随着油气勘探开发对地球物理预测技术需求的提高，如何从蕴含丰富地下岩石信息的叠前地震数据中直接挖掘反映储层特征的微观参数已成为前沿热点问题。储层流体类型和渗透性是储层评价的关键信息，而储层渗透性缺乏有效的叠前地震直接预测方法，严重限制了储层综合评价及高效开发进程。
目前，针对储层渗透性信息的地震预测方法可以概括为基于测井统计特征的属性转换和基于深度学习策略的地震预测。由于统计关系不具全局代表性及属性转换引起的累计误差，降低了预测结果可信度。此外，基于深度学习策略的渗透性地震预测方法依赖丰富的样本标签，岩石物理机制尚不明确。综上，从观测地震资料中直接预测储层渗透性受两方面制约：（1）宏观振幅响应反映岩石渗透性变化的能力有限，引起叠前反演预测储层渗透性的准确度难以保证；（2）岩石渗透率与弹性参数难以直接建立解析关系，使得反演结果缺乏岩石物理机理支撑。因此，亟需开展地震岩石物理驱动下储层渗透性叠前地震预测方法研究。
本研究选取了一组从四川盆地采集的砂岩样本数据，17个砂岩样本的孔隙度从1.3%到15%不等，平均孔隙度为10.3%，平均渗透率为0.29mD，揭示储层低孔、低渗特征。通过岩石物理分析，论证了孔隙结构参数（剪切柔度因子）与岩石渗透率之间的强相关性的岩石物理机理，并将剪切柔度因子定义为渗透性指示因子（图1）。利用碎屑岩储层的实测井数据进一步阐明了剪切柔度因子指示岩石渗透性的可行性（图2）。在此基础上，为从叠前地震资料中直接预测剪切柔度因子并指示储层渗透性信息，创新性推导了剪切柔度因子表征的反射特征方程。此外，近似方程的模型参数中包含新定义的流体因子，测井数据验证了新流体因子在流体类型识别方面的可行性。在贝叶斯叠前反演框架下，所提出的方法能够实现从叠前地震数据中直接预测储层的流体类型及渗透性信息，在东海深层碎屑岩储层的实际资料中取得了较好的应用前景（图3），克服了储层渗透性难以直接地震预测的难题，为储层综合评价提供了方法支撑。
图1.砂岩样本数据交会图
(a)剪切柔度因子和渗透率，(b)剪切柔度因子和主孔隙尺寸
图2.渗透率测井曲线与剪切柔度因子
图3.实际资料应用
（a）流体类型预测结果；（b）渗透性预测结果
研究成果近期发表在地球物理领域国际著名期刊Geophysics（SCI二区，Top期刊）。论文获得国家自然科学基金等资助。论文第一作者为中国石油大学（华东）地球科学与技术学院在读博士生杨文强，通讯作者为中国石油大学（华东）地球科学与技术学院宗兆云教授，合作作者包括中国石油大学（华东）地球科学与技术学院在读博士生孙乾浩。
论文信息：Wenqiang Yang, Zhaoyun Zong, Qianhao Sun. 2024. Simultaneous prediction of the geofluid and permeability of reservoirs in prestack seismic inversion. Geophysics, 89(2), M33-M45, https://doi.org/10.1190/geo2023-0218.1.
