鄭公營 呂其彪 趙 爽 彭 鑫 徐守成

中國石化西南油氣分公司勘探開發(fā)研究院

0 引言

中江氣田位于四川盆地川西坳陷東部斜坡帶，中侏羅統(tǒng)沙溪廟組是其主要產(chǎn)層，以三角洲平原—前緣分流河道沉積為主。沙溪廟組氣藏勘探始于1995年，氣藏構造復雜、河道寬度窄、砂體厚度薄、儲層非均質性強，勘探開發(fā)難度大，勘探開發(fā)初期未能實現(xiàn)有效建產(chǎn)。2012年轉變勘探開發(fā)思路，通過實施氣藏河道砂巖精細刻畫、水平井部署以及分段壓裂改造技術，突破了產(chǎn)能關，氣井單井產(chǎn)氣量大幅度提高，實現(xiàn)了該氣藏規(guī)模效益開發(fā)。該期間針對氣藏致密河道砂巖地震預測技術發(fā)展大致經(jīng)歷了3個階段[1-4]：第一階段為勘探發(fā)現(xiàn)及前期評價階段（1995—2010年），該階段缺乏高品質連片地震資料，主要用“強振幅”亮點模式定性描述河道砂體，但河道展布特征不清；第二階段為勘探開發(fā)一體化評價階段（2010—2012年），該階段川西坳陷實現(xiàn)了三維全覆蓋，以“強振幅”亮點模式為基礎，多屬性分析定性刻畫相帶，高分辨、儲層反演等處于深化認識階段，預測精度逐漸提高，但河道疊置關系、儲層分類評價、含氣性、產(chǎn)狀認識不清，水平井實施效果不理想；第三階段為持續(xù)滾動評價上產(chǎn)階段（2012—2020年），面向斜坡區(qū)復雜、窄、薄層河道砂巖氣藏，持續(xù)深化地球物理預測技術攻關，攻克基礎資料采集處理解釋、相帶精細刻畫、儲層精準描述等多項技術瓶頸，開發(fā)建產(chǎn)取得突破性進展，氣藏持續(xù)快速增產(chǎn)，但此階段河道砂體識別手段仍以疊后地震資料為主，對復雜隱蔽河道識別還是有一定的局限性。

2020年前，該氣藏研究對象主要集中于厚層、低波阻抗河道砂體，地球物理響應模式為“低頻、強振幅、亮點反射”，橫切河道剖面反射特征為“短軸透鏡狀”，平面上河道形態(tài)特征明顯，易于識別刻畫[5-7]。近年來，針對該氣藏部署實施的一系列評價井、開發(fā)井鉆遇了多套地震反射無明顯異常特征、未識別的砂體，測井曲線為箱形河道砂體特征（筆者稱該類型河道砂體為隱蔽河道砂體），油氣顯示活躍，測試效果較好。但此類河道砂體地震剖面反射異常特征不明顯，平面上河道發(fā)育的位置或者河道特征不清晰，如何有效識別此類河道，刻畫河道砂體平面展布范圍，評價增儲上產(chǎn)潛力是急需解決的問題。為此，筆者聚焦于隱蔽河道砂體，開展地球物理基礎攻關研究，從辨識機理上剖析其響應特征，提出優(yōu)勢道集疊加、譜反演高分辨處理、波形指示高分辨反演及巖性指示因子構建等關鍵技術，并應用于川西坳陷中江氣田沙溪廟組河道識別，實現(xiàn)了隱蔽河道砂體精細刻畫，有效地指導了氣藏的井位部署，支撐了中江氣田千億立方米探明儲量的開發(fā)。該研究成果及思路可為類似隱蔽型儲層的地球物理識別刻畫提供參考。

1 隱蔽河道砂體特征及地震響應機理

川西坳陷東部斜坡帶沙溪廟組自上而下劃分為J2s1、J2s2、J2s3共3段，基于高分辨率層序地層學分析和巖性組合，沙溪廟組又細分出15套砂組。其中，J2s1有 4 套砂組（J2s11、J2s12、J2s13、J2s14），J2s2有 5 套砂組，J2s3有 6 套砂組[8-9]。 主力氣層主要分布在J2s2和J2s3（圖1-a）。

