专利名称：一种利用地震衰减属性进行储层流体性质预测的方法
技术领域：
本发明涉及石油地球物理勘探地震储层预测方法，尤其涉及一种利用地震衰减属性进行储层流体性质预测的方法。
背景技术：
利用地震波衰减属性进行储层流体性质检测已成为近年来研究的热点。当地震波在含流体地层中传播时，波动能量会发生衰减。引起地震波能量衰减的主要因素包括地层界面散射引起的能量衰减和因地层本身(地层岩性、孔隙及其充填流体性质等)性质差异引起的衰减。通常将后者称之为地层本征衰减。因地层界面散射引起的衰减，例如波在地层中的微曲多次、几何扩散等，在一定平面范围内其作用横向变化不大。地层本征衰减是我们利用地震反射记录的衰减属性进行储层流体预测的主要依据。一般而言，地层中流体性质不同，其对地震波传播能量衰减程度不一样，含气地层吸收地震波能量较其它地层强，含油水地层对地震波能量的衰减作用相对较弱。通常采用地层品质因子来度量地层本征衰减大小。含流体地层品质因子的大小主要与地层岩石性质、孔渗条件以及孔隙流体性质密切相关。利用地震反射记录的衰减属性进行地层流体性质检测主要涉及由地震记录提取地层品质因子(或吸收系数)、提取参数的处理和解释、地层流体性质检测检测分析。目前常用的主要方法包括(1)地层品质因子或吸收系数提取与分析由地震记录提取品质因子的方法主要包括谱比法、振幅衰减法、解析信号法、信号(子波、相位、频率等)模拟法、脉冲振幅法、上升时间法等，通过计算地层品质因子，采用定性的方法比较品质因子相对大小的分布特征，进行地层流体性质推测；( 地震记录频谱分析即采用傅里叶变换或小波变换等，计算得到(储层时间段)地震记录频谱，利用谱中能量分布特征、谱的几何形态，定性确定地震记录的衰减差异变化(高频成分衰减多，则地层品质因子相对较小)，进而利用衰减差异特征推测储层流体性质；(3)时频分析技术，即采用数学变换或匹配追踪等方法将地震记录分解为不同谐波分量记录，比较不同分量记录中能量变化关系，推测储层流体性质。现行利用地震衰减属性进行储层流体预测方法存在重要不足，即利用地震波衰减属性进行储层流体性质预测的结果中存在许多不确定性因素。其主要原因有(1)地层本征品质因子具有明确的物理意义，即品质因子与地层性质、孔渗参数以及孔隙流体性质有关。但由地震记录计算品质因子其精度受到地震记录质量的约束。( 使用地震记录谱信息或时频分析，因其缺乏明确的物理关系，这些属性参数仅能起到粗略推测地层性质的作用。(3)实际储层中完全饱和一种性质流体的情况非常少见，实际储层中多以两相或多相态流体共存方式赋存在岩石孔隙中。(4)由地震记录计算得到品质因子与储层性质之间缺乏定量标定，是导致地震储层流体检测结果多解性的重要因素
发明内容
本发明实施例提供一种利用地震衰减属性进行储层流体性质预测的方法，以提高地震储层性质预测的可靠性和精度。—方面，本发明实施例提供了一种利用地震衰减属性进行储层流体性质预测的方法，所述方法包括确定储层饱和度与地层品质因子关系，所述储层饱和度与地层品质因子关系包括储层饱和度与地层品质因子变化曲线、衰减峰值出现的饱和度位置；对地震成果数据进行储层反射界面构造解释，确定储层在地震剖面中的反射时间位置；确定储层品质因子的大小；沿反射界面对地层品质因子进行平滑与处理，对地震品质因子数据采用微分计算方法确定微分衰减属性大小；利用储层饱和度与地层品质因子变化曲线分析，确定储层流体性质分布特征。上述技术方案具有如下有益效果因为采用利用地层品质因子与衰减峰值饱和度特征，通过提取地震记录衰减参数，采用求极值方法寻找地震数据体中衰减峰值位置，并对衰减峰值进行标定，进而实现利用地震衰减属性进行储层流体性质预测的方法，相对于现有技术，可以提高地震储层性质预测的可靠性和精度。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明实施例一种利用地震衰减属性进行储层流体性质预测的方法流程图；图2为本发明实施例参考样品与岩石样品声波测试信号图；图3为本发明实施例参考样品与岩石样品振幅谱示意图；图4为本发明实施例振幅谱比法计算地层品质因子示意图；图5为本发明实施例地层品质因子与饱和度关系曲线图；图6为本发明实施例含油储层地质剖面图；图7为本发明实施例含油储层地震记录剖面图；图8为本发明实施例地震品质因子剖面图；图9为本发明实施例含油储层地震微分衰减属性参数剖面；图10为本发明实施例各地层单元地层衰减模型示意图；图11为本发明实施例地层衰减正演模型记录示意图；图12为本发明实施例含油砂层在地震品质因子剖面中特征示意图；图13为本发明实施例微分衰减属性参数剖面图；图14为本发明实施例衰减因子预测有利含油砂层分布区域示意图。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
