基于非线性算法的裂缝及裂缝内流体识别方法
【专利摘要】一种基于非线性算法的裂缝及裂缝内流体识别方法。本发明基于三项Rüger反射系数方程，通过不同方位相减的办法推导出包含Rüger方程第三项(sin2θtan2θ项)和Thomsen各向异性参数的非线性方程。利用非线性算法－粒子群算法，从所推导的方程中求解出裂缝密度和Thomsen各向异性参数等。利用求解出的裂缝密度、各向异性参数推导出了裂缝流体指示因子表达式。本发明在实际应用中，基于所提出的非线性方程得到的裂缝密度远远比常规线性AVOZ反演得到的裂缝密度接近理论值，反演的各向异性参数的值也非常接近理论值；利用非线性方程的解得到的裂缝流体指示因子也很好地识别出了裂缝流体类型，充分说明了该方法的可行性。
【专利说明】基于非线性算法的裂缝及裂缝内流体识别方法
【技术领域】
[0001]本发明属于石油勘探领域，涉及一种裂缝储层综合评价中裂缝以及流体类型预测的方法，尤其涉及一种利用三项Rilger方程的裂缝参数非线性反演方法。
【背景技术】
[0002]裂缝既是油气的储集空间，也是流体的运移通道，能够将储层中分散的孔洞储集空间连通起来。因此，识别裂缝和裂缝内流体对油气勘探具有重大意义。储层内发育裂缝时对外表现为各向异性特征，对于垂直排列的平行裂缝，可以将其等效为HTI介质(Horizontal Transverse Isotropy,即具有水平对称轴的横向各向同性介质)模型来研究，常用Thomsen参数表征HTI介质的各向异性特征(Thomsen, 1995)。描述这类垂直排列的平行裂缝的参数主要有裂缝密度和裂缝走向等。目前工业界大多用常规AVOZ方法进行裂缝探测，即基于两项Rilger反射系数公式(Riiger, 1998)。实际上,三项Riiger反射系数公式更能表征裂缝特征参数，并且，该公式中的第三项包含Thomsen各向异性参数。下面给出Ruger (1998)推导的反射系数公式:
[0003]RPP(0； Φ)=Α+(Biso+Banicos2 Φ) sin2 θ +Csin2 θ tan2 θ (I)
[0004]其中，
【权利要求】
1.一种基于非线性算法的裂缝及裂缝内流体识别方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤: 步骤1:把分方位共反射点道集分别记为:方位1、方位2、方位3…方位n，接着把n-1个方位的共反射点道集分别减去某一个方位的共反射点道集，得到n-Ι个方位的共反射点振幅差异道集，为非线性反演准备数据； 步骤2:利用η个方位的共反射点道集进行裂缝反演，算出每个反射点上每个时间采样点上的裂缝方位； 步骤3:把步骤2中得到的裂缝方位输入求初值的线性方程，得到求解非线性方程所需要的初值，所述初值包括裂缝密度、各向异性参数； 步骤4:利用步骤I所述的振幅差异道集，步骤2得到的裂缝方位、步骤3得到的裂缝密度和各向异性参数作为初始值，基于所述非线性方程进行反演，得到裂缝密度、各向异性参数； 步骤5:利用步骤4得到的裂缝密度、各向异性参数求得裂缝流体指示因子的大小，进行流体类型识别。
2.根据权利要求1所述的基于非线性算法的裂缝及裂缝内流体识别方法，其特征在于，所述的步骤2中所用的裂缝反演方法是基于两项RUger方程的常规线性AVOZ反演。
3.根据权利要求1所述的基于非线性算法的裂缝及裂缝内流体识别方法，其特征在于，所述步骤2中 的每个反射点上每个时间采样点上的裂缝方位取自RUger反射系数方程。
4.根据权利要求1所述的基于非线性算法的裂缝及裂缝内流体识别方法，其特征在于，所述的步骤3的初值的求取是基于一个线性方程，而不是随机地给定非线性反演所需要的初始值。
5.根据权利要求1所述的基于非线性算法的裂缝及裂缝内流体识别方法，其特征在于，步骤3中所述求初值的线性方程是:
Δ Rpp(i； Δ $)=BM0sin2i+5EM1sin2itan2i+DM2sin2itan2i (8) 式中，
acos2<^? +6sin2<^? Mn =---— 04
4a cos 2φ3 + 4b sin 2 次 + 2ac cos 4 么 + (ad + be) sin 4 表^ M,—- 116
lac cos 4φ? + (ad + be) sin Αφ§ 、2 _ 16
6.根据权利要求1所述的基于非线性算法的裂缝及裂缝内流体识别方法，其特征在于，所述的步骤4的实施是基于正演信息的指导，是通过数值模型得到:从三项RUger方程出发，通过不同方位相减的办法推导出一个非线性方程，通过求解该方程得到裂缝密度和各向异性参数。
7.根据权利要求1所述的基于非线性算法的裂缝及裂缝内流体识别方法，其特征在于，所述的步骤4中非线性方程的求解利用的是粒子群算法。
8.根据权利要求1所述的基于非线性算法的裂缝及裂缝内流体识别方法，其特征在于，步骤4中所述非线性方程是:
9.根据权利要求1所述的基于非线性算法的裂缝及裂缝内流体识别方法，其特征在于，所述的步骤5中裂缝流体指示因子,是从1995年Schoenberg和Sayers推导的裂缝流体指示因子g Λ N/ Λ T出发，结合各向异性参数和法向柔量Λ N、切向柔量Λ T的关系，推导出裂缝流体指示因子一个表达形式，而且数值模型的应用表明利用非线性方程的解得到的裂缝流体指示因子也很好地识别出了裂缝流体类型。
【文档编号】E21B49/00GK104018826SQ201410153256
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年4月16日 优先权日:2014年4月16日
【发明者】孙赞东, 杨沛, 田军, 邓新良 申请人:孙赞东