沙溪廟組河道砂體巖石類型以長石巖屑砂巖和巖屑長石砂巖為主，儲層儲集空間以殘余原生孔和粒間溶孔為主，其次為粒內溶孔，發(fā)育少量的晶間微孔、微裂隙等，低孔、低滲，非均質性較強。河道砂體厚度薄，主要介于5～30 m，平均值15 m；儲層孔隙度主要介于7.00%～13.00%，平均值為8.66%；剔除裂縫影響，砂巖基質滲透率主要介于0.04～0.30 mD，平均值為0.21 mD，屬于薄層、低孔、低滲致密儲層[10]。

近年來，在沙溪廟組氣藏開發(fā)過程中，部分井在非目的層段鉆遇油氣顯示好的砂體，通過井震標定，發(fā)現(xiàn)這些砂體總體表現(xiàn)為“暗點型”弱反射異常，與常規(guī)河道強波谷“亮點型”反射差異大。與大套厚層物性較好的河道砂體相比，這類砂體波阻抗與泥巖波阻抗差異小且疊置，砂體厚度普遍低于地震縱向分辨率，地球物理響應特征不明顯，具有物性隱蔽、厚度隱蔽特征。

1.1 物性隱蔽特征河道砂體地震響應機理

物性隱蔽指測井上與圍巖相比，河道砂體的聲波、密度與圍巖差異小，表現(xiàn)為“中等聲波、中等密度、中等波阻抗”特征（圖1-b）。合成地震記錄上砂體頂、底與圍巖組合呈弱反射特征，橫向上與整套泥巖發(fā)育層段的弱反射特征基本一致（圖1-c、d）。

圖1 中江氣田沙溪廟組巖性柱狀圖及典型井合成地震記錄標定圖

隱蔽河道砂體的弱反射特征可以從地震波動力學反射機理和疊加原理上進行剖析。對于不同物性的河道砂體，Rutherford等[11]、Castagna等[12]基于砂巖與上覆介質的波阻抗差和上覆介質的特征兩方面對含氣砂巖進行了劃分，明確了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ類AVO特征砂巖的反射系數(shù)隨入射角的變化趨勢（圖 2-a）。

根據(jù)中江氣田已鉆井資料分析可知，工區(qū)范圍內主要存在Ⅰ類（高波阻抗砂體）、Ⅱ類（中等波阻抗砂體，又分Ⅱa類和Ⅱb類）和Ⅲ類（低波阻抗砂體）3種AVO特征砂體類型，Ⅳ類不具有典型性。因此，筆者針對常見的3種AVO特征砂體類型的砂體開展AVO正演分析。表1為依據(jù)工區(qū)內井資料建立的AVO正演模型參數(shù)，圖2-b為正演模擬的振幅隨入射角（偏移距）的變化關系，反射系數(shù)曲線的計算采用了Zoeppritz方程，從AVO正演結果可看出，工區(qū)內AVO特征砂體類型與理論AVO特征砂體分類和反射特征一致。

表1 中江氣田沙溪廟組AVO特征砂體類型正演模擬參數(shù)表

圖2 理論砂巖與中江氣田沙溪廟組砂巖頂面反射系數(shù)曲線對比圖

圖3為不同AVO特征砂體類型正演疊前道集與疊加剖面（重復65道）。從圖上可以直觀地看到Ⅰ類和Ⅱa類AVO砂體的接觸類型，砂體頂近道為波峰反射（正反射系數(shù)），反射振幅隨入射角（偏移距）的增大而減弱，隨著入射角的不斷增大發(fā)生極性反轉，過零點從正的反射系數(shù)向負的反射系數(shù)變化，最終形成疊加剖面上振幅呈弱波峰或弱波谷的反射特征。這是中江氣田沙溪廟組部分河道在疊后剖面上隱蔽的原因之一。同時可以看出Ⅱb類AVO砂體頂近道為弱波谷反射，隨入射角增大，負振幅（波谷）增強，疊加后可以形成中等振幅，疊加的振幅強弱與最大入射角有關，理論認為最大入射角超過30°才能形成較強反射振幅。Ⅲ類AVO砂體頂近道為中強波谷反射，隨入射角增大，負振幅（波谷）增強，疊加后可以形成較強的振幅，表現(xiàn)為“亮點反射”，疊后容易被識別。但Ⅱb類AVO砂體疊加形成的中等振幅容易被Ⅲ類AVO砂體的亮點特征所遮蓋，形成識別陷阱，導致不能被正確認識，具有一定的隱蔽性。

