该储层的横向展布特征不明确，且由于该储层与围岩速度差异小，波阻抗对该套储层响应不明显，利用常规波阻抗反演技术无法对该砂体的展布特征进行准确描述。为此，利用拟声波重构技术，将对储层敏感的自然伽马曲线与声波曲线进行分频融合，生成具声波量纲且能够反映储层纵横向变化的拟声波曲线，在此基础上开展波阻抗反演。结果表明，反演结果与实钻井吻合度高，该套储层在平面上呈一近NS向的河道分布，基于拟声波重构技术的波阻抗反演能够有效刻画该套储层的纵横向展布特征。
关键字：准噶尔盆地;曲线重构;波阻抗反演;储层预测
近年来，随着油气勘探程度的加深以及地震处理解释技术的进步，岩性油气藏的勘探已成为准噶尔盆地油气勘探的热点。研究区位于准噶尔盆地沙湾凹陷西斜坡，以岩性油藏为主，目的层侏罗系八道湾组发育多期次砂体，整体为大型限制性河道沉积体系，该水道埋藏相对较浅，油源断裂发育，油气勘探潜力较大。但由于对该区八道湾组储层分布特征认识不清，导致钻探效果不理想，制约了对该层系的进一步研究。2019年CP19井在侏罗系八道湾组一段试油取得突破，最高日产油31 t。该砂体以灰色粉细砂岩为主，孔隙度达21%，但由于地层压实以及测井条件等影响，用来标定和反演的声波曲线难以反映八道湾组一段储层变化，造成波阻抗反演结果不理想，难以区分储层及围岩，无法准确预测该储层的展布规律。因此，在该区八道湾组开展储层精细研究对油气勘探有重要意义。本次研究利用基于拟声波重构的地震反演技术，将岩性敏感性强的自然伽马曲线与声波时差曲线分频重构，突出储层与围岩的速度差异，提高储层预测的纵横向分辨率，对研究区八道湾组一段储层进行了识别与预测。
1 拟声波重构原理
当声波时差曲线不能准确反应地层的岩性变化时，常规的测井约束反演无法将储层及围岩区分，造成反演结果与实际地质情况不符，从而影响了储层预测的准确度[1、2]。在这种情况下，利用自然伽马、自然电位等在理论上与地震反射没有直接对应关系，但能够反映地层岩性变化的曲线对声波时差曲线进行分频重构，可提高储层反演准确度。该技术是以地质、地震、测井综合研究为基础，针对相应的储层预测目标，优选出能够反映地层岩性变化的测井曲线，通过数理统计或回归等方法转换成拟声波时差曲线进行精细储层反演[3-6]。
2 拟声波曲线重构
目前，声波曲线重构最成熟的方法是小波多分辨率分解和信息融合处理技术。本次研究是将声波时差曲线中反映地层背景速度的低频趋势与反映地层岩性变化的自然伽马测井曲线的高频细节融合成拟声波测井曲线[10]。本次研究对工区内8口井完成拟声波曲线重构，具体实现步骤如下：①测井曲线预处理。主要包括曲线环境校正及标准化处理，以消除系统误差。本次采用八道湾组内部稳定发育的泥岩段作为标准层。②優选对地层岩性变化较敏感的测井曲线。本研究区选用自然伽马曲线，将其转化为具有声波量纲的新曲线。③根据研究区地质认识，合理选择参数，从声波时差曲线中提取能够反映地层背景的低频曲线。④利用信息融合技术，将上述具声波量纲的新曲线与声波时差曲线的低频部分进行融合，构建既有地层背景的低频信息又能准确反映八一段储层变化的拟声波曲线。
利用拟声波曲线合原始声波曲线分别计算CP19井的纵波阻抗曲线。两者对比得出（图1），CP19井原始阻抗不能将八一段出油砂体与围岩有效区分，波阻抗值均分布于7 000～8 500 g/cm3·m/s，而拟声波重构后砂体的波阻抗值呈明显降低，阻抗值在6 500～7 500 g/cm3·m/s，围岩的阻抗值均大于7 500 g/cm3·m/s。因此，我们认为拟声波波阻抗可有效将出油砂体与围岩区分。
3 反演效果分析
本次采用约束稀疏脉冲反演方法，将拟声波时差曲线应用到地震反演中，利用该反演方法将测井数据与地震数据体相互结合，充分利用测井曲线的纵向分辨率及地震的横向分辨率信息[11]。反演结果与已钻井对比效果好。从过CP19-ZJIA1-ST1井的原始波阻抗反演剖面与拟声波反演的波阻抗剖面（图2-a，b）对比得出：原始波阻抗剖面不能有效区分八一段出油砂体与顶底围岩，其波阻抗值分布于7 000～8 500 g/cm3·m/s，无法识别砂体的横向展布特征。而在拟声波阻抗反演剖面上可直接刻画出八一段砂体的纵横向展布特征，砂泥特征与实钻录井岩性一致，该砂体拟声波阻抗值小于7 500 g/cm3·m/s。
利用反演结果属性对比可看出（图3），基于拟声波的反演结果能够识别出八一段的砂体沉积特征为大型河道沉积体系。该套储层在平面上呈一近NS向的河道分布。储层预测结果得出，储层的平面展布特征与工区内已钻井一致，说明拟声波重构技术在该工区利用拟声波波阻抗反演识别八一段优质储层是可行的。
4 结语
（1） 当声波时差曲线对地层岩性响应不敏感时，可采用拟声波重构技术，将对地层岩性更敏感的自然伽马曲线或自然电位曲线与声波时差曲线进行重构，生成的拟声波时差曲线能够有效区分地层岩性。
（2） 在拟声波重构的基础上，对该区八一段砂体开展波阻抗反演，砂体预测结果与实钻井吻合度高，反演结果可靠，能够准确刻画该套砂体的纵横向展布规律。从预测结果来看，八一段沉积特征为大型河道沉积体系，该套储层在平面上呈一近NS向的河道分布。
