7.2.3.1 关于地震反演砂体分布预测方法的讨论
基于AC/DEN测井资料的波阻抗反演属于物性反演范畴，它是进行储层定量预测的 核心技术（Martinez，1992；Jin，1994；DuBose，1991；Dubrovsky，1989；Sen，1995；Gouveia，1990；Allen，1990；Dickinson，1997；Krapez，1997；Miall，1991）。在声波测 井曲线能够很好地反映区域岩性以及地层真实情况，直接用声波测井曲线来约束反演是可 行的。但当声波测井曲线中高频信息不能反映地层岩性的真实的变化，不能很好地显示储 层和围岩的差异，用声波测井曲线进行地震地质层位标定和波阻抗反演会导致岩性识别出 现误差，测井曲线和地震剖面匹配不好，储层预测困难等一系列问题。因此，发展了拟声 波曲线波阻抗反演技术。该技术利用非声波测井曲线构建声波测井曲线对地震资料进行约 束，进行反演地层的波阻抗，它可以突出储层特征，较准确地预测储层发育情况，提高储 层的反演结果的可解释性。
惠州凹陷古近系珠海组和恩平组砂体物性复杂，AC、DEN测井资料因受到岩石的致 密程度、地层孔隙度、地层压实等因素影响，不能很好的反映砂体特征，曲线上砂体顶底 难以准确标定（图7-5），全井段GR-AC交会分析表明，二者的相关系数非常低（图7- 6），决定了基于DEN/AC测井资料的波阻抗反演难以解决砂体分布预测问题。而依据测 井、岩屑录井等建立的岩电转换模型证实，本区域自然伽马测井曲线是识别砂体的最好资 料，GR曲线最能反映砂体厚度、粒度等分布特征，利用GR曲线反演进行砂体分布预测 精度应当相对较高，因此本次主要采用基于GR曲线的反演方法预测砂体分布。
7.2.3.2 GR拟声波反演原理
（1）运用GR曲线重构拟声波曲线
GR反演是目前较为通用的地震岩性预测手段，其方法较多，本次主要利用自然伽马 与补偿声波测井资料交会，重新构建拟声波曲线，利用构建的声波曲线制作合成记录，在 构造模型约束基础上完成。
首先对局部AC-GR相关关系好的井段线性拟合求出拟合系数，公式为：
高分辨率层序分析与储层预测——以惠州凹陷古近系为例
式中：a、b为拟合系数。确定拟合系数后，对全井段用公式（2）进行声波重建：
高分辨率层序分析与储层预测——以惠州凹陷古近系为例
式中：CGR为拟合的声波时差。
值得说明的是，拟合重构的声波曲线时差范围应与实测AC值相当，以确保该曲线制 作合成地震记录进行标定时，不改变井震时深关系。最终拟合出的曲线形态与实测GR曲 线一致，曲线高低值相对关系得以优化，即：重构的声波曲线既具有声波测井曲线的低频 趋势（时深关系不变），由具有GR曲线的高频趋势（岩性信息）。因此，拟合段采用AC- GR相关明显的局部层段，本次对HZ9-2-1采用了两层（图7-7）声波分析，其中3210～3275m虽然位于上覆相邻地层（目的层内没有层段更优于该层段的拟合系数），但拟合关系好，是主 要参考依据。
图7-5 HZ9-2-1井珠江组GR/AC曲线对比图
图7-8右边3条曲线是分别运用图7-6、图7-7中3种拟合关系计算的结果，最终采 用第1种（红线）拟合结果（用图7-7中左图的拟合公式），可以看出，重建的声波时差 （CGR）一方面继承了GR曲线特征，与声波时差（AC）相比，在区分砂泥岩界面上有明 显改善；另一方面，拟合的声波时差（CGR）数值范围与AC测值基本一致，高低值差异 幅度降低，保证了拟合后地层速度与原地层的相似性，为合成记录砂体标定与反演奠定了 好的基础。
（2）反演方法原理与流程
项目使用EPT公司井约束地震地层反演软件，该反演软件使用基于模型的交互方式 的波阻抗反演技术，最明显的优势在于充分利用测井资料的高频和低频信息，依赖井间地 震资料（包括地震数据和地质构造模型）的控制，多次迭代外推得到高分辨的波阻抗剖 面。该方法将测井资料特有的垂向高分辨率与地震资料良好的横向连续性有机的结合起 来，明显提高了对薄互层砂岩储层的识别能力。同时，由于地质模型约束条件的引入，使 反演成果更加准确可靠。利用多井约束地震地层反演结果，可以准确实现储层的顶底追踪，落实储层顶面构造，计算储层厚度，为储层几何形态的细节描述提供了保证。
图7-6 HZ9-2-1井珠江组及珠海组GR-AC交会图
图7-7 局部井段GR-AC拟合关系
井约束地震地层反演利用物探与测井资料在空间、时间上的分辨率，以测井作为桥 梁，用先验模型作为约束（李玉民，1994），在3D空间上反演得到反映地质属性的物理 参数剖面，首先产生一个初始波阻抗模型用来约束反演过程，初始波阻抗模型是在对声波 测井曲线进行层位标定及地质体的岩性解释基础上形成，然后，在模型上采用基于网格的反演算法进行反演，反演在最小二乘准则密集模型下执行得到反演结果，反演的目标函数 由两部分组成：
图7-8 HZ9-2-1井不同拟合结果与AC比较
地震部分：
高分辨率层序分析与储层预测——以惠州凹陷古近系为例
地质部分：
高分辨率层序分析与储层预测——以惠州凹陷古近系为例