圖3 中江氣田沙溪廟組AVO砂體類型正演疊前道集與疊加剖面圖

通過AVO正演模擬分析，“物性隱蔽河道”形成原因主要是該類砂巖具有中高波阻抗，疊前道集上表現(xiàn)為Ⅰ類及Ⅱ類AVO特征，在道集上呈現(xiàn)出近道或遠道極性反轉現(xiàn)象，加之疊加平均效應，導致疊加后能量相互抵消而減弱，形成中弱反射特征。同時，砂體的這種疊加隱蔽性，具有疊前AVO（振幅隨偏移距的變化）特征，這為針對不同類型的砂體開展AVO分析與識別奠定了理論基礎。

1.2 厚度隱蔽特征河道砂體地震響應機理

根據(jù)Widess[13]楔形模型理論，地球物理中的調諧效應表現(xiàn)為地質體的厚度和地震頻率（波長）之間的關系，地震分辨的極限即調諧厚度為1/4波長，地層視厚度大于1/4波長時地震上可分辨其厚度；地震識別的極限是1/8波長，地層視厚度介于1/4波長～1/8波長時，厚度大小無法分辨，但地震上可識別地質異常體的存在；在地層視厚度小于1/8波長后，理論上在地震上是難以識別的。一些新的理論研究證明，在上下地層波阻抗差異較大時或者采用先進的提高分辨率處理技術能突破1/8波長[14-15]。

小于1/4波長的單個薄層砂體具有調諧效應，由不同巖性組成的薄互層也具有明顯的調諧效應[16]。筆者所謂的厚度隱蔽指單層河道砂體厚度較薄，薄于地震調諧厚度，或者縱向上發(fā)育多層砂泥巖組合，互層振幅調諧，形成不明顯的地震反射特征，砂體厚度無法通過地震有效識別、預測。

對于厚度隱蔽砂體，除了上述理論模型典型的“泥包砂”情況，研究區(qū)內還發(fā)育一種“砂包泥”情況。以J2s33-1砂組為例，鉆井揭示J2s33-1砂組普遍發(fā)育兩套砂體夾一套泥巖，上部發(fā)育一套厚度約10 m的高波阻抗砂巖，下部發(fā)育一套厚度約20 m的砂巖。該砂組總體屬于中高波阻抗砂巖，兩套砂體所夾泥巖厚度有變化。

建立楔狀模型，模型參數(shù)為：泥巖速度為4 200 m/s，密度為2.50 g/cm3，上部高波阻抗砂巖速度為4 800 m/s，密度為2.60 g/cm3，下部中等波阻抗砂巖速度為4 300 m/s，密度為2.55 g/cm3。采用30 Hz主頻地震子波開展正演，正演結果表明泥巖頂（上部砂體底）為波谷反射，泥巖底（下部砂體頂）為波峰反射，調諧厚度為35 m（1/4波長）處振幅最強，小于調諧厚度振幅先逐漸減弱為弱波谷，后隨泥巖減薄到一定程度（小于5 m），變成上部砂體頂與下部砂體頂?shù)慕M合調諧響應為中強波峰；大于調諧厚度振幅先減弱，直到大于1/2波長（70 m）后，振幅平穩(wěn)無變化。鑒于研究區(qū)泥巖夾層基本介于10～20 m，小于調諧厚度。因此，在小于調諧厚度的情況下，泥巖夾層越厚，泥巖頂?shù)渍穹綇?，這種泥巖夾層帶來的振幅調諧變化，影響了砂巖的真實響應特征，造成厚度及儲層預測的多解性（圖4）。