参考文献
[1] 张永刚.地震波阻抗反演技术的现状和发展[J].石油物探，2002，41（4）：285-390.
[2] 姚逢昌，甘利灯.地震反演的应用与限制[J].石油勘探与开发，2000，27（2）：53-56. [3] 王玉學，汤达祯，龚建华，等.拟声波反演技术在储层预测中的应用[J].石油实验地质，2004，26（1）：303-305.
[4] 姜传金，马学辉，周恩红，等.拟声波测井曲线构建的意义及应用[J].大庆石油地质与开发，2004，26（1）：12-14.
[5] 张学芳，董月昌，慎国强，等.曲线重构技术在测井约束反演中的应用[J].石油勘探与开发，2005，32（3）：70-72.
[6] 周惠文，曹正林，杜宾山.含气特征曲线重构技术在致密含气砂岩储层预测中的应用[J].天然气地球科学，2006，17（5）：723-726.
[7] Stephane G M. A theory for multiresolution signal decomposition：The wavelet representation[J].IEEE Trans.Patt.Anal.Machine Intell.1989，11（7）：674-693.
[8] Stephane G M. Multifrequency channel decompositions of Images and wavelet models[J]. IEEE trans. Acoust. Speech Signal Processing，1989，37（12）：2091-2110.
[9] 宋维琪.利用多分辨率小波网络方法进行伪井反演[J].地球物理学进展，2005，20（1）：38-41.
[10] 卢秀华，虞云岩，王丽恒.曲线重构反演在SN21井区头屯河组储层预测中的应用[J].石油天然气学报，2012，34（1）：80-83.
[11] 郭朝斌，杨小波，陈红岳，等.约束稀疏脉冲反演在储层预测中的应用[J].石油物探，2006，45（4）：397-400.
Abstract：A set of fluvial gray fine sandstone developed at the bottom of the Jurassic Badaowan Formation on the western slope of the Shawan Sag，Junggar Basin.
The well of CP19 encountered the reservoir and obtained high-yield industrial oil flow.However，due to the small difference in velocity between the reservoir and the surrounding rock，the wave impedance can not respond significantly to this set of reservoirs. Therefore，the reservoir cannot be accurately described using conventional wave impedance inversion techniques.By using pseudo-acoustic reconstruction technology，frequency division fusion of natural gamma curve and acoustic curve sensitive to the reservoir is performed.It generated pseudo-acoustic curves with sonic dimension and reflecting the vertical and horizontal changes of the reservoir.Finally，we performed constrained sparse pulse inversion.The results show that The inversion result is highly consistent with the actual drilling， and the reservoir is distributed in a nearly north-south direction of the river distribution，the wave impedance inversion based on the pseudo-acoustic wave reconstruction technology can effectively characterize the vertical and horizontal distribution characteristics of the reservoir，and obtain good application results.
