基于多层残差网络的地震提频处理在薄储集层识别中的应用

基于多层残差网络的地震提频处理方法,通过智能化网络将测井高频信息与地震数据相结合,能有效提升纵向分辨率,保持横向连续可追踪,利于薄储集层识别。针对AMH地区常规处理的地震数据仅能识别厚度大于30 m的碳酸盐岩层,无法有效识别厚度较小的薄储集层的问题,提出基于多层残差网络的地震提频处理方法,以井旁地震振幅作为训练数据,测井相对波阻抗作为训练标签,利用深度学习网络多层残差网络开展训练,获取相对波阻抗曲线的预测模型;通过将地震数据作为输入,利用深度网络训练模型计算得到相对波阻抗数据体,进而得到提频后的地震数据体相对应的反射系数体。通过对靶区地质情况的分析认识,对宽频子波进行标定后提取合适的宽频子波,与反射系数体进行褶积,得到提频后的地震数据体;利用提频后的地震数据体开展储集层反演,反演结果纵向具有较高分辨率,与主要目的层能够较好匹配,横向可以进行识别和追踪,利用高分辨地震数据反演结果实现AMH地区的薄储集层识别。结果表明,通过基于多层残差网络的地震提频处理及相应的高分辨模型反演,在AMH地区能够识别厚度大于10 m的薄储集层,较好地解决由于地震分辨率低无法识别薄储集层的问题,有效提高了薄储集层预测的精度,对同类型薄储集层识别具有借鉴意义。

碳酸盐台地内部滩相薄储集层预测——以四川盆地威远地区寒武系洗象池群为例

以四川盆地威远地区中上寒武统洗象池群颗粒滩储集层为例,结合储集层成因机制分析,探寻预测滩相薄储集层分布的地质方法。滩相储集层发育受颗粒滩厚度控制,而颗粒滩的沉积速率和规模与微地貌高地密切相关,微地貌高地在稳定构造背景下可以较长时间继承发展。据此,提出了利用相对较短时间内形成的、以颗粒岩沉积为主的近等时地质体的厚度变化近似刻画沉积期微古地貌和储集层发育概率的方法,并在资料条件极差的威远地区中上寒武统洗象池群建立了滩相薄储集层预测地质方法。利用该方法对研究区滩相薄储集层分布进行了预测,与后期钻探实践结果对比,该方法预测效果良好,可为滩相薄储集层的勘探提供参考依据。

多属性回归与神经网络串联反演预测薄储集层

在储集层地球物理响应分析和研究的基础上,应用多属性回归与神经网络串联反演方法,对研究区进行了可以表征薄储集层的自然伽马曲线反演。分析认为,砂体预测结果符合研究区整体沉积特征,纵向分辨率较高,横向砂体边界清晰,能够反映储集层的分布规律,为研究区今后的勘探指明了方向。

桑塔木地区三叠系深部地震薄储集层预测

深部隐蔽油气藏逐步成为现阶段油气勘探的重难点,其具有埋深大、地震信号弱、构造复杂等特征。埋藏深度的增大使得地震反射信息量减少,识别储集层尤其是薄储集层的难度加大。文中采用地震相控非线性随机反演方法,融入测井和层序界面等地质类信息,对桑塔木油田三叠系近5 000 m埋深的薄储集层进行了钻前预测,成功刻画了深层薄储集层的纵横向连通性及平面展布特征。通过未参与反演井预测效果分析,少井反演与多井反演效果对比,预测吻合率统计分析和新钻井与预测结果对比等方面来评价本次地震资料储集层预测的可信度。预测结果与实钻情况吻合程度较好,说明该方法在深层薄储集层预测中有很好的应用前景。

小于地震分辨率极限的薄储集层预测技术

尽管多数学者都接受地震资料的分辨率是λ/4,但目前发现的许多储集层的厚度都小于λ/4.总结了几种预测薄储集层的有效方法,并就每一种方法的适用性和边界条件进行了界定。这些方法在各油气田的实际应用中均取得很好的效果。

济阳坳陷大芦家区块薄储集层预测研究

在砂泥岩薄互层条件下,以地震解释的层位为控制,以重构的声波测井曲线为基础,通过外推内插建立初始波阻抗模型,对初始模型不断更新,使得模型的合成记录最佳逼近实际地震记录。该方法将地震和测井信息有机结合,充分利用了地层的岩性特征信息,提高了对薄砂层的识别能力,在济阳坳陷临盘油田大芦家区块薄储集层预测中取得了较好的效果。

