一种基于叠前多参数降维的储层岩性识别方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于石油勘探领域，具体涉及一种基于叠前多参数降维的储层岩性识别方 法。
【背景技术】
[0002] 目前国内外发展了多种储层预测方法，如基于叠后地震资料的地震相分析、地震 属性分析以及地震反演等，是油藏描述中应用最为广泛的勘探技术。长期以来，叠后反演方 法在实际应用中取得了较好的效果，如申请号为201110171068. 2的专利公开了一种地震 反演数据预测储层的方法，实现了基于模型反演得到的波阻抗或速度数据进行岩性或储层 预测的一种新手段，但只是针对井眼附近储层和相邻的非储层在波阻抗曲线上能得到区分 时的情况。而通过测井资料的分析发现利用波阻抗进行岩性识别存在较大难度，即不同岩 性波阻抗数据分布范围存在较大的叠合时，该方法可能存在应用方面的局限性。这主要是 因为叠后反演结果仅为单一的波阻抗数据体，仅利用波阻抗进行岩性识别已经不能满足高 精度储层预测的要求。相对叠后地震反演，叠前地震反演利用叠前地震资料上更为丰富的 振幅信息，理论上可反演出多种能更好地反映储层岩性、物性、流体变化规律参数体，能更 可靠地揭示地下储层岩性、物性、展布情况及含油气性。但是结合实际情况来看，大多数情 况下仅利用叠前反演得到的多种弹性参数中的一种或几种进行储层预测，未能充分利用叠 前反演的优势。尽管Per Avseth等在专著《Quantitative Seismic Interpretation》第四 章中给出了利用岩石物理解释模板（纵横波速度比与波阻抗双参数解释模板）进行定量地 震解释的实例，但实例中给出的是储层的孔隙度大于16%时的情况，这与川东北地区致密 砂岩储层的实际情况有较大出入。目前在致密砂岩储层识别与定量预测方面尚未建立一套 较为可行的方法流程，结合现有地质、地震及测井上的认识，认为主要存在如下几个问题：
[0003] (1)目的层岩性复杂，包括泥岩、石英砂岩、岩屑砂岩、砾岩以及钙屑砂岩，钙屑砂 岩储层的地球物理响应特征与其它岩性岩石的地球物理响应特征无明显差异，利用地震属 性分析技术进行储层预测效果不理想；
[0004] (2)不同岩性之间的波阻抗差异不大，且尽管不同岩性的弹性参数（包括泊松比、 体积模量，拉梅常数与密度乘积、弹性波阻抗等描述岩石性质的参数）叠合范围较波阻抗 的叠合范围要小，但依旧不满足高精度储层岩性识别的要求；
[0005] (3)目的层孔隙度较低，其中目的层中亚段平均孔隙度仅为3. 2%，属于致密砂岩 储层，目前尚未发展出行之有效的用于描述致密砂岩的岩石物理解释模板，利用岩石物理 解释模板进行多参数岩性识别在理论上并不完全成熟，致密砂岩定量地震振幅解释缺乏足 够的应用方面实例。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种基于叠前多参数降 维的储层岩性识别方法。通过叠前多参数的降维方法得到对储层岩性更为敏感的新参数， 将降维过程中的函数关系应用到叠前反演结果，计算得到该新参数数据体来完成储层岩性 识别的目的，降低油气勘探成本和风险。
[0007] 本发明是通过以下技术方案实现的：
[0008] -种基于叠前多参数降维的储层岩性识别方法，包括：
[0009] 在沉积相带约束下进行叠前地震反演，获取弹性参数反演数据体；
[0010] 对弹性参数进行优选，得到优选敏感参数，对所述优选敏感参数进行降维，获得降 维后的新参数与原参数间的函数关系；
[0011] 将所述降维后的新参数与原参数间的函数关系应用到相应叠前反演数据体，得到 岩性识别数据体；
[0012] 利用岩性识别数据体进行判别，达到储层岩性识别的目的。
[0013] 所述在沉积相带约束下进行叠前地震反演，获取弹性参数反演数据体是这样实现 的：
[0014] 根据地震属性分析以及地震相分析结果精细刻画沉积相变线，确定目的层有利沉 积相宏观展布情况，结合地质、测井资料完成相控建模工作，为叠前反演提供测井、地质约 束条件，进而通过叠前地震反演获得弹性参数反演数据体，所述弹性参数反演数据体包括 纵波阻抗、横波阻抗、纵横波速度比、密度参数、泊松比、体积模量、拉梅系数和弹性阻抗反 演数据体。
[0015] 所述对弹性参数进行优选，得到优选敏感参数，对所述优选敏感参数进行降维，获 得降维后的新参数与原参数间的函数关系是这样实现的：
[0016] 对弹性参数进行直方图统计分析以及交会分析，优选出对储层岩性敏感的参数， 即为所述优选敏感参数；
