第２５卷第６期 ２０１３年１２月 岩性油 气藏 Ｖｏ１．２５ Ｎｏ．６ ＵＴＨ０Ｌ０ＧＩＣ ＲＥＳＥＲＶＯＩＲＳ Ｄｅｃ．２０１３ 文章编号：１６７３—８９２６（２０１３）０６—００６７—０４ 地震多属性优选技术在碳酸盐岩缝洞型 储层预测中的应用 韩长城，林承焰，马存飞 （中国石油大学（华东）地球科学与 技术学院，山东青岛２６６５８０） 摘要：碳酸盐岩缝洞型储层非均质性极强，横向变化快，给地震储层预测带来很大困难。首先从地震单属 性出发，筛选出与储层对应关系较好的时间、振幅、频率和吸收衰减属性；其次对筛选出的地震属性作相关 系数分析和交会分析，对相关系数较高的地震属性保留其中１种，减少冗余性：然后对保留的地震属性与 缝洞型储层参数作聚类和灰色关联度分析，优选出与缝洞型储层参数灰色关联度高的振幅变化、弧长和 有效带宽等３种地震属性；最后利用三维交会分析及神经网络分析进行储层识别与预测。 关键词：地震属性；相关分析；灰色关联度；神经网络；碳酸盐岩储层：地震沉积学 中图分类号：Ｐ６３１．４ 文献标志码：Ａ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｅｉｓｍｉｃ ｍｕｌｔｉ—ａｔｔｒｉｂｕｔｅ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｔｏ ｔｈｅ ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ ｏｆ ｃａｒ ｎａｔｅ ｆｒａｃｔｕｒｅｄ—ｖｕｇｇｙ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ＨＡＮ Ｃｈａｎｇｃｈｅｎｇ，ＬＩＮ Ｃｈｅｎｇｙａｎ，ＭＡ Ｃｕｎ￣ｉ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｇｅｏｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｃｈｉｎａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ，Ｑｉｎｇｄａｏ ２６６５８０，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｃａｒｂｏｎａｔｅ ｆｒａｃｔｕｒｅｄ－ｖｕｇｇｙ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｉｓ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄ ｂｙ ｓｔｒｏｎｇ ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｉｔｙ，ｆａｓｔ ｌａｔｅｒａｌ ｌｉｔｈｏｌｏｇｙ ａｌｔｅｒｎａｔｉｏｎ，ｗｈｉｃｈ ｂｒｉｎｇｓ ｇｒｅａｔ ｄｉｉｃｕｌｆｔｉｅｓ ｆｏｒ ｓｅｉｓｍｉｃ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｕｓｅｄ ｓｉｎｇｌｅ ｓｅｉｓｍｉｃ ａｔｔｒｉｂｕｔｅ ｔｏ ｓｅｌｅｃｔ ｓｅｉｓｍｉｃ ａｔｔｒｉｂｕｔｅｓ ｓｕｃｈ ａｓ ｔｉｍｅ，ａｍｐｌｉｔｕｄｅ，ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ａｎｄ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ ｗｈｉｃｈ ａｒｅ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｗｅｌｌ；ｓｅｃｏｎｄｌｙ，ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｉｎｔｅｒｓｅｃｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅｓｅ ａｔｔｒｉｂｕｔｅｓ，ａｎｄ ｒｅｓｅｒｖｅｄ ｏｎｌｙ ｏｎｅ ｔｙｐｅ ｏｆ ｔｈｅ ａｔｔｒｉｂｕｔｅｓ ｗｈｉｃｈ ｈａｓ ｈｉｇｈ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｄｅｇｒｅｅ ｔｏ ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ；ａｎｄ ｔｈｅｎ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ ｃｌｕｓｔｅｒ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｇｒｅｙ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｓｅｒｖｅｄ ａｔｔｒｉｂｕｔｅ，ａｎｄ ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ ｔｈｒｅｅ ｔｙｐｅｓ ｏｆ ａｔｔｒｉｂｕｔｅｓ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ａｍｐｌｉｔｕｄｅ ａｌｔｅｒｎａｔｉｏｎ，ａｒｃ ｌｅｎｇｔｈ ａｎｄ ｂａｎｄ ｗｉｄｔｈ ｗｈｉｃｈ ｈａｖｅ ｈｉｇｈ ｒｅｙ ｇｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｄｅｇｒｅｅ ｗｉｔｈ ｃａｒｂｏｎａｔｅ ｆｒａｃｔｕｒｅｄ—ｖｕｇｇｙ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ；ｆｉｎａｌｌｙ，ｃｏｍｐｌｅｔｅｄ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｉｄｅｎｔｉｉｆｃａｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ ｂｙ ３Ｄ ｃｒｏｓｓ—ｐｌｏｔ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｎｅｕｒａｌ ｎｅｔｗｏｒｋ ａｎａｌｙｓｉｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｅｉｓｍｉｃ ａｔｔｒｉｂｕｔｅｓ；ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ；ｇｒｅｙ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｄｅｇｒｅｅ；ｎｅｕｒａｌ ｎｅｔｗｏｒｋ；ｃａｒｂｏｎａｔｅ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ； ｓｅｉｓｍｉｃ ｓｅｄｉｍｅｎｔｏｌｏｇｙ ０ 引言 地震属性是指那些由叠前或叠后地震数据，经 过数学变换而导出的有关地震波的几何学、运动学、 收稿日期：２０１３—０８—１６：修回日期：２０１３—１０—１４ 动力学和统计学特征。地震属性技术是通过提取目 的层段内一定时窗范围的各类地震属性，然后对其 进行平面分析、可视化显示和已知性验证，最终预 测和评价储层的地震勘探技术 ］。 基金项目：国家重大科技专项“复杂油气藏精细表征及剩余油分析预测”（编号：２０１ １ＺＸ０５００９－－００３）资助。 作者简介：韩长城（１９８４一），男，中国石油大学（华东）在读硕士研究生，研究方向为石油地震地质学。地址：（２６６５８０）山东省青岛市经济技术开 发区长江西路６６号。电话：（０５３２）８６９８３１０５。Ｅ—ｍａｉｌ：５１７８９２８４９＠ｑｑ．ｃｏｍ ６８ 岩性油气藏 第２５卷第６期 地震波在地下传播过程中．当遇到储层岩性、 物性和所含流体发生变化时。其地震信号的特征将 发生相应变化［ 。塔里木盆地碳酸盐岩油藏埋藏深 度为５ ０００￣６ ０００ ｍ，储层岩性主要为灰岩和白云 岩，经过多期构造破裂与古风化岩溶共同作用。储 层类型主要有４种：高孔隙度、高渗透率的孔洞型． 较高孔隙度、高渗透率的裂缝连通溶蚀孔洞型，中孔 隙度、中渗透率的裂缝型以及低孔隙度、低渗透率 的缝合线型。储层非均质性极强，纵、横向变化快， 缝洞型储层与致密碳酸盐岩基质相互交错，且规模 大小不一，分布规律难以把握。截至目前，研究区已 钻井８口．其中６口钻遇缝洞型储层．累计厚度达 １００余米；钻井过程中出现放空漏失，钻速突然增 大；测井曲线特征为井径和声波时差增大，电阻率 和密度降低，自然伽马时有增大。地震剖面上大型 溶洞主要为“串珠状”反射特征。地震资料主频和信 噪比均较低 ］，地震单属性难以准确预测碳酸盐岩 储层的分布，因此运用地震多属性优选技术对碳酸 盐岩缝洞型储层进行预测ｌ８驯 １ 地震属性优选原理 １．１地震属性提取 随着信息技术与计算机技术等的发展．从地震 数据中提取的地震属性可多达上百种，信息越来越 丰富。但地震属性的分类一直没有统一的标准．不 同学者提出了不同的分类方法。陈遵德ｌ１。。将地震属 性分为物理属性和几何属性两大类。物理属性主要 用于岩性和储层参数解释：几何属性主要用于地震 地层学、层序地层学、断层与构造解释。Ｂｒｏｗｎ［￣ 将 地震属性分为４类：时间、振幅、频率和吸收衰减属 性。时间属性主要用于构造解释。振幅属性主要提 供地层和储层信息，频率属性有利于揭示地层的细 节，吸收衰减属性可提供渗透率的性质。高林等＿ｌ２］ 认为还可以根据运动学与动力学特征将地震属性 分为８类：时间、振幅、频率、相位、波形、相关、吸收 衰减与速度属性。 本次研究中，笔者在对研究区目的层标定、层 位追踪解释与闭合的基础上，共提取了４５种地震 属性，时窗为目的层顶面向下２０ｍｓ。 １．２地震多属性优选 提取的４５种地震属性数量繁多，但并不是每一 种地震属性都与缝洞型储层有关，若不进行优选， 某些地震属性会起干扰作用。同时，这些地震属性 中有的相关性较高，重复计算不仅浪费资源而且会 增加某些地震属性的加权系数，从而导致错误的结 果。因此，对它们进行优选是非常必要的。 地震属性优选是指从已提取的地震属性序列 中，根据使用者的经验或数学方法，优选出对研究 目标最敏感（最有效或最有代表性）、属性个数最少 的地震属性或地震属性组合。以提高地震储层预测 的精度。 振幅属性包括平均能量、最大振幅和均方根振 幅等，主要表征地震波动力学特征，识别特殊地质 体，如河道、三角洲、生物礁与缝洞等。地震波振幅 异常能反映储层波阻抗、地层厚度、孑Ｌ隙度及流体 的异常变化。缝洞型储层表现为潜山顶部为弱振幅 反射，潜山内幕为强振幅的“串珠状”反射。 吸收衰减属性以地震波传播过程中地层吸收 性质与孔隙性及含油性的关系为基础，利用吸收系 数、衰减因子和品质因子等来预测岩性和砂泥比。 地震波在聚集了油气的缝洞型储层中传播时．高频 成分多被储层吸收，并往往伴随着高频能量的剧烈 衰减，且频率越高能量衰减越快，反之频率越低能 量衰减越慢。因此，通过检测高频成分吸收衰减的 异常响应，可有效预测缝洞型储层 波形属性为统计目的层时窗范围内波峰、波谷 数或波形面积的变化。主要用来反映目的层波阻抗 变化规律、沉积层序与古构造特征等。 地震属性优选主要有２种方法：专家优选和自 动优选。专家优选是指凭借使用者的经验对地震属 性进行优选，主观因素影响较大：自动优选是指运 用比较等方法对地震属性进行计算机优选［８－－１０ｊ 地震属性优选应遵循以下原则：①尽量选择有 物理意义的地震属性，有利于建立缝洞型储层与地 震属性之间的关系，如与储层有关的振幅和频率属 性；②使属性数据结构最优化，以尽可能相互的 变量组成尽可能低维的变量空间；③在有用信息损 失较小的情况下尽可能剔除干扰和冗余信息。 笔者采用了专家优选与自动优选相结合的方 法进行地震多属性优选。首先在底图上浏览众多地 震属性，去掉那些与目的层储层对应性较差、相关 性＜０．６的地震属性：然后．根据不同地震属性反映 的不同物理和地质意义，尽量从多方面优选地震属 性，如振幅、频率和相位属性等，在剔除地震属性时 尽量保证地震信息不被漏失，留下那些与储层有一 定对应关系的地震属性：最后，利用计算机先进的