春光探区强反射背景下的薄储集层预测

春光探区石炭系具有地震强反射特征,其上垂向距离较近的白垩系储集层厚度小且侧向叠置,白垩系薄储集层的地震响应完全屏蔽在石炭系强反射内。利用分离薄储集层正演分析,获得声波时差曲线及自然伽马曲线的优势频率,构建拟波阻抗曲线,垂向上提高识别储集层能力;横向上运用地震波形指示反演,预测被强反射屏蔽的薄储集层的平面展布范围。识别了12个岩性圈闭,部署预探井和评价井各1口,均获得工业油气流。能够有效预测强反射背景下的薄储集层,为其他复杂背景下薄储集层的预测提供借鉴。

频率域薄储集层预测技术在煤系地层中的应用

下二叠统太原组和中二叠统山西组山2段是鄂尔多斯盆地东部气田致密岩性气藏的主要产气层,分别属于海陆过渡相和三角洲前缘相,砂体薄,横向规模小。太原组—山西组发育多套煤层,以山2段中下部4+5号煤层及太原组底部9号煤层最发育。煤岩波阻抗低,与高波阻抗砂泥岩地层形成强反射,屏蔽了砂泥岩之间的弱反射,应用叠前反演、地震属性等常规方法难以有效预测薄砂体。建立研究区目的层段砂泥岩地质模型,通过模型正演和时频分析方法对比发现,广义S变换能根据信号频率变化自适应调节时频分析时窗,具有更高的分辨率;实际应用中,首先压制煤层强反射,在此基础上采用广义S变换对研究区的薄储集层进行预测,井震符合率高,有效解决了研究区煤层背景下的薄储集层预测难题。

高精度三参数小波谱分析法在薄储集层预测中的应用

采用3个可调参数控制小波基的构建,使小波能够更好地匹配地震信号,有利于获得更精确的时频分析结果,为识别薄储集层的一种有效方法。通过理论研究与合成信号谱分析证明,高精度三参数小波谱分析法在高频端能量聚焦、分辨率高,能有效提高薄层识别精度。高精度三参数小波谱分析法结合非线性e指数衰减梯度拟合,有效提高了频率衰减梯度计算结果精度及流体性质识别结果的可靠性。将该方法应用于南海西部文昌A油田珠海组二段Ⅳ油组的储集层预测和流体性质识别,预测结果与实钻情况吻合度高。该方法的有效应用,改善了文昌A油田的后期挖潜调整,有助于提高采收率。

运用双电层模型分析薄储集层

勘探实践证实，运用测井技术评价薄储集层必须要有很好的纵向分层能力及径向探测深度，能评价薄层的真电阻率和孔晾度，从而利用真电阻率和孔晾度计算单层含水饱和度和复合储层总的含水饱和度(Swt)。但是生产这类纵向分层能力强且径向探测深度大的仪器，其设计要求是很难实现的。

川中高石1井区灯影组二段早成岩期岩溶特征及其对储集层的影响

四川盆地震旦系灯影组二段储集层成因长期存在风化壳岩溶、准同生期岩溶及埋藏热液岩溶之争,严重制约了储层预测模型的建立和勘探开发效益。鉴于此,以高石1井区灯二段为例,基于钻井岩心、岩石薄片、测井等资料,识别并梳理出灯二段岩溶特征,讨论岩溶差异性以及其对储集层发育和保持的控制作用。结果表明:灯二段发育高频暴露溶蚀面、组构选择性溶蚀孔洞、示顶底构造、花斑状和海绵状溶蚀构造及岩溶角砾等溶蚀组构,这类溶蚀特征与高频向上变浅沉积序列密切相关,且主要发育在沉积序列的中上部;根据岩溶强度可识别出组构选择性溶蚀、岩溶分带以及整体角砾化3种岩溶序列;高频旋回界面之下的沉积物具有δ^(13)C、δ^(18)O值负偏、^(87)Sr/^(86)Sr值正偏特征。进一步分析发现,灯二段孔洞型薄储集层与岩溶组构一样,均发育在高频向上变浅沉积序列中上部,且大量充填残余物的岩溶孔洞周缘具有泥晶套、纤维状环边胶接,部分孔洞中可见示顶底构造,指示岩溶孔洞形成后又重新进入海底成岩环境。结合高频旋回界面之下的沉积物具有碳氧同位素负偏、锶同位素正偏等特征,认为这类孔洞型薄储渗体的发育受控于高频海平面变化驱动下的早成岩期岩溶作用,其在纵向上叠置而呈现出“薄层多套”的分布规律,储集层相控特征明显;不同强度的岩溶作用改变了孔洞的连通性,其中组构选择性溶蚀阶段多形成相对孤立的小型溶孔洞,因海底胶结作用使孔洞更趋孤立而长期保存,而岩溶分带和整体角砾化阶段的溶蚀孔洞进一步连通,后期更易遭受机械充填和化学胶结作用而使储集层非均质性增强,甚至储集性能显著变差。上述研究结果不仅对古老深层优质储集层预测具有重要的指导作用,同时也揭示出在不同强度岩溶作用改造下岩溶系统连通性对早成岩期溶蚀孔洞保持路径的控制,为古老深层碳酸盐岩储集层的形成和保持提供了新的研究思路。