[0017] 对所述优选敏感参数再次进行两两交会分析，确定对储层岩性最为敏感的新参 数，并确定新参数与原参数之间的函数关系。
[0018] 所述对所述优选敏感参数再次进行两两交会分析，确定对储层岩性最为敏感的新 参数，并确定新参数与原参数之间的函数关系是这样实现的：
[0019] (1)首先对两个优选敏感参数进行交会得到交会图，从交会图中找到能够将不同 岩性的分布区域划分开的斜直线；
[0020] (2)以斜直线与横轴之间的夹角Θ为旋转角度进行坐标系旋转，将原坐标系转换 为新坐标系，新坐标系中的横轴与所述斜直线平行，新坐标系中的纵轴与所述斜直线的法 向方向平行；
[0021] 原坐标系转换为新坐标系是利用公式（1)和公式（2)实现的：
[0022] X，=XXcos θ+yXsin θ (1)
[0023] y1 =yXcos Θ +xXsin θ (2)其中，x、y为原坐标系中的坐标；χ'、y'为新坐标 系的坐标。
[0024] (3)顺时针旋转时，降维算法采用公式（1)，逆时针旋转时，降维算法采用公式 (2)，这样求得新参数与原参数之间的函数关系；
[0025] (4)对优选的敏感参数和新参数重复步骤（1)至步骤（3)进行两两降维，最终得 到一个参数以及该参数与原参数间的函数关系。例如优选后的参数为A、B、C、D，则可通过 A和B降维得到X，C和D降维得到Y，最后X和Y继续降维得到最终的一个参数Z。
[0026] 将所述降维后的新参数与原参数间的函数关系应用到相应叠前反演数据体，得到 岩性识别数据体是这样实现的：
[0027] 以所述降维后的新参数与原参数间的函数关系为基础，以所述反演得到的相应弹 性参数反演数据体（函数关系中所涉及到的弹性参数数据体，如上述的A、B、C、D参数对应 的叠前反演得到的数据体）为输入，采用公式（1)或公式（2)计算得到新参数数据体，即岩 性识别数据体。
[0028] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过叠前多参数降维的方法，构建 对储层岩性更为敏感的参数，并在相控地质建模的基础上开展叠前地震反演，计算得到降 维后的参数数据体，从而明显提高了储层预测精度，使储量计算结果精度更高，计算结果更 为可靠，有效降低了勘探风险，大幅提升了致密砂岩储层的勘探经济效益。
【附图说明】
[0029] 图1为本发明方法的步骤框图；
[0030] 图2为不同弹性参数交会图
[0031] 图3-1为常规弹性参数交会；
[0032] 图3-2为降维后曲线与原曲线交会；
[0033] 图4为不同测井曲线与降维后曲线对比图；
[0034] 图5-1为近角度弹性阻抗；
[0035] 图5-2为远角度弹性阻抗；
[0036] 图5-3为利用近、远角度弹性阻抗降维后计算得到的新数据体。
【具体实施方式】
[0037] 下面结合附图对本发明作进一步详细描述：
[0038] 本发明原理上利用不同敏感弹性参数之间的函数关系对原参数进行数学转换得 到新参数，以此类推，通过不断转换，达到多种敏感弹性参数降维为一个参数的目的，从而 综合各参数对地质体的地球物理响应特征，提高预测精度。
[0039] 本发明的具体实现方法为：
[0040] (1)弹性参数优选：不同工区不同地质条件下，对岩性敏感的弹性参数（包括纵波 阻抗、横波阻抗、泊松比、体积模量、杨氏模量、不同角度弹性波阻抗等参数）不尽相同。因 此，针对目的层，根据地质、测井、录井、试气等资料，利用交会图及直方图统计的方法优选 出对岩性敏感的弹性参数。弹性参数曲线是井上弹性参数值，弹性参数反演数据体是三维 数据体，弹性参数是对岩石物理特征描述的参数。
[0041] (2)多参数降维：对优选出的敏感弹性参数进行两两交会分析，通过两参数之间 的函数关系将两个参数综合为一个参数，降维后的新参数为降维前两参数的函数，以此类 推，可达到多参数最终降维为一个参数的目的，该参数综合了多参数对地质体识别的能力， 对岩性的敏感程度更高。
[0042] (3)储层岩性识别：
[0043] ①在沉积相带约束下进行叠前地震反演，反演可获得纵波阻抗、横波阻抗、纵横波 速度、泊松比、体积模量、拉梅系数、弹性阻抗等数据体，将步骤（2)中降维过程中获得的新 参数与原参数的函数关系应用到相应的叠前反演数据体，便可得到新参数数据体，即岩性 识别数据体；
[0044] ②利用岩性识别数据体进行判别，达到储层岩性识别的目的。
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