杨 飞，刘卓强，潘喻斌 （油气资源与勘探技术教育部重点实验室 （长江大学），湖北 荆州434023）

雷海飞 （荆州勘查技术中心，湖北 荆州434020）

在进行地震储层预测方面的研究工作时，最常用到的是基于声波、密度的波阻抗约束反演，但其在应用中受限于测井曲线的品质，如当遇到地层较为疏松的井段时[1]，往往得不到较好的声波曲线，或者是由于种种原因，根本就没有声波测井曲线。近年来为了解决这些问题，石油地质工作者们进行了不懈的探索，也诞生了许多行之有效的改进方法，其中方法之一就是利用对岩性具有良好响应的测井曲线（如自然伽马、电阻率等）进行重建伪声波曲线[2]，然后再利用伪声波曲线进行测井约束反演。该方法不仅为岩电关系复杂的非均质性储层预测提供了可借鉴的技术思路，亦是对地震储层预测技术内涵的丰富。

1 声波曲线的特点

声波测井曲线记录的是声波通过1m （或1ft）岩层所需的时间，声波测井就是利用声波在岩石中传播时，其速度、幅度和频率等发生变化的声学特性来研究钻井地质剖面的[3]。岩石的声波速度主要和下列因素有关：①岩性，不同岩性的岩石，其密度是不同的，从而造成其声波速度是不同的。一般是声波速度随着岩石密度的增大而增大。②岩石结构，沉积岩的孔隙度与声波速度之间存在线性相关，随着孔隙度增大而声波速度线性地减小。③地层埋藏深度、地层地质时代，岩性和地质时代相同而埋藏深度不同的地层，声波速度是不同的，地层越深，声波速度越大，地层越浅，声波速度越小。岩性和埋藏深度相同，但地质时代不同的地层，声波速度也是不同的，老地层比新地层声速大。综合上述特点，认为声波曲线在本质上是一条速度曲线，它包含着两个分量：一是高频分量，反映井旁不同岩层的层速度；二是低频分量，反映地层速度随深度加深而增大[4]。

2 伪声波曲线构建方法

不同测井曲线是用不同的地球物理方法对同一个地质目标探测所得到的结果，尽管得到的是不同的地球物理响应，但因它们所反映的是同一地质体的某一种特性，之间必然存在着一种内在的关系，这样就可通过多项式拟合等方法寻求自然伽马、电阻率、自然电位以及密度资料与声波曲线之间的内在关系，即建立岩石各种物性参数的地球物理响应特征，然后分别由岩性测井曲线合成伪声波的高频分量，由VSP（垂直地震剖面）速度资料合成伪声波的低频分量，最后完成伪声波曲线的重构，并确定伪声波合成的经验公式[5]。

具体实现步骤包括：①分析识别能清楚反映地层岩性变化的敏感测井曲线；②利用非声波的源曲线创建成具有声波量纲的新曲线；③利用VSP资料合成伪声波曲线中的低频成分；④将已产生的具有声波量纲的新曲线与提取的低频成分进行 “融合”，形成伪声波曲线[6]。

3 尼日尔三角洲地区伪声波曲线构建过程及效果

尼日尔三角洲地区A区块内的钻井均为20世纪60～70年代完钻，测井项目不一，仅A－13井有较为完整的声波时差测井曲线。在研究中，以A－13井为样本模型，把反映地层岩性变化比较敏感的自然伽马、电阻率等测井曲线转换为具有声波量纲的曲线，即求得伪声波曲线的高频分量，再与VSP资料合成的伪声波曲线中的低频成分结合，求得所要的伪声波曲线。

3.1 测井曲线校正处理

由于研究区内所钻井较老，且测井曲线的测量时间跨度大，所选仪器性能与型号不同，以及井壁不规则等原因，导致不同井的同类测井曲线之间多存在一定的差异，使其在横向对比过程中出现一定程度的不匹配，或测井曲线岩性特征与地质剖面岩性不一致，严重影响了地层测井解释以及地震储层反演结果。所以，在应用测井曲线之前，要进行各种校正处理，以消除非地质因素对测井曲线的影响[7]。