用频谱分解和地震峰值属性分析预测薄砂岩储集层

描述了频谱分解技术的原理和方法,利用模型正演模拟分析薄砂岩储集层,对不同厚度薄砂层的地震反射波形特征进行了分析和总结,通过岩心、测井分析储集层的岩性和物性,在储集层岩性、物性及波形属性研究基础上以时间域峰值属性优选、数学统计回归和频率域频谱分解调谐理论等技术综合分析、建立预测薄砂岩储集层经验公式,预测了研究区2个优势薄砂岩储集层发育区。实例应用表明,该方法对薄砂岩储集层的认识较为有效。

拓频技术在提高储集层预测精度中的应用

深层油气藏的储集层预测结果往往受到地震资料分辨率的限制,精度普遍不高。针对大港油田南部滩海区深层油气藏地震资料品质差的问题,先利用高频拓展技术增加原始地震数据有效信号的频带宽度,在保证地震资料不失真的前提下,最大限度提高分辨率,再采用基于小波边缘分析建模的波阻抗反演技术,将高频拓展处理后的地震特征数据与测井声波阻抗相结合建立初始波阻抗模型,解决初始模型不准确的难题。HFE高频拓展技术与AIW波阻抗反演技术相结合,提高了储集层预测的精度,最终完成了深层油藏薄层砂岩的分布范围预测,为后期井位部署建议和油藏产能评价提供指导。

磨溪气田雷一1中亚段薄储层水平井地质导向着陆技术

四川盆地川中地区磨溪气田中三叠统雷一段为泥质白云岩、膏质白云岩、石膏频繁互层,地质录井分层困难,雷一1中亚段有效储层为针孔白云岩,厚度较薄(仅2～6m),井眼轨迹在薄储层顶部准确着陆的风险巨大。为此,开展了随钻测井与电缆测井的伽马和深、浅相位电阻率信息相关性分析,建立了能够准确地反映所钻岩性的曲线形态。利用地质构造图、地震剖面、随钻测井信息、岩屑录井等资料,建立钻前井眼轨迹着陆姿态地质模型;实钻中考虑到随钻测井工具的仪器测量点距离钻头有10～13m距离,将岩屑录井与随钻测井信息进行综合应用,准确地跟踪正钻的标志岩性,及时修正储层垂深,精细调整井眼轨迹,有效地保证了水平井井眼轨迹在储层顶部准确着陆,形成了磨溪气田雷一1中亚段薄储层的地质导向着陆技术。该项技术的现场应用降低了钻穿储层而必须填井侧钻、水平段一开始钻进就进行大幅度的轨迹调整等钻井风险,为该气田水平井高效开发做出了贡献。

碳酸盐岩薄储层水平井随钻录井评价方法

四川盆地广泛分布着低孔隙度、低渗透率的碳酸盐岩薄储层,采用水平井钻井工艺能最大限度地揭示储层、提高单井产能,但如何才能主导水平井轨迹在薄储层中钻进却一直是地质导向工作的难点。在川渝地区第一口地质导向井(M-24井,其目标储层为中三叠统雷口坡组T2l11针孔状白云岩段)的钻进过程中,鉴于随钻测井仅能提供随钻伽马数据,储层的判别须以录井参数为主导,而目前录井储层评价方法欠缺,故有必要对此开展研究。首先对能作为储层有效判别依据的录井参数进行了综合研究,优选出岩屑、钻时、气测值、自然伽马等参数作为储层有效判别的依据;在准确识别出正钻地层岩性的基础上,结合实钻资料(钻时和气测值),进一步对储层进行识别与划分,并在随钻评价过程中,及时利用录井解释结果提供导向决策,引导水平井在储层中钻进。最后,将随钻录井评价结论与钻后测井解释结论进行了对比,结果表明,二者结论基本一致,仅在储层段顶底深度略有差异,证实了随钻录井评价方法的实用性和准确性。

