东海西湖凹陷是我国近海重要的油气勘探地区，通过近年来的油气勘探和技术攻关，在西湖凹陷不断获得重大突破。西湖凹陷总体上具有东西分带、南北分块、纵向上“断陷—坳陷”双层结构的构造特征。根据西湖凹陷的构造格局、沉积特点、断裂发育及油气赋存状态等特征，西湖凹陷自西向东可以分为西部斜坡带、西部次凹、中央反转构造带、东部次凹和东部断阶带^[1]。本次研究区位于西部次凹A构造，通过三维地震资料的精细构造解释，A构造为低幅度背斜构造，主要目的层为花港组和平湖组。花港组为浅水环境下的三角洲沉积体系，砂体以三角洲水下分流河道砂体和河口坝砂体为主^[2]，具有厚度大、分选好的特点，厚度一般在10~45 m。由于水下分流河道的迁移造成各井间砂层组砂体横向变化较快。从A构造已钻井的钻探情况来看，主要目的层花港组埋藏较深，普遍在3 700 m以下。受到压实作用的影响，导致储层致密化，物性条件较差，气层段岩心平均孔隙度为9.7%，平均渗透率为0.25×10^-3μm²，属于低渗砂岩储层。低渗储层独特的岩石物理特征和地震响应特征，使得气层边界刻画难度较大。

针对A构造低孔渗、储层横向变化快的特点，首先进行岩石物理分析，寻找低渗储层岩性、物性和含气性等相对敏感的岩石弹性参数；其次在岩性反演剖面上，进行储层顶底面精细追踪，刻画储层在纵向和横向的分布特征；最后在储层中识别含气储层，利用气层独特的岩石物理响应特征，刻画低渗气层边界。

1 岩石物理分析

岩石物理分析的任务是寻找各种弹性参数与储层特性（岩性、物性等）之间的关系，它是弹性特征和储层特性的桥梁和纽带，是叠前地震研究中不可或缺的关键环节。从前人的大量岩石物理实验分析得知，纵波和横波在含气地层中有着各自不同的传播规律：纵波在含气地层中传播速度变小，而横波的传播速度基本不受地层含气的影响，综合应用纵波和横波可大大提高天然气气层描述的精度，克服单一依靠纵波进行储层识别的多解性问题。

对A构造三口井纵波阻抗、横波阻抗、纵横波速度比、密度等参数与泥质含量的交汇分析，纵横波速度比（以下简称Vp/Vs）是识别砂岩储层区分度最高的参数。图 1为花港组纵波阻抗与Vp/ Vs的交汇图，色标为泥质含量，蓝色代表泥岩，黄色代表砂岩。从图中可以看出，Vp/Vs能较好的区分砂、泥岩，低Vp/Vs指示为低GR值的砂岩储层。

在储层识别的基础上，进行气层识别。图 2为花港组纵波阻抗与Vp/Vs的交汇图，色标为含水饱和度，红色代表气层，蓝色代表非气层，从交汇图可以看到：气层区Vp/Vs值相对非气层区的Vp/Vs更低，Vp/Vs低于1.67则认为含气砂岩。

根据A构造已钻井岩石物理分析，Vp/Vs可较好地区分砂、泥岩，并且能在砂岩储层中识别出气层和非气层，因此，利用Vp/Vs岩性反演数据体可进行低渗气层边界的精细刻画。

2 叠前AVA同步反演

叠前同步反演是利用不同炮检距道集数据以及纵波、横波、密度等测井资料联合反演，得到与岩性、含气性相关的多种弹性参数，是综合判别储层物性及含气性的一种技术。

2.1 基本原理

叠前同步反演使用Zoeppritz方程^[3]或其近似方程，利用叠前地震道集中不同偏移距地震道上丰富的振幅信息，计算相关的弹性参数。本文采用的方法是Hampson等人在2005年提出，基于Zoeppritz方程的Fatti近似。

为了便于叠前反演计算，Fatti^[4]将Zoeppritz方程近中纵波反射振幅，简化为与纵、横波阻抗以及密度的关系：

(1)