圖4 中江氣田沙溪廟組正演模擬圖

2 隱蔽河道砂體地震識別關鍵技術

AVO研究地震反射振幅隨炮檢距的變化，疊前數(shù)據(jù)較全疊加數(shù)據(jù)信息更豐富[17]，疊前道集質量的好壞是疊前AVO分析和疊前反演的關鍵。中江氣田疊前道集覆蓋次數(shù)較高（88次），分布均勻，達到了疊前預測的要求。圖5為W5井測井曲線、井旁AVO正演模擬角度道集、道集優(yōu)化后角度道集和原始角度道集對比結果，對角度道集入射角范圍進行評價，可以看到目的層段的最大入射角可達45°，滿足疊前預測對角度的需求。同時，可以看到正演道集和實際道集能量和波形上有一定的差異，這是因為測井曲線的采樣率可以達到約0.1 m的分辨率。該氣田地震資料主頻約30 Hz，按照4000 m/s的地震速度，地震能分辨的最小砂體厚度約為30 m，厚度低于30 m會受到AVO調諧和地震分辨率的影響，造成實際地震資料與正演結果的差異，但AVO趨勢是一致的，不影響疊前AVO分析。

圖5 中江氣田W5井AVO正演模擬角度道集、道集優(yōu)化后角度道集和原始角度道集對比圖

從圖5可以看到，W5井J2s33-1砂組下部砂體（紫色箭頭位置）具有比泥巖略高的中等波阻抗和明顯低縱橫波速度比特征，近道表現(xiàn)為弱波峰，隨著入射角（偏移距）增大，地震極性反轉成波谷，在遠角度產(chǎn)生強波谷AVO異常；J2s33-2砂組下部砂體（藍色箭頭位置）具有比泥巖略低的中等波阻抗和明顯低縱橫波速度比特征，近道表現(xiàn)為弱波谷，隨著入射角（偏移距）增大振幅增強，在遠角度產(chǎn)生強波谷AVO異常。利用遠道強波谷特征可以進行此類隱蔽砂體識別。W5井J2s33-1砂組上部砂體（紅色箭頭位置）具有高波阻抗和較低縱橫波速度比特征，近道為強波峰，隨著入射角（偏移距）增大振幅減弱（實際道集遠道有一定的拉伸畸變），因此，利用近道強波峰特征可以進行此類砂體識別。

綜上所述，分別利用近道（偏移距道或角度道）部分疊加數(shù)據(jù)和遠道部分疊加數(shù)據(jù)識別高波阻抗和中等波阻抗兩種類型砂體，可實現(xiàn)物性隱蔽特征河道砂體識別。

針對薄層識別，Portniaguine等[18]探討了一種疊后譜反演方法，該方法可以解決小于調諧厚度的薄層預測問題，該方法利用反射系數(shù)的奇偶分量來提高識別薄層的分辨能力[19]。

基于地震波形特征指示的高分辨反演技術是近年來興起的高分辨反演新技術，已取得了較好的應用效果。該反演技術與常規(guī)反演技術相比，具有更高的分辨率，能夠更準確地反映出砂體厚度，并且能夠增強地層橫向連續(xù)性[20-21]。

綜上分析認為，將譜反演應用到地震數(shù)據(jù)的拓頻處理中，可以在拓頻處理后的高分辨地震數(shù)據(jù)上實現(xiàn)薄、窄河道砂體的精細描述以及對疊置河道進行分期剝離刻畫。在拓頻處理后的地震數(shù)據(jù)上開展波形指示高分辨反演，能更精確地反映出砂體厚度，增強地層橫向連續(xù)性，指導水平井跟蹤和軌跡優(yōu)化調整，提高優(yōu)質儲層鉆遇率，最終實現(xiàn)厚度隱蔽特征河道砂體精細描述。

2.1 優(yōu)勢道集疊加技術

為了突出隱蔽河道砂體地震異常特征，避免全道集數(shù)據(jù)疊加帶來的反射特征弱化，在地震道集高保真目標處理的基礎上，需要結合隱蔽性河道砂體的偏移距（入射角）范圍，優(yōu)選能夠最大程度上體現(xiàn)疊加異常振幅的優(yōu)勢偏移距道或者角度道進行分偏移距或者分角度疊加成像。