基于谐波分解恢复弱势信号的高分辨率处理技术

地震资料高分辨率处理是预测薄储集层的有效手段,高分辨率处理的主要目的是有效恢复地震高、低频信息和拓宽频带,同时保持资料的信噪比和保真度。基于谐波分解恢复弱势信号的高分辨率处理技术,以压缩小波变换为基础,根据信号谐波分量对地震高、低频弱势信号进行恢复。首先,基于有效频带内的地震信号,采用压缩小波变换将其分解为各基频信号,然后计算各基频信号的高次谐波与低次谐波,将计算出的高次谐波与低次谐波加入小波变换系数中,最后进行小波逆变换,即可恢复高、低频弱势信号。在实现过程中,仅仅在有效频带内估算基频信号,能较好地保持信号的信噪比。地震信号的小波变换系数与地层反射系数具有一致性,因此该技术具有较高的保真度,可以较好保持相对振幅关系。实际应用表明,在保持资料信噪比的同时,该技术能大幅拓宽地震资料的频带,处理后的地震剖面断点更清楚,分辨能力改善明显,能较好地识别6 000 m以深约40 m的薄储集层。

深层复杂地质构造带地震勘探关键技术——以四川盆地龙门山断褶带北段为例

四川盆地西北部地区处于龙门山断褶带北段,地表地势变化剧烈、地腹断层发育、地震资料品质差、构造落实难;主要目的层——中二叠统栖霞组埋藏深、储层薄、非均质性强、地震预测难度大。为此,通过开展地震采集、处理、解释联合攻关,形成了适合地面、地下双复杂构造的地震勘探配套技术:(1)通过表层结构调查、动态井深岩性识别、单点检波器埋置工具及工艺优化激发接收参数,采用高覆盖、宽方位、大偏移距观测系统,提高地震资料采集品质;(2)形成以微测井约束层析静校正、保真保幅高分辨率处理、全方位角度域叠前深度偏移为主的复杂构造带地震成像技术,提高地震资料深层成像质量;(3)利用高精度重磁电资料提取地质结构、断裂等信息,结合地震资料精细解释,落实构造细节和断裂特征;(4)基于模型正演和单井储层地震精细标定,优选属性预测储层分布。运用上述配套技术,新发现川西北部地区1223 km^2大型构造—岩性复合圈闭,双鱼石—江油地区整体处于构造高带,双鱼石以南地区栖霞组台缘带白云岩储层连片发育。结论认为,该配套技术较好地解决了该区复杂构造带圈闭落实和薄储层预测等难题,明确了勘探方向,为井位部署提供了技术支撑,加快了深层海相碳酸盐岩气藏勘探开发示范工程的建设步伐。

油气层低频异常的数值模拟与应用

含不同流体的储集层对地震波具有不同的频率响应。含有烃类的储集层与含水储集层相比,对地震波的低频成分有特殊的响应,即出现低频振幅异常现象。为了分析产生这种现象的机理,建立了一系列薄储集层模型。通过Gassmann方程来计算储集层孔隙度变化及孔隙流体改变时的纵波速度和密度,并用谱分解来从合成的地震数据中提取特征频率成分并识别低频异常。通过数值模拟与实际资料分析显示,地震波穿过含气层时速度比穿过背景层时低,引起薄储集层产生低频振幅异常现象。

测井约束反演技术在濮城油田储层预测中的应用

濮城油田是一个构造复杂,埋藏深,储层变化大的油藏。通过储层横向预测,可以充分了解地下储层的情况。本次对濮城油田南部沙三上储层预测主要采用有井约束的宽带约束波阻抗反演(BCI)方法。集地震数据、先验地质知识和测井数据于一体,在最小二乘意义下将先验信息与地震数据有机结合起来,以恢复缺失的信息,弥补地震数据带限的缺陷,从而提高地震方法识别薄储集层的精度。通过研究,得到沙三上5-8砂组砂岩平面分布的等厚图4张,认为沙三上6及沙三上7储层发育,为我们下步挖潜的目标层位。

地震技术在水平井开发中的应用及效果

水平井开发的优势在于能够有效地增加油气层的泄露面积,大幅度提高单井产量,提高油气采收率,是有效增产措施之一。针对水平井开发面临的问题(地质体认识不清、入靶精度不准及水平段地质特征突变等),利用地震技术在取得三维地震资料的基础上,通过精细落实沙河街组砂泥岩薄互层、河道砂体识别与刻画,并结合地质、录井、测井和随钻实时地质评价等多种数据,开展基于油藏目标的三维空间井轨迹设计及实时优化,提高了钻探成功率及开发效益。