专利名称：复杂构造含逆掩断裂的地震反演储层预测方法
技术领域：
本发明涉及油气勘探开发中对储层的预测方法技术领域，尤其是涉及地震勘探领 域中的地震反演储层预测方法。
背景技术：
地震记录是震源产生的地震子波传播到地下遇到反射界面反射回地震后被记录 的结果。通常认为地震波在地下介质中传播可以简化成Wilson模型方程，即地震记录是地 震子波与反射系数序列的褶积结果。地震波在地下介质中传播的速度受介质的密度、孔隙 度、流体类型、流体含量等物性参数影响，地下介质的作用就相当于一个滤波器，因此，地面 接收的地震信号是地下介质的综合响应。地震反演是根据反射地震记录求取地下介质物性参数的反问题求解的统称。目前 地震反演方法主要有道积分、稀疏脉冲反演、基于模型的反演、随机反演等算法。但这些反 演计算都是在正断层或无断层的模型下计算的，当地层含逆断层时，要么上下盘分开两次 计算，要么舍去逆断层信息，而无法完成含逆断层的反演计算。然而，随着地震勘探开发的 发展，现在已经过渡到复杂构造勘探阶段，含逆掩断裂的地质构造已经成为勘探开发中非 常普遍的地质现象，如文献出处为《煤田地质与勘探》，作者为伍泽民；谢卫东，出版日期为 1999年01期，篇名为“芙蓉煤矿B_2煤层逆掩断层预测探索”的期刊文件通过对芙蓉煤矿 B煤组下分层B2煤层中出现的一种特殊逆掩断层的分析和研究，提出了一种新的定量预测 预报方法——相对层间距高差值法。但上述现有技术所述的常规的反演方法仍然无法解决含逆掩断层上下盘反演计 算无法一次计算完成，和断层下盘信息丢失的技术问题，无法满足科研生产的需要。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提出了一种复杂构造含逆掩断裂的地震反演储层预 测方法，本发明解决了现有技术中所存在的含逆掩断层上下盘反演计算无法一次计算完 成，和断层下盘信息丢失的技术问题，并能够对含逆断层的地质模型上下盘同时反演计算， 综合利用上下盘数据，增大了地震反演储层预测的可预测面积，使反演结果断层下盘数据 可信，断层断点清晰，储层边界清晰。本发明是通过采用下述技术方案实现的—种复杂构造含逆掩断裂的地震反演储层预测方法，其特征在于步骤包括(1)用测井曲线与地震数据提取地震子波Wi (t)或制作理论地震子波Wi (t)，理论 地震子波和提取地震子波是不同方法得到的同一个参量。(2)根据地震波传播的褶积数学物理模型，用测井曲线制作合成地震记录Si (t) =#(0*财(0，其中31(0为合成地震记录，wi (t)为地震子波或理论地震子波，*为褶积 算符，Ri (t)为由测井曲线计算得到的反射系数序列；将合成地震记录与过井地震剖面进行对比，确定地震剖面与测井曲线之间的时深关系；(3)导入地震解释层位和断层，在断层区域外采用正常建模方式即采用测井曲线 井间加权方式插值，和在断层区域内，根据地层接触关系是顶超、底超或是整合确定测井曲 线插值方式，顶超为自下向上取值，底超为自上向下取值，整合为取整段值，取完值后完成 插值工作，建立地震反演初始模型；(4)对原始地震数据和初始模型数据进行加密重采样，根据地震反演初始建模建 立时的分区模式，即分为断层区域外和断层区域内两种模式，分块加载计算，采用共轭梯度 法求解，计算出反演结果；(5)对求得的反演结果进行切片、过滤等处理，进行地质解释。在上述步骤(1)中的地震子波提取，可以采用统计法单独由地震数据提取地震子 波，也可以用相关法由地震数据和声波测井曲线、密度测井曲线提取地震子波，理论地震子 波可以是雷克子波，也可以是带通子波。