2.1.1 高保真道集優(yōu)化處理技術

疊前道集保幅處理使道集保持可靠和符合規(guī)律的AVO特征，是AVO反演分析中極其重要的一步。由于地震波反射能量受地震采集激發(fā)/接受條件、觀測系統(tǒng)、吸收衰減、薄層調諧、噪音干擾、地層橫向各向異性等因素影響，這些因素會導致地震信號的振幅、頻率和相位產(chǎn)生畸變，造成疊前道集品質偏低（如：道集不平、能量不均衡和子波拉伸畸變等），嚴重影響疊前反演和AVO分析質量。為了確保AVO特征的正確性，必須盡可能地消除影響振幅的非地質因素[22]。

2.1.1.1 疊前道集噪音壓制

疊前道集中的噪音主要包括相干噪音（規(guī)則干擾，如線性噪音、面波、多次波等）、隨機噪音（不規(guī)則干擾），壓制噪音同時還需保持振幅的相對關系。

對于相干噪音，采用高精度Radon（τ-P域）域疊前去噪技術，該技術根據(jù)時間—空間域（T-X域）的有效信號和相干噪聲在τ-P域的不同表達形式，將T-X域的地震數(shù)據(jù)變換到τ-P域，通過濾波算子對相干噪音進行分離去除，去除相干噪音的同時也保護了有效信號。

對于隨機噪音，采用最新的疊前投影去隨機噪音技術，該技術將T-X域的地震數(shù)據(jù)變換到頻率—波數(shù)域（F-X域），然后應用投影濾波算子去除隨機噪音。相比傳統(tǒng)的F-X域去噪技術，該技術在去除隨機噪音的同時保護了有效信號。

2.1.1.2 保AVO特征道集拉平

疊前時間偏移處理后的CRP道集上有很多地震同相軸沒有拉平的現(xiàn)象，速度分析不準、地層橫向速度變化等都可能是造成這種現(xiàn)象的因素。這些現(xiàn)象給地震疊加處理、AVO屬性分析和地震疊前反演等帶來了困難，需要開展道集拉平處理。筆者采用可變時窗波形匹配互相關技術拉平由于速度精度不夠產(chǎn)生的不平道集，滿足疊前反演和AVO屬性分析基本要求，可以不受極性反轉影響，適用于各類型AVO道集拉平處理[23]。其具體步驟是：①選擇隨機噪音小、靠近小偏移距（角度）的一組道進行部分疊加形成參考道；②選擇一個對于所有偏移距至少包含一個波組的時窗，將該時窗內的所有道與參考道進行互相關，求得每道最大相關系數(shù)所對應的時移量；③根據(jù)相關系數(shù)的門檻值和時移量門檻值剔除異常時移值，得到各道的校正時移量，將校正時移量應用于該時窗數(shù)據(jù)；④時窗沿時間方向滑動至道尾完成一個道集的處理，逐道集處理完成整個工區(qū)道集拉平處理。

2.1.1.3 子波拉伸校正

動校正將會引起子波拉伸、使頻譜向低頻移動，導致遠道數(shù)據(jù)頻率低于近道數(shù)據(jù)，產(chǎn)生反射波調諧，降低了地震分辨率，這些因素不利于AVO分析和疊前反演。拉伸量與反射角度有明顯聯(lián)系，在地震角道集上，可以方便地求得拉伸校正因子進而達到子波拉伸校正的目的[24]。該技術為反余弦濾波技術，采用反余弦濾波技術對動校子波拉伸進行校正，可以提高遠偏移距道集分辨率，消除遠道畸變。