Key words：Shawan Sag;Curve reconstruction;Pseudo acoustic wave; Impedance inversion;Reservoir prediction
关键字：准噶尔盆地;曲线重构;波阻抗反演;储层预测
近年来，随着油气勘探程度的加深以及地震处理解释技术的进步，岩性油气藏的勘探已成为准噶尔盆地油气勘探的热点。研究区位于准噶尔盆地沙湾凹陷西斜坡，以岩性油藏为主，目的层侏罗系八道湾组发育多期次砂体，整体为大型限制性河道沉积体系，该水道埋藏相对较浅，油源断裂发育，油气勘探潜力较大。但由于对该区八道湾组储层分布特征认识不清，导致钻探效果不理想，制约了对该层系的进一步研究。2019年CP19井在侏罗系八道湾组一段试油取得突破，最高日产油31 t。该砂体以灰色粉细砂岩为主，孔隙度达21%，但由于地层压实以及测井条件等影响，用来标定和反演的声波曲线难以反映八道湾组一段储层变化，造成波阻抗反演结果不理想，难以区分储层及围岩，无法准确预测该储层的展布规律。因此，在该区八道湾组开展储层精细研究对油气勘探有重要意义。本次研究利用基于拟声波重构的地震反演技术，将岩性敏感性强的自然伽马曲线与声波时差曲线分频重构，突出储层与围岩的速度差异，提高储层预测的纵横向分辨率，对研究区八道湾组一段储层进行了识别与预测。
1 拟声波重构原理
当声波时差曲线不能准确反应地层的岩性变化时，常规的测井约束反演无法将储层及围岩区分，造成反演结果与实际地质情况不符，从而影响了储层预测的准确度[1、2]。在这种情况下，利用自然伽马、自然电位等在理论上与地震反射没有直接对应关系，但能够反映地层岩性变化的曲线对声波时差曲线进行分频重构，可提高储层反演准确度。该技术是以地质、地震、测井综合研究为基础，针对相应的储层预测目标，优选出能够反映地层岩性变化的测井曲线，通过数理统计或回归等方法转换成拟声波时差曲线进行精细储层反演[3-6]。
2 拟声波曲线重构
目前，声波曲线重构最成熟的方法是小波多分辨率分解和信息融合处理技术。本次研究是将声波时差曲线中反映地层背景速度的低频趋势与反映地层岩性变化的自然伽马测井曲线的高频细节融合成拟声波测井曲线[10]。本次研究对工区内8口井完成拟声波曲线重构，具体实现步骤如下：①测井曲线预处理。主要包括曲线环境校正及标准化处理，以消除系统误差。本次采用八道湾组内部稳定发育的泥岩段作为标准层。②優选对地层岩性变化较敏感的测井曲线。本研究区选用自然伽马曲线，将其转化为具有声波量纲的新曲线。③根据研究区地质认识，合理选择参数，从声波时差曲线中提取能够反映地层背景的低频曲线。④利用信息融合技术，将上述具声波量纲的新曲线与声波时差曲线的低频部分进行融合，构建既有地层背景的低频信息又能准确反映八一段储层变化的拟声波曲线。
利用拟声波曲线合原始声波曲线分别计算CP19井的纵波阻抗曲线。两者对比得出（图1），CP19井原始阻抗不能将八一段出油砂体与围岩有效区分，波阻抗值均分布于7 000～8 500 g/cm3·m/s，而拟声波重构后砂体的波阻抗值呈明显降低，阻抗值在6 500～7 500 g/cm3·m/s，围岩的阻抗值均大于7 500 g/cm3·m/s。因此，我们认为拟声波波阻抗可有效将出油砂体与围岩区分。
3 反演效果分析
本次采用约束稀疏脉冲反演方法，将拟声波时差曲线应用到地震反演中，利用该反演方法将测井数据与地震数据体相互结合，充分利用测井曲线的纵向分辨率及地震的横向分辨率信息[11]。反演结果与已钻井对比效果好。从过CP19-ZJIA1-ST1井的原始波阻抗反演剖面与拟声波反演的波阻抗剖面（图2-a，b）对比得出：原始波阻抗剖面不能有效区分八一段出油砂体与顶底围岩，其波阻抗值分布于7 000～8 500 g/cm3·m/s，无法识别砂体的横向展布特征。而在拟声波阻抗反演剖面上可直接刻画出八一段砂体的纵横向展布特征，砂泥特征与实钻录井岩性一致，该砂体拟声波阻抗值小于7 500 g/cm3·m/s。
利用反演结果属性对比可看出（图3），基于拟声波的反演结果能够识别出八一段的砂体沉积特征为大型河道沉积体系。该套储层在平面上呈一近NS向的河道分布。储层预测结果得出，储层的平面展布特征与工区内已钻井一致，说明拟声波重构技术在该工区利用拟声波波阻抗反演识别八一段优质储层是可行的。
4 结语
（1） 当声波时差曲线对地层岩性响应不敏感时，可采用拟声波重构技术，将对地层岩性更敏感的自然伽马曲线或自然电位曲线与声波时差曲线进行重构，生成的拟声波时差曲线能够有效区分地层岩性。
（2） 在拟声波重构的基础上，对该区八一段砂体开展波阻抗反演，砂体预测结果与实钻井吻合度高，反演结果可靠，能够准确刻画该套砂体的纵横向展布规律。从预测结果来看，八一段沉积特征为大型河道沉积体系，该套储层在平面上呈一近NS向的河道分布。
参考文献
[1] 张永刚.地震波阻抗反演技术的现状和发展[J].石油物探，2002，41（4）：285-390.