4实施例，都属于本发明保护的范围。大量的实验测试结果证明地层品质因子不仅与流体性质有关，而且与流体饱和度有关。一般，地层品质因子随着含油饱和度增加逐渐减小(衰减程度增强)，并在即将完全饱和时出现衰减最小值-我们称之为衰减峰值饱和特征参数；在此饱和度之后，流体饱和度继续增加，反而使得地震波能量衰减急剧减小。为了克服现行地震衰减属性进行储层流体性质预测的不足，提高地震储层性质预测的可靠性和精度，利用实际储层衰减峰值饱和特征参数，本发明实施例提出了基于储层岩石物理的地震衰减峰值进行储层流体性质确定性分析新方法。为实现上述目的，如图1所示，为本发明实施例一种利用地震衰减属性进行储层流体性质预测的方法流程图，所述方法包括101、确定储层饱和度与地层品质因子关系，所述储层饱和度与地层品质因子关系包括储层饱和度与地层品质因子变化曲线、衰减峰值出现的饱和度位置；102、对地震成果数据进行储层反射界面构造解释，确定储层在地震剖面中的反射时间位置；103、确定储层品质因子的大小；104、沿反射界面对地层品质因子进行平滑与处理，对地震品质因子数据采用微分计算方法确定微分衰减属性大小；105、利用储层饱和度与地层品质因子变化曲线分析，确定储层流体性质分布特征。可选的，通过对储层进行试验分析，确定储层饱和度与地层品质因子关系。可选的，对储层反射界面的地震记录进行傅里叶变换，确定储层品质因子的大小。可选的，对储层反射界面的地震记录进行傅里叶变换，采用振幅谱比法确定储层品质因子的大小。可选的，所述微分衰减属性为对地震品质因子进行微分运算所产生的微分品质因子参数。可选的，所述利用储层饱和度与地层品质因子变化曲线分析，确定储层流体性质分布特征，包括利用已知钻测井确定的地层信息，对微分衰减参数进行标定，结合储层饱和度与地层品质因子变化曲线分析，确定储层流体性质分布特征。可选的，所述利用储层饱和度与地层品质因子变化曲线分析，确定储层流体性质分布特征，包括确定地震品质因子的极值点位置，或微分衰减属性的最小绝对值位置；根据所述极值点位置或所述最小绝对值位置附近微分衰减参数的变化特征，微分衰减参数缓慢变化一侧为低含流体饱和度方向，微分衰减参数变化急剧一侧为接近完全饱和流体的一侧。本发明实施例中采取的技术路线是通过对储层进行试验分析，确定储层饱和度与地层品质因子关系，特别是衰减随饱和度变化关系曲线、衰减峰值出现的饱和度位置；对地震成果数据进行必要储层反射界面构造解释，确定储层在地震剖面中的反射时间位置；对储层反射界面的较小时窗内地震记录进行傅里叶变换，采用振幅谱比法确定储层品质因子的大小；沿反射界面对地层品质因子进行适当平滑与处理，对品质因子数据采用微分计算方法确定微分衰减属性(即对地震品质因子进行微分运算所产生的微分品质因子参数)大小，最后利用已知井信息标定，结合储层饱和度与品质因子变化曲线分析，确定储层流体性质分布特征。本发明所采用的主要技术手段如下(1)含流体地层衰减特征分析利用地震波衰减属性进行储层流体性质检测需要了解含流体储层品质因子变化规律，确定所研究储层地层吸收与流体性质及其饱和度之间关系，为地震储层流体检测技术提供必要的基础依据。地震波的衰减与地层中孔隙流体性质、粘滞性以及内摩擦性质有关。含流体地层具有较大的粘滞性和内摩擦性。地震波在穿过含流体地层时，地震波高频能量衰减较快，低频能量衰减相对较慢。因此，在含流体地层位置地震波出现能量显著减少。引起地震波衰减的主要因素包括地层性质、孔隙及其流通性质。当地层性质变化不大时，一般地层孔隙度大小也比较稳定。但孔隙流体性质改变或饱和度发生变化，对地震波能量衰减有重要影响，其作用主要表现为流体粘滞性和内摩擦引起的高频能量损失。地层品质因子是度量含流体地层中地震波能量损耗大小的物理量，该参数的大小依赖于波动频率、应变幅度、地层性质(特别是孔隙流体状态)等物理参数。通常，确定储层品质因子与孔隙流体性质关系的方法主要以实验测试为主。具体方法包括实验样品制备、声波特性测试以及地层品质计算等。(a)实验样品制备选择储层段具有代表性岩石，将其加工成直径为25. 4mm，长度为50. Omm的圆柱形标准样，样品两端需用研磨仪打磨，使之光滑、两端保持高度平整，端面与圆柱轴线垂直。采用高精度计量器确定样品几何尺寸，精度保持在0.001mm以内。根据样品尺寸，采用均质的金属铝材料，制作一个与岩石样品尺寸完全相同的铝样品，将其作为参考样品。进行测试前，先将岩石样品放入烘干箱处理48h，并在干燥箱保持Mh，然后取出样品，使用高精度电子天平秤(精度为0. OOlg)测定样品在干燥条件下的重量，并记录样品重量。将样品放置在盛有油(或水)的真空容器中进行抽真空饱和，真空度大约为 0. 001 τ，真空保持时间在Mh以上，完全饱和流体样品在容器中看不到气泡从样品中逸出。取出完全饱和样品后，即刻称重，确定完全饱和样品的重量；利用干燥样品重量和完全饱和样品重量之差dw，并按下面方程确定样品总体积。Vsat = dff · P f