2.1.2 優(yōu)勢偏移距（角度）道集分選疊加技術

不同偏移距（入角度）范圍道集部分疊加體現(xiàn)不同類型砂體的AVO信息，可以指示不同類型的砂體地震響應特征，因此，可以利用AVO特征優(yōu)選出能夠反應不同類型砂體的優(yōu)勢道集（偏移距道集或角度道集）范圍，根據(jù)分選出來的優(yōu)勢道集疊加特征來開展不同類型隱蔽河道砂的識別描述。①為了便于AVO分析，把偏移距道集轉換為角度道集。在疊前道集和正演道集上分析不同類型砂體的AVO特征，通過觀察和分角度（偏移距）疊加試驗，確定高波阻抗砂體從近道到遠道振幅減弱的最佳高截角度、確定中等波阻抗砂體從近道到遠道振幅增強的最佳低截角度；②在確定了遠道和近道疊加最佳截止角度后，通過近道最佳高截角度以下的道集疊加識別高波阻抗砂體，通過遠道最佳低截角度以上的道集疊加識別中等波阻抗砂體。對于中江氣田沙溪廟組來說，近道疊加角度一般介于0°～10°或者0°～15°，遠道疊加角度依據(jù)地震數(shù)據(jù)實際最大角度，一般介于20°～30°或者30°～40°。需要注意的是，由于遠道道集一般存在雜亂、道集數(shù)據(jù)缺損、拉伸畸變等現(xiàn)象，必要時需做切除處理。

圖6為通過全疊加（疊后）數(shù)據(jù)和疊前遠道（偏移距道或者角度道）部分疊加數(shù)據(jù)提取的中江氣田HXC—FG地區(qū)J2s33-1砂組下部中等波阻抗砂體對應的地震最大波谷振幅屬性。從圖6-a可以看到，全疊加屬性圖中北部發(fā)育一條高阻抗細河道（鉆井證實為J2s33-1砂組上部高波阻抗砂體），由于兩套砂距離很近，疊后屬性受到上部高波阻抗波峰旁瓣的調諧影響，不能完全消除，而遠道疊加屬性則消除了它的影響（6-b）。究其原因：在疊前道集上，上部高波阻抗砂體表現(xiàn)為近道波峰、遠道振幅減弱的特征，下部中等波阻抗砂體表現(xiàn)為近道波谷、遠道振幅增強的特征，通過遠道疊加，減弱了上部高波阻抗砂體波峰旁瓣的影響，增強了下部中等波阻抗砂體波谷響應，因此，遠道疊加屬性能夠消除它的影響。可見，疊前遠道疊加最大波谷屬性可以清晰地刻畫出Js3-123砂組主力河道的空間展布，河道更加清晰連續(xù)，河道邊界的刻畫更加清楚，消除了泥巖陷阱，砂泥巖的區(qū)分度更高，且與實鉆吻合，而全疊加最大波谷振幅屬性難以準確刻畫主力河道的空間展布特征。

圖6 中江氣田HXC—FG地區(qū)J2s33-1砂組下部中等波阻抗砂體最大波谷振幅對比圖

圖7為通過全疊加（疊后）數(shù)據(jù)和疊前近道部分疊加數(shù)據(jù)提取的中江氣田HXC—FG地區(qū)J2s33-1砂組上部高波阻抗砂體對應的地震最大波峰振幅屬性。從圖7中可以看出，全疊加數(shù)據(jù)刻畫高波阻抗河道不夠清楚，并且還受到下部中低波阻抗砂體的影響，而近道疊加數(shù)據(jù)清晰刻畫出一些類似網(wǎng)狀河的細小河道，且與實鉆吻合。

圖7 中江氣田HXC—FG地區(qū)J2s33-1砂組上部高波阻抗砂體最大波峰振幅對比圖

2.2 高分辨處理及反演技術

2.2.1 譜反演高分辨處理技術

在優(yōu)勢道集部分疊加地震數(shù)據(jù)上可以實現(xiàn)隱蔽河道砂的識別描述，如果在這種數(shù)據(jù)上進一步開展高分辨（拓頻）處理，能夠消除薄互層調諧效應（厚度隱蔽），從而進一步提高隱蔽河道砂的識別能力和精度。

譜反演是一種采用先驗信息和譜分解技術來提高小于調諧厚度的薄層成像地震處理技術[25-26]。其操作步驟為：①反射系數(shù)奇偶分解。通過奇分量和偶分量的分辨率分析研究兩者對薄層的識別能力，為反演目標函數(shù)的建立和反演過程提供依據(jù)。②目標函數(shù)建立。目標函數(shù)由變換到頻率域的地震子波、反射系數(shù)的奇偶分量、原始地震數(shù)據(jù)組成。反演過程中，使目標函數(shù)達到最小，作為判斷反演結果正確與否的依據(jù)。③譜反演非線性反演方法選擇。建立目標函數(shù)后，采用模擬退火或蒙特卡洛等非線性反演方法，通過全局尋優(yōu)的方法得到最佳的結果。

