《石油物探》专家论坛栏目发表王华忠教授WPI团队研究成果：“针对岩性储层的定量地震波成像”发表时间：2023-02-09 18:40
2023年01月25日，我国石油地球物理勘探领域的核心期刊《石油物探》在线发表了王华忠教授WPI团队的最新研究成果“针对岩性储层的定量地震波成像”。这项成果面向岩性油藏的定量地震波成像问题提出了特征波成像+宽带波阻抗建模(CWI＋WBIM)的定量地震波成像技术路线；研究将宽带波阻抗分为低波数带、中波数段、高波数带和超高波数带，分析了不同波数带波阻抗成分(包括背景阻抗和四种类型的带限反射系数：脉冲型反射系数、Gauss型反射系数、期望子波型反射系数、Ricker子波型反射系数)对宽带波阻抗建模的影响，最终形成了实用有效的地震数据宽带波阻抗建模技术流程。研究成果期望有助于油气藏的精确描述以及含油气性分析，从而获得更高的油气勘探效益。
图1 由叠前地震数据与待估计参数相关的先验信息映射成油藏描述需要的定量地震成像结果的3条技术路线
图2 基于特征波成像＋宽带波阻抗建模的定量地震波成像技术路线 当前，油气地震勘探主要利用地震波成像提供地下介质波阻抗异常体的定位信息，以及偏移成像算法产生的相对保真的反射强度信息进行地震地质解释，在井数据和油气地质知识的辅助下进行井位决策和钻井方案决策(图1)。常规的做法包括背景速度层析成像、带限的角度反射系数成像和 AVA 反演(包括1D波动方程波阻抗反演) 这三项核心技术。随着油气勘探的新领域(深水、深层、复杂储层、非常规储层等) 逐步扩展，油气勘探的目标越来越复杂，常规技术路线越来越不适应复杂介质与复杂油藏的勘探实际。 通过对定量地震波成像基础理论(Bayes估计、FWI)的分析，我们(WPI研究组)提出了另外一条定量地震波成像技术路线(图2)。该技术路线中包括背景速度建模、背景密度建模、宽带反射系数(或高波数参数扰动量)估计及信息融合宽带波阻抗建模四大部分。背景速度和背景密度构成的背景阻抗对于岩性油藏的描述与评价具有重要意义。研究选择了西北某探区的实际数据进行宽带波阻抗建模处理，关键技术环节包括：①背景波阻抗模型的建立；②波动方程叠前深度偏移；③方位角度成像道集的输出；④成像道集后处理,包括道集拉平、最佳照明选择、最优加权叠加；⑤成像域反褶积；⑥基于信息融合的宽带波阻抗建模。图3按剖面展示了实际数据信息融合宽带波阻抗重构结果，实际数据处理结果验证了信息融合宽带波阻抗建模路线及方法技术的可行性。研究表明针对岩性储层的定量地震波成像，要求在地震数据采集环节、地震数据预处理各环节、背景速度建模、背景密度建模、宽带反射系数定量估计方面，全面提升质量和精度，才有可能得到能显著提升油藏描述精度和勘探效益的结果。我们认为沿着针对岩性储层的定量地震波成像方向提升勘探技术，比单纯的 FWI技术更能引领勘探技术的合理发展。
图3 实际数据信息融合宽带波阻抗重构结果；a背景阻抗剖面；b标定后的宽带反射系数剖面；c重构的宽带波阻抗剖面；d背景阻抗剖面；e标定后的宽带反射系数剖面；f重构的宽带波阻抗剖面 精确描述油气藏、确定最佳井位和最佳钻井方案、获得最高油气勘探效益是油气地震勘探始终追求的目标。精确描述油气藏需要更精确的地震波成像结果，总体上讲，提供宽波数带的、能反映介质岩性变化的、定量的地震波成像结果是油气勘探的核心问题。研究提出的由背景速度、背景密度和宽带反射系数，结合其他先验信息，融合后得到宽带波阻抗，是不同于目前常规波阻抗反演的一种新的宽带波阻抗建模方法技术，其建模结果稳定，地质含义清晰。 尽管“两宽两高”地震数据采集已经成为业界的共识，也已经得到广泛应用，但是满足油藏描述期望的、定量的宽带成像结果依然很难达成。我们一直认为，宽带地震波成像(或宽带参数估计)是(一直是)一个信息不足情况下的最佳估计问题。高精度的地震波成像(宽带参数估计)必须要引入更多的地质、测井和岩石物理信息。针对岩性储层描述的、定量的地震波成像过程与油藏描述过程逐渐融为一体。在大数据、人工智能和机器学习算法的赋能下，测井数据中与岩性变化相关的信息要充分地挖掘出来；地震成像剖面上与地下构造、沉积相关的信息要尽可能地挖掘出来；岩石物理知识，也包括定性的地质知识也要能被计算机表达，所有这些信息都会有助于提升宽带参数估计的精度，在深度域全三维空间中尽可能准确地描述地下介质岩性的状态。因此，今后的地震波成像技术发展，我们认为应该在定量的岩性成像概念引领下向前发展。 论文引用： 王华忠, 吴成梁, 盛燊, 许荣伟, 雷霆, 张如一. 针对岩性储层的定量地震波成像. 石油物探. 2023, 62(1): 1-30 https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1441.2023.01.001 WANG Huazhong, WUChengliang, SHENG Shen, XU Rongwei, LEI Ting, ZHANG Ruyi. Quantitative seismicwave imaging for lithologic reservoirs. Geophysical Prospecting forPetroleum. 2023, 62(1): 1-30https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-1441.2023.01.001 论文链接：http://www.geophysics.cn/CN/10.3969/j.issn.1000-1441.2023.01.001 |