其中Pf是孔隙流体的密度。(b)声波特性测试将样品放置在岩芯夹持器中，使岩芯受到岩芯夹持器中围压和孔隙压力的作用， 以模拟实际地层条件。同时，采用不同流体作为孔隙压力介质(如气体等)，改变样品流体饱和度变化，具体做法如下通过精确控制孔隙压端注入流体量和出口端驱替出来的原孔隙流体重量，确定饱和度状态下岩石样品的重量，并利用干燥样品重量和部分饱和样品重量之差dW，计算岩石样品在不同时刻的饱和度，计算方法如下。记部分饱和状态下，岩石体积为Vpart = dW' · Pf则岩石样品饱和度为Sfluid = Vpart/Vsat = dff' /dff同时，在每一个饱和度点状态下，采用脉冲透射法测试样品声波特性，测试方法简
6述如下在某一个稳定的饱和度状态下，利用岩芯夹持器中的声波探头，通过发射电脉冲激励加载在样品一端的声波探头压电陶瓷震源产生振动信号，该振动信号由样品的一端传播至另一段段，并被加载在样品另一端的检测探头记录，最终所记录的信号转换为离散数字信号，并存储在磁盘介质中。通过对每一个饱和度状态下样品进行声学参数测试，获得岩石样品在不同饱和度条件下声波传播曲线。采用脉冲透射法对参考金属铝样品进行声学参数测试，并记录铝样品的声波传播记录。(c)地层品质因子计算地层品质因子的定义为
权利要求
1.一种利用地震衰减属性进行储层流体性质预测的方法，其特征在于，所述方法包括确定储层饱和度与地层品质因子关系，所述储层饱和度与地层品质因子关系包括储层饱和度与地层品质因子变化曲线、衰减峰值出现的饱和度位置；对地震成果数据进行储层反射界面构造解释，确定储层在地震剖面中的反射时间位置；确定储层品质因子的大小；沿反射界面对地层品质因子进行平滑与处理，对地震品质因子数据采用微分计算方法确定微分衰减属性大小；利用储层饱和度与地层品质因子变化曲线分析，确定储层流体性质分布特征。
2.如权利要求1所述方法，其特征在于，通过对储层进行试验分析，确定储层饱和度与地层品质因子关系。
3.如权利要求1所述方法，其特征在于，对储层反射界面的地震记录进行傅里叶变换， 确定储层品质因子的大小。
4.如权利要求3所述方法，其特征在于，对储层反射界面的地震记录进行傅里叶变换， 采用振幅谱比法确定储层品质因子的大小。
5.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述微分衰减属性为对地震品质因子进行微分运算所产生的微分品质因子参数。
6.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述利用储层饱和度与地层品质因子变化曲线分析，确定储层流体性质分布特征，包括利用已知钻测井确定的地层信息，对微分衰减参数进行标定，结合储层饱和度与地层品质因子变化曲线分析，确定储层流体性质分布特征。
7.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述利用储层饱和度与地层品质因子变化曲线分析，确定储层流体性质分布特征，包括确定地震品质因子的极值点位置，或微分衰减属性的最小绝对值位置； 根据所述极值点位置或所述最小绝对值位置附近微分衰减参数的变化特征，微分衰减参数缓慢变化一侧为低含流体饱和度方向，微分衰减参数变化急剧一侧为接近完全饱和流体的一侧。
全文摘要
本发明实施例提供一种利用地震衰减属性进行储层流体性质预测的方法，所述方法包括确定储层饱和度与地层品质因子关系，所述储层饱和度与地层品质因子关系包括储层饱和度与地层品质因子变化曲线、衰减峰值出现的饱和度位置；对地震成果数据进行储层反射界面构造解释，确定储层在地震剖面中的反射时间位置；确定储层品质因子的大小；沿反射界面对地层品质因子进行平滑与处理，对地震品质因子数据采用微分计算方法确定微分衰减属性大小；利用储层饱和度与地层品质因子变化曲线分析，确定储层流体性质分布特征。本发明实施例可以提高地震储层性质预测的可靠性和精度。
文档编号G01V1/30GK102478670SQ20101055962
公开日2012年5月30日 申请日期2010年11月24日 优先权日2010年11月24日
发明者李生杰 申请人:中国石油大学(北京), 中国石油天然气集团公司