通過譜反演拓頻處理，地震資料頻帶得到拓寬，拓頻前地震剖面頻帶寬度介于10～45 Hz，拓頻后頻帶寬度擴大至8～65 Hz，主頻從30 Hz提高到40～50 Hz。在拓頻處理后的地震資料上開展精細解釋，河道形態(tài)刻畫取得重大進展。如圖8所示，在拓頻前，地震資料上解釋的J2s23砂組河道展布形態(tài)不清晰、連續(xù)性較差，通過在譜反演拓頻處理后的地震資料上開展重新解釋，該層的河道連續(xù)性變好，河道走向清晰，并且消除了其他層河道的影響。

圖8 中江氣田DP地區(qū)J2s23砂組拓頻前后地震資料河道刻畫對比圖

2.2.2 波形指示高分辨反演技術

波形特征指示高分辨反演方法是在傳統(tǒng)地質統(tǒng)計學基礎上發(fā)展起來的新統(tǒng)計學方法。該技術體現(xiàn)了“相控”的思想，具有反演結果精度高、隨機性小的特點，反演結果從完全隨機到逐步確定，并且適用于不均勻分布井位，可以為開發(fā)評價階段薄儲層預測提供更可信的定量預測結果。筆者采用“地震波形驅動的結構化表征”方法[27-28]，其基本思想是：①利用地震波形的橫向變化信息取代變差函數(shù)來表征空間結構的變異性，根據(jù)地震相似性和空間距離兩個因素優(yōu)選樣本，然后根據(jù)樣本井曲線確定儲層結構；②利用優(yōu)選樣本統(tǒng)計波形與儲層組合結構的關系；③在貝葉斯框架下模擬初始模型的高頻成分，模擬結果符合地震中頻成分和井曲線結構特征（條件分布概率），在保證反演結果與原始地震一致的前提下，反演結果既能在空間上體現(xiàn)地震相約束的意義，又能在平面上更加符合地質沉積規(guī)律，最終提高儲層預測的精度和可靠性。

在高分辨處理后的地震資料上開展波形特征指示高分辨反演，可以進一步提高分辨率，實現(xiàn)河道砂體的縱向高分辨刻畫及厚度精準定量預測。W211井從井深3 053 m開始鉆遇粉砂質泥巖，后確認出砂體底部，從常規(guī)反演波阻抗剖面來看井軌跡位于異常中下部（圖9-a），說明常規(guī)反演波阻抗反演砂體厚度偏厚（20 m）。而從波形特征指示高分辨反演剖面上來看，軌跡位于異常底部（圖9-b），這與實鉆出砂底基本吻合。進一步說明波形特征指示高分辨反演結果也能很好地反映砂體厚度橫向變化情況。

圖9 中江氣田W211井常規(guī)反演波阻抗剖面與波形特征指示高分辨反演波阻抗剖面對比圖

結合實鉆結果，對比常規(guī)反演與波形指示高分辨反演結果，證實波形指示高分辨反演能更準確地識別砂體厚度，特別是厚度10 m左右的薄砂體也被能準確地識別，并且對砂體厚度的橫向變化也有很好地反應，這為薄砂體厚度定量預測提供了有力的數(shù)據(jù)支撐。

2.2.3 巖性指示因子構建技術

疊前反演可以反演出縱波速度、橫波速度、密度，用這3個參數(shù)可以計算出很多彈性參數(shù)，利用這些彈性參數(shù)開展巖性、物性、流體預測。通常利用交會圖，對計算好的各種彈性參數(shù)制作交會圖，再在眾多交會圖中尋找對巖性、物性、流體有區(qū)分度的彈性參數(shù)或組合。如果利用反演的彈性屬性能夠構建一種巖性敏感因子用來指示巖性特征，將會帶來極大的變革。筆者采用了便捷、高效、敏感性高的敏感因子構建方式，該構建方式將縱波波阻抗與橫波波阻抗相結合，再融入角度因子形成一個新的變量[29]。該變量的表達式為：