3.2 测井曲线交会分析

要想得到较好的伪声波曲线，所用的曲线须与声波曲线有良好的相关性，为此首先对各测井曲线进行交会分析。A－13井的测井曲线除AC （声波时差）外，还有GR （自然伽马）、RES（电阻率）、CNL（中子）、DEN（密度），研究中把它们分别与声波测井曲线做了交会图 （图1～4）。从图1～4中可清晰地看到，自然伽马、电阻率曲线与声波曲线的相关性很差，而中子、密度曲线则与声波曲线具有较好的相关性，即：随着中子测井值增大，声波测井值增大；随着密度测井值增大，声波测井值减小。

图1 GR－AC交会图

图2 RES－AC交会图

根据交会分析的结果，A－13井AC－CNL交会的拟合参数方程为：y＝128.211x2＋13.5646x＋78.7311，相关系数R＝0.831006；AC－DEN交会的拟合参数方程为：y＝－310.892x2＋1408.99x－1485.02，R＝0.802716。

图3 AC－CNL交会图

图4 AC－DEN交会图

3.3 低频速度分量的求取

图5 A－13井VSP速度与井深拟合关系图

由于声波测井曲线所含的低频速度分量，导致声波测井速度还具有随地层深度增加而增大的特性，这个分量可通过研究区的VSP速度资料获得。根据A－13井的VSP速度资料，通过将井深与VSP速度曲线进行交会 （图5），可求得声波速度低频分量的拟合参数关系式为：

3.4 伪声波曲线的构建

根据上述分析结果，中子测井曲线与声波测井曲线的相关性最高，故研究中采用中子测井曲线来构建伪声波曲线的高频分量，再结合VSP速度资料所得到的低频速度分量，就可构建伪声波曲线AC伪：

式中，Y为由AC－CNL的构建的高频分量；H为井深，m；V为由VSP速度资料获得低频速度分量。

3.5 构建效果分析

为了检验该方法的可行性，将构建的伪声波曲线与该井段的原始声波曲线进行了对比分析 （图6）。从图6中可看出，构建的伪声波曲线与原始声波曲线的符合程度相当的高，整个曲线段两种曲线基本重合，说明该声波曲线构建方法是切实可行的。

图6 A－13井拟合声波曲线与原声波曲线的对比

4 结 语

根据岩石地球物理特征，利用声波测井曲线以外的其他测井资料所揭示的岩性、电性、速度等岩石物理特性来构建伪声波曲线是有其理论基础的，且效果明显。在测井项目不全，或声波测井资料不能较好反映岩层速度的地区 （如成岩程度不高的地区），构建伪声波曲线进行地震储层预测具有重要的意义。

在构建伪声波测井曲线时，则应注意以下几点：①要选取与声波测井曲线具有良好相关性的测井曲线；②构建前要对所用的测井曲线进行预处理，消除奇异值的干扰；③利用相关测井曲线只能拟合出声波曲线高频分量，还应考虑VSP速度资料 （或研究区平均时深关系）所隐含的低频速度分量，要将二者进行有机的整合，才能得到与实际声波测井曲线最相近的伪声波测井曲线。

[1]王遂正，张兴岩 .分地层法构建声波测井曲线 [J].中国煤炭地质，2009，21（2）：114～117.

[2]姜传金，马学辉，周恩红 .拟声波曲线构建的意义及应用 [J].大庆石油地质与开发，2004，23（1）：12～14.

[3]陈钢花，王永刚.Faust公式在声波曲线重构中的应用 [J].勘探地球物理进展，2005，28（2）：125～128.

[4]陈学国，王全柱 .一种新的构建GS曲线砂岩储层地震预测的方法 [J].工程地球物理学报，2010，7（1）：28～32.

[5]于文芹，邓葆玲，周小鹰 .岩性指示曲线重构及其在储层预测中的应用 [J].石油物探，2006，45（5）：482～486.

[6]贺懿，刘宾，钱红英，等 .基于多测井数据的重构技术在约束反演中的应用 [J].天然气工业，2008，28（12）：37～40.

[7]林东成，张宏，贾建亮，等 .声波曲线分层重构反演在岩性预测中的应用 [J].大庆石油地质与开发，2010，29（4）：167～170.