式中：α为地震波到反射界面的入射角度；c₁、c₂、c₃为入射角系数；R_p、R_s、R_D分别为反射界面上、下由纵波速度、横波速度和密度差异形成的反射系数。

Hampson等^[5]集合Buland和More的小反射近似理论^[6]和Simmons等人的约束条件^[7]，导出了叠前同步反演的关系式：

(2)

式中：α为地震波到反射界面的入射角度；c₁、c₂、c₃为入射角系数；W_α为入射角α的地震子波；D为微分矩阵；L_p、L_s、L_D分别为反射界面上、下纵波阻抗、横波阻抗和密度的平均值的自然对数。

这样，利用式（2），可以同步反演出纵波阻抗、横波阻抗和密度。

2.2 技术路线和关键环节

叠前同步反演是不同偏移距地震道上的振幅信息、测井资料和构造信息的联合反演，因此保真保幅的地震资料品质、子波提取、精确的井震标定、合理的初始模型建立、适合的反演算法、反演结果的合理解释都是做好反演的关键环节。针对A构造地质条件及资料特点，采用叠前同步反演的技术路线如图 3所示，其关键环节有：基础资料优化处理、岩石物理分析、井震标定、子波提取、低频模型建立、关键参数实验和反演结果应用。

通过叠前同步反演计算了多种属性参数数据体（Vp/Vs、纵波阻抗、密度等）。图 4为反演结果Vp/Vs连井剖面，红色的低Vp/Vs指示砂岩。通过对比分析，A构造已钻三口井A1、A2、A3井钻遇的砂体与Vp/Vs都有良好的对应关系。

3 应用效果分析

近几年，西湖凹陷低渗气藏勘探开发取得了一系列重大突破，2012年在A构造成功钻探了A2、A3井，证实了A构造地质储量巨大。但是由于受到水下分流河道的迁移和深埋压实作用影响，主力储层具有低孔渗和横向变化快的特点。以H5储层为例，A1井钻遇储层2.6 m，测井解释为气水同层，A2井钻遇储层30.9 m，测井解释为气层，经钻后测试获得高产油气流，A3井钻遇储层1.1 m，测井解释为水层。从H5层顶面构造图分析，A1、A2井钻至气层高部位，A3井钻至气层较低部位，H5层为构造+岩性气藏。

如何刻画H5层的气层边界是计算储量的关键。首先，在岩石物理分析的基础上，利用叠前同步反演计算了Vp/Vs和纵波阻抗等多种属性数据体。从Vp/Vs联井反演剖面看（图 4），红色指示为低Vp/Vs值的砂岩，蓝色指示为高Vp/Vs值的泥岩。从提取的H5层Vp/Vs属性平面图看（图 5），Vp/Vs异常形态呈明显的多期水道展布，A2井位于水道主体部位，A1、A3井则偏离水道主体部位，从实钻情况来看，A1井钻遇储层2.6 m，A2井钻遇储层30.9 m，A3井钻遇储层1.1 m，H5层的反演结果与三口井的钻探情况具有良好的对应关系。利用H5层Vp/Vs —纵波阻抗—含水饱和度的三参数交汇分析可见，Vp/Vs值小于1.67指示为气层（图 2），因此，将Vp/Vs值1.67作为H5层气层识别的门槛值，在Vp/Vs属性平面图上圈定Vp/Vs值小于1.67的范围（图 5红色边框内所示），再叠合H5层的气水界面等高线（图 5黑色线所示），即是H5层的气层边界（图 6红色所示）。通过该边界即可较准确地圈定H5气层的含气面积，保证科学合理地评价H5气层储量规模。

4 结论

（1）西湖凹陷A构造主力储层埋藏深，储层物性致密，通过对三口井岩石物理分析，搞清了低孔渗储层弹性参数与岩性和含油气性的关系：Vp/ Vs能较好地识别岩性，Vp/Vs低值指示为砂岩；砂岩含气后，Vp/Vs值更低，纵波阻抗值较高。低Vp/ Vs和高纵波阻抗可作为识别低渗储层的参数组合。

（2）西湖凹陷A构造主力储层横向变化快，通过岩石物理分析和叠前同步反演，确定了利用Vp/Vs设定气层识别门槛值，有效合理地刻画了低渗气层边界。