式中I表示構建的指示因子；AI表示縱波波阻抗，（g/cm3）·（m/s）；SI表示橫波波阻抗，（g/cm3）·（m/s）；Ф表示角度，（°）。

式（1）是對縱橫波波阻抗進行坐標旋轉，找到對某一屬性特征區(qū)分度最高的最佳旋轉角度，不同的角度可以代表不同的彈性參數(shù)，如：0°對應縱波波阻抗，90°對應橫波波阻抗，315°對應縱橫波速度比等。

針對主力產(chǎn)氣層J2s33-1砂組，掃描不同角度下指示因子與自然伽馬曲線的相關性可以得到與巖性相關度最好的角度，用該角度計算的指示因子可以認為是巖性指示因子（圖10），研究區(qū)巖性指示因子最佳角度為298°。

圖10 中江氣田沙溪廟組不同角度巖性指示因子與自然伽馬關系圖

以疊前角道集數(shù)據(jù)作為輸入，測井地質模型為約束，開展疊前三參數(shù)同時反演，得到縱波波阻抗、橫波波阻抗及密度；以構建的巖性指示因子為依據(jù)，開展巖性識別。圖11為中江氣田GM地區(qū)J2s33-1砂組疊后最大波谷振幅與疊前巖性指示因子反演結果對比圖。從圖11中可見，疊后最大波谷振幅難以準確地刻畫砂體的空間展布特征，而從疊前巖性指示因子反演結果中可以清晰看出砂體的空間展布特征，河道邊界更為清晰，河道更連續(xù)，消除了泥巖陷阱，砂泥巖區(qū)分度更高。

圖11 中江氣田GM地區(qū)J2s33-1砂組疊后最大波谷振幅與疊前巖性指示因子屬性對比圖

3 結論

1）中江氣田沙溪廟組隱蔽河道砂體主要屬于中高波阻抗，地震上主要表現(xiàn)為“暗點型”中弱振幅，平面上主要表現(xiàn)為局部隱形、點狀或段狀不連續(xù)，常規(guī)振幅難以準確識別河道邊界及河道展布。其地震響應機理為該類砂巖單層厚度普遍小于地震分辨率極限，具有明顯的地震調諧效應，在疊前道集上表現(xiàn)為Ⅰ類及Ⅱ類AVO特征砂體，呈現(xiàn)出近道或遠道極性反轉現(xiàn)象，導致疊加后能量相互抵消而減弱，形成中弱地震反射特征。

2）通過疊前優(yōu)勢道集疊加技術使隱蔽河道砂體響應振幅增強，泥巖響應振幅基本不變，突出了砂巖響應特征，使砂泥巖區(qū)分度更高，刻畫的河道更連續(xù)、河道邊界更清楚，更好地識別河道平面展布特征。隱蔽河道在疊前優(yōu)勢角度道或偏移距道部分疊加振幅屬性上局部振幅增強的部位為較好的有利目標區(qū)域，可作為下一步部署的方向。

3）譜反演高分辨處理可以獲得高分辨率反射系數(shù)，呈現(xiàn)許多地質現(xiàn)象的細節(jié)，對儲層的精細評價有著重要作用。波形指示高分辨反演技術比常規(guī)反演技術有更高的分辨率，能更精確地反映出砂體厚度，地層橫向連續(xù)性也得到增強。在譜反演拓頻處理后的地震資料上開展波形特征指示高分辨反演，可以進一步提高分辨率，能識別10 m厚度的砂體，實現(xiàn)了河道砂體的縱向高分辨刻畫及厚度精準定量預測。

4）巖性指示因子與自然伽馬曲線有較好的線性相關性，是很好的巖性解釋彈性參數(shù)。用單一指示因子區(qū)分砂巖和泥巖，增大了區(qū)分度和識別率，為后續(xù)砂體雕刻及精細解釋提供便利。利用指示因子構建理論，可進一步構建與孔隙度相關性最好的物性指示因子、與含氣飽和度相關性最好的流體指示因子，開展氣藏綜合評價。