[2] 姚逢昌，甘利灯.地震反演的应用与限制[J].石油勘探与开发，2000，27（2）：53-56. [3] 王玉學，汤达祯，龚建华，等.拟声波反演技术在储层预测中的应用[J].石油实验地质，2004，26（1）：303-305.
[4] 姜传金，马学辉，周恩红，等.拟声波测井曲线构建的意义及应用[J].大庆石油地质与开发，2004，26（1）：12-14.
[5] 张学芳，董月昌，慎国强，等.曲线重构技术在测井约束反演中的应用[J].石油勘探与开发，2005，32（3）：70-72.
[6] 周惠文，曹正林，杜宾山.含气特征曲线重构技术在致密含气砂岩储层预测中的应用[J].天然气地球科学，2006，17（5）：723-726.
[7] Stephane G M. A theory for multiresolution signal decomposition：The wavelet representation[J].IEEE Trans.Patt.Anal.Machine Intell.1989，11（7）：674-693.
[8] Stephane G M. Multifrequency channel decompositions of Images and wavelet models[J]. IEEE trans. Acoust. Speech Signal Processing，1989，37（12）：2091-2110.
[9] 宋维琪.利用多分辨率小波网络方法进行伪井反演[J].地球物理学进展，2005，20（1）：38-41.
[10] 卢秀华，虞云岩，王丽恒.曲线重构反演在SN21井区头屯河组储层预测中的应用[J].石油天然气学报，2012，34（1）：80-83.
[11] 郭朝斌，杨小波，陈红岳，等.约束稀疏脉冲反演在储层预测中的应用[J].石油物探，2006，45（4）：397-400.
Abstract：A set of fluvial gray fine sandstone developed at the bottom of the Jurassic Badaowan Formation on the western slope of the Shawan Sag，Junggar Basin.
The well of CP19 encountered the reservoir and obtained high-yield industrial oil flow.However，due to the small difference in velocity between the reservoir and the surrounding rock，the wave impedance can not respond significantly to this set of reservoirs. Therefore，the reservoir cannot be accurately described using conventional wave impedance inversion techniques.By using pseudo-acoustic reconstruction technology，frequency division fusion of natural gamma curve and acoustic curve sensitive to the reservoir is performed.It generated pseudo-acoustic curves with sonic dimension and reflecting the vertical and horizontal changes of the reservoir.Finally，we performed constrained sparse pulse inversion.The results show that The inversion result is highly consistent with the actual drilling， and the reservoir is distributed in a nearly north-south direction of the river distribution，the wave impedance inversion based on the pseudo-acoustic wave reconstruction technology can effectively characterize the vertical and horizontal distribution characteristics of the reservoir，and obtain good application results.
Key words：Shawan Sag;Curve reconstruction;Pseudo acoustic wave; Impedance inversion;Reservoir prediction