式中：Ssobs为实际地震资料；Ssynt为迭带过程中的合成数据；I0为初始模型，I为迭带过程 中的波阻抗；ps为▽（I-I0）局部等时切平面（Plane tangent）的投影；δs为地震数据的 不确定性，直接与子波信噪比有关；δi为初始模型的不确定性；λ为波阻抗沿相关层面的 相关长度。
地震地层反演主要由三大步骤组成：测井与地震的标定、模型的建立、反演，流程如 图7-9所示。首先提取高品质的子波，通过标定实现井震关系的最佳匹配，是保证反演质 量的必要前提，这其中包括测井曲线的滤波、时移、拉伸、压缩处理，子波提取。实践表 明，研究区波阻抗标定效果普遍较好，最终用于反演的子波形态上近零相位，钻井合成地 震记录与过井地震到波组同相、反射系数匹配，总体特征协调，证实了测井资料及地震资 料的保真度均较高，在此基础上，运用解释工作站灵活多样的层位对比方式实现全区域层 位对比，建立初始约束模型。
图7-9 井约束地震地层反演流程图
提取高品质的子波，通过标定实现井震关系的最佳匹配，是保证反演质量的必要前 提，这其中包括测井曲线的滤波、时移、拉伸、压缩处理，子波提取。图7-10为HZ9-2-1 井运用GR拟声波曲线制作的合成地震记录，在地震相位校正不超过1/2个相位的情况 下，合成地震记录与地震剖面对应关系较波阻抗曲线标定效果没有明显降低，二者耦合关 系较好，最终用于反演的子波形态上近零相位，钻井合成地震记录与过井地震到波组同 相、反射系数匹配，总体特征协调，证实了测井资料及地震资料的保真度均较高，为保证 地震反演精度奠定了基础。
HZ27-4-1井目的层段为井斜角较大，由于泥岩影响，GR曲线对底部扇体识别能力相 对较差，标定效果有所下降，但总体满足研究需要。
在对HZ9-2-1厂界环境噪声/HZ27-4-1井目的层段砂体精细标定基础上，以甲方提供的三维区块解 释方案HZ9-2构造的H5及HZ27-4构造M26层位为约束模型，加密上下控制层（各两 层），在反演参数试验基础上，完成GR拟声波反演。
7.2.3.3 GR拟声波地震反演技术效果分析
图7-11和图7-12是HZ9-2-1井运用该曲线约束进行的近SN向和近EW向反演剖面，图中高速段为砂体（红、黄色），反演剖面上，大部分泥岩引起的强反射信息被屏蔽，砂 岩信息得以放大，同时分辨率较常规剖面提高，部分砂体反映除了基准面上升过程中的退 积叠加样式信息，本次研究的主要目的层珠海组及恩平组中绝大部分大于15m的砂体顶 和底可以在反演剖面上准确标定，图7-13和图7-14为过HZ27-4-1井过井近SN向和近 EW向反演剖面，剖面中，由于上、下部砂体GR值有明显差异，用统一色标显示致使部 分砂体顶、底界显示不充分，实际研究中通过色标的变化实现砂体反射顶底追踪。
此外，尚有少数砂体没有反演出来，主要与地震分辨率与模型力度，本次研究遵循已 有研究经验形成的测井及模型约束力度参数，对于钻井较少的区块更注重地震横向信息，相对而言，HZ27-4构造的反演更是这样，因为目的层段GR曲线识别高泥质含量的扇根的能力下降，测井与模型约束力度参数较HZ9-2构造小，如果模型力度太大，该扇体反射 是不能体现出来的，因为不论是GR曲线还是AC曲线上扇根砂体均对应高幅指型测井响 应特征，砂体顶底难以准确区分。此外，就本项目研究区块而言，GR曲线上的界面与波阻抗界面不一致，除通过精细标定实现GR拟声波曲线合成地震记录与基于波阻抗变化地 震剖面的最优匹配外，相关精细模型研究及反演技术理论与方法优化亦是目前研究热点，有待诸多实际工作开展和进一步科技攻关优化。
图7-10 HZ9-2-1井GR拟声波（CGR）合成地震记录
图7-11 HZ9-2-1井过井GR拟声波反演NS剖面
图7-12 HZ9-2-1井过井GR拟声波反演EW剖面
图7-13 HZ27-4-1井过井GR拟声波反演SN剖面
图7-14 HZ27-4-1井过井GR拟声波反演EW剖面
7.2.3.4 砂体厚度图编制
高分辨率层序地层格架中对厚层砂体进行了精细劈分，单砂体常为数米级，但地震反 射所代表的信息往往为宏观砂层组的信息，往往多个短期旋回或单一中期旋回对应单一阻 抗层，中间的湖泛期泥质夹层往往难以分辨，这就决定了地震预测单元应为砂组，所以，实际研究中需要对短期旋回砂体进行合并编图，本次研究依据砂体横向分布规模与地震的 可预测性分别优选了两区块各4套砂体（表7-1），根据测井曲线及岩屑录井、岩心等进 行综合砂体识别，剔除泥岩夹层，计算砂组中砂体累计真厚度，数值精确到小数点后 1位。
砂体厚度图的编制主要分3步：
1）根据钻井剖面标定情况，确定纵向上各砂组反演剖面门槛值；
2）砂组顶、追踪对比，以沉积模式图为指导，建立2*5INLINE与CROSSLINE骨架 控制网，再加密成为1*1测网；
3）钻井砂组层速度求取与厚度成图。
成图采用散点-网格-等值线的成图步骤。实践表明，同层砂体层速度变化小，可以依 据各井相应砂体层速度求取平均值，用平均值与砂体顶底时间相乘获得砂体厚度的办法，地震所获得的厚度图与钻井砂组厚度图误差控制在5m以内，成图精度满足研究任务 要求。
表7-1 惠州坳陷HZ9-2-1及HZ27-4-1地震反演砂组信息统计表
注：↑为上升半旋回；↓为下降半旋回。
