基于特征曲线重构的波阻抗反演在复杂
储层预测中的应用
摘要：在目前储层预测方案中，常使用测量约束的声波阻抗反演方式作为一
种技术手段，应用效果也相当不错。

但其反演效果的好坏，受声波测井资料质量
的重要影响。

当声波特性曲线对有效储层和围岩构造差异的敏感度较低时，常规
测井约束反演的成果对储层的实际预测能力会有影响，而测井特性曲线重建技术
手段则能够有效提高储层预测准确率，并提高对砂体界线描摹的准确度。

在对研
究区内地质学特征分析的基本上，根据目前地震和勘探井资料情况，并根据对储
层预测需求，从声波与测井资料的相互特性关系入手，在相关性分析理论基础上，将一些伽马射线、自然电位、电阻率等各种特性曲线，按各种权重与探测资料融合，建立出了相应的特征曲线。

最后在重建的声波曲线理论基础上，利用测井约
束声波阻抗的反演来重新表征了储层。

对实际使用过程中出现的砂岩、泥石等进
行了良好分类，储层描述明显改善，为今后生产研究提出了合理指导。

关键词：特征曲线重构；波阻抗反演；复杂储层
引言：当前随着探测工作目标的不断走向复杂隐蔽油气藏，石油探测工作目
标对储层的可描述性也更加复杂化了，这就需要石油钻探的技术人员对储层描绘
得更加精确了。

在目前储层刻画中，采用测井约束下的波阻抗反演技术是一个不
可或缺的关键方法。

该方法主要是通过将地震、地质、钻井等资源信息加以集成，并充分结合了地震资料的侧向持续性较好和钻探井资料纵向清晰度较高的特性，
从而扩展丰富的地震资料的低频分量信号，并最终通过反演得到更加精确的波阻
抗数据体，并在此基础上逐步实现对目标储层的精确刻画描述。

声波测井资料是
在地质学科研中起到着关键作用的基本资料，同时也是测井约束反演技术中钻探
井资源的重要基石。

当总体目标储层处在较复杂地质环境下，利用常规测井约束
波阻抗反演的简单声波曲线根本无法正确地表达岩性构造特点以及变化情况，即
反演结果根本无法表达目标储层变化规律。

而针对这些常规测井约束反演的问题，
可以利用测井曲线重建手段加以克服。

利用这些重建曲线，可以同时表达地下介
质的波阻抗及其岩性差异特征。

一、曲线重构技术
测井资料和地震资料中所涉及的地下构造信号在所属频率上也有所不同，体
现在前者同时拥有较完整高、低频信号，而后者则没有这方面的信号。

而在实际上，这种声波曲线重建的方法也主要基于岩体的物理特性，研究人员通过对比分
析不同特性下曲线的声音方面特性，在声波特性曲线对储层结构和围岩构造的差
别比较不敏感时，可以通过重建方式，把对岩性响应特点比较灵敏的自然伽马、
自然电位、电阻率等特性曲线和声波曲线相互融合，从而得出同量纲的拟声波曲线。

该拟声波曲线包括了原有的岩石地层速度信息和波阻抗特性，而且对地层的
岩性与结构差异也比较灵敏，与此同时，也能够增强对目标地区地质特点的判识
能力[1]。

二、实际应用
1、井曲线预处理及标准化
以某工业区为例，由于该研究区域的面积大且钻井数较少，因此其所收集测
绘到的测井曲线具有较多的速度方面的变异，因而我们有必要对井曲线进行预处理，这样才可以提高井曲线的合理性。

而预处理流程中的一些主要流程，就是由
异常点的去除以及深度校准，还有环境校正以及归一化等不同的方式方法计算所
得出的。

但因为仪器设备、时间还有数据基值等方面的影响，以及各种客观因素，在实际的井上与井间测绘的出的曲线之间，我们发现还存在着很大的系统数据误差，因此为了控制上井曲线的测绘质量，这就要求我们必须对井上曲线来做进一
步的规范方面的处理，以减少这种偏差。

针对研究领域中复杂多变的地理沉降要求，我们可以考虑用一种趋势分析法来完成测井的规范化流程。

首先就是对原始
井测绘的资料数据在目的层段上的不连续性，还有数据结果出现变形等特殊点予
以排除。

其次，就是通过将不同的井曲线按统一的目的层，来实现曲线基值的一
致性校准。

而在该均衡校准的步骤中，也必须选取好正确的标准层。

此种标准层
应具有一种岩性电性的特征明确以及分布区域的固定能力，并同时具备相应的厚
度还有距离目的层较近的特征。

在研究区内的目的层某组上端的砾岩层段满足了
以上要求后，将其视为标准层。

而尽管原始标准层测得的的声波时间(速度)图，
在分布上显然无规律，但我们发现经过规范后的声波时间平面图，却又呈现出了
一定的规律性。

2、敏感性曲线选取
研究区目的层段主要岩性都是细砂泥岩，其分类要点为声波阻抗数据区域间
最相近的中粗砂石和含油砂石，但直接通过对声波能量曲线做出约束反演无法有
效地鉴定出含油砂石。

对研究区域井曲线开展必需的岩性速度特点数据分析并建
立相应敏感曲线，是曲线准确重构的重要基石。

首先对目标层段井曲线资料进行
大数据分析，以确定各种岩性类型和各种特性曲线相互之间的关联。

然后计算目
标层中各种岩性的速度曲线，并分析研究其速率分布范围与差异性。

在此方法理
论的基础上，数据分析人员得出所研究区域中各种岩性声音与各种速率特征曲线
相互之间的关联性，其与自然伽马噪音间的关联性显示出了良好的分辨效果，而
通过统计分析则可发现，所计算的中粗砂岩和含油砂岩在速率声波曲线上的分布
范围相对集中，根本无法有效地区别，但与自然伽马噪音间对中粗砂岩和含油砂
岩区间的差异性，则显示出了良好的判识力。

另外结合单井的岩性结构交汇图，
也表明由于主力勘探目的层砂岩与对应声波曲线上砂、泥岩的运动速度十分相似，因此要突出对储层具备良好识别能力的自然伽马特征曲线[2]。

3、声波测井曲线重
构声波特征曲线重构的主要过程：(1)统一了工区内一些伽马曲线的评标基
准值。

由于不同井或不同时间勘探井资料的自然伽马噪声基线数值会具有一些不同，因此必须进行幅值归一化处理，分别对目标层段内的纯砂石和纯泥岩的自然
伽马值加以计算，然后再将其各幅值归一化至某一数值区域，以便形成有效系统
的评价基准值。

(2)确定自然伽马线和声波速率的联系式。

对调查区域归一化分
析后的自然伽马曲线和声波速率数据结果通过回归数据分析，在最优化模拟结果
和效果的研究基础上得到自然伽马曲线和声波速率曲线之间的关系式。

在这里着
重突出了自然伽马对岩性特点的敏感，以便于重建出能更有效鉴别岩性的声波曲线。

可以看出，二者的规律基本一致，重建后的曲线基本保留了原有曲线的大小
和走势，未改动原有曲线中所体现的地质规律。

在此基础上，同时也有效地增强了对砂岩、泥石和薄互层的判别能力，进而为后续约束反演打下了良好的理论基础。

三、储层预测分析
通过重构后声波曲线约束反演获得的声波阻抗数据体可以对储层作深入细致的刻画，特别是对研究区砂体布局特性作出了描绘。

能够发现，砂岩成分含量和厚度特性与反演结论中所刻画的砂岩展布特性几乎保持一致，由此也证明了该方式的效果[3]。

另外，从储层所提供的瞬时频谱和均方根振幅属性结果分析，同样也体现出了显著的区域特点，南、北方向异常特点突出，也体现了出自北往南的方向趋势，能够最终推断物源或许会来自北面。

结语
根据上述研究成果可以看出，在复杂储层预测过程中，由于常规传统的测量曲线所需地质资料相对有限，无法合理划分各种岩性构造，不利于复杂储层的准确刻画，因而利用测量曲线重构技术可融合各种特性曲线的数据，增强了对有效砂岩结构的辨识能力，并有助于利用该技术来实现测井约束反演；而测井曲线重构的主要前提，包含了特征曲线预处理、规范化和对各种岩性构造的速度特性解析等。

从而增加了反演效果精度，也因此能够更加准确地刻画目标储层展示分布特性，为研究区的探测与研究工作提供了有力指导。

参考文献
[1]刘峰.基于扇体沉积特征建模下的地震高精度储层反演技术[J].中国石油和化工标准与质量,2021,41(19):179-180.
[2]张武,胡亚东,程莎等. 波形指示反演技术在储层预测中的应用研究——以D盆地kedeni组薄砂岩储层预测为例[C]//.中国石油学会2021年物探技术研讨会论文集.,2021:724-727.
[3]余为维,冯磊,杜艳艳.基于特征曲线重构的波阻抗反演在复杂储层预测中的应用[J].科学技术与工程,2019,19(04):58-65.。