在上述第( 步中，合成记录与地震剖面对比时，首先根据地质分层数据和地震 剖面的初始速度范围，确定合成记录与地震剖面相对应的层段的初始区域，然后比较合成 记录与地震剖面的波组特征，计算相关系数，上下移动调整合成记录位置，直到与地震剖面 波组特征对应上，且相关系数达到最大，就可以得到相对应的时深关系。在上述第C3)步中，反演初始模型的建立，控制数据是输入的地震解释层位和断 层数据，即根据每层的控制，将测井曲线在空间上插值，在断层区域内则需要另外加上接触 关系的控制约束。上述第(4)步中，加密重采样需要根据反演要求的精度和参与反演计算的数据的 长度来决定，通常情况下重采样到Ims或0. 5ms就能满足要求。与现有技术相比，本发明所达到的有益效果如下1、由于本发明采用第(1)至第( 步骤所形成的技术方案，并尤其是第( 步骤 中所说的根据断层区域外和断层区域内建立地震反演初始模型，就能同时计算断层上下 盘，可以节约至少1/2的初始模型建立的工作量，断层下盘的初始模型数据更准确，为含逆 掩断裂的反演计算打下了坚实的基础。2、上述第(4)步中，采用上述第C3)的技术方案，可以同时反演计算逆掩断层的上 下盘，能够节约至少1/2的工作量，断层下盘的反演结果更可信，能够用来进行储层预测， 因此可预测面积增大，以断层控制的储层边界表现明显，本发明可以解决含逆掩断层的储 层综合预测问题，对应油气勘探开发中的储层预测、油气检测等都有直接效果。
下面将结合说明书附图和具体实施方式
对本发明作进一步的详细说明，其中图1是本发明中提取的地震子波示意2是本发明中制作合成记录时深标定结果示意3是本发明中建立的地震反演初始模型示意4是本发明中获得的叠后反演剖面示意5是本发明中获得的叠前反演纵波阻抗示意6是本发明中获得的叠前反演横波阻抗示意图
图7是本发明中获得的叠前反演密度剖面示意图
具体实施例方式实施例1本发明公开了一种复杂构造含逆掩断裂的地震反演储层预测方法，步骤包括(1)用测井曲线与地震数据提取地震子波Wi (t)或制作理论地震子波Wi (t)，提取 地震子波和理论地震子波是不同方法得到的地震子波；(2)根据地震波传播的褶积数学物理模型，用测井曲线制作合成地震记录Si (t) =#(0*财(0，其中31(0为合成地震记录，wi (t)为地震子波或理论地震子波，*为褶积 算符，Ri (t)为由测井曲线计算得到的反射系数序列；将合成地震记录与过井地震剖面进行对比，确定地震剖面与测井曲线之间的时深 关系；(3)导入地震解释层位和断层，在断层区域外采用正常建模方式即采用测井曲线 井间加权方式插值，和在断层区域内，根据地层接触关系是顶超、底超或是整合确定测井曲 线插值方式，顶超为自下向上取值，底超为自上向下取值，整合为取整段值，取完值后完成 插值工作，建立地震反演初始模型；(4)对原始地震数据和初始模型数据进行加密重采样，根据地震反演初始建模建 立时的分区模式，即分为断层区域外和断层区域内两种模式，分块加载计算，采用共轭梯度 法求解，计算出反演结果；(5)对求得的反演结果进行切片、过滤等处理，进行地质解释。实施例2在上述实施例1的基础上，本发明的最佳实施方式为，在上述步骤(1)中的地震子 波提取，可以采用统计法单独由地震数据提取地震子波，也可以用相关法由地震数据和声 波测井曲线、密度测井曲线提取地震子波，理论地震子波可以是雷克子波，也可以是带通子 波。在上述第(2)步中，合成记录与地震剖面对比时，首先根据地质分层数据和地震剖面 的初始速度范围，确定合成记录与地震剖面相对应的层段的初始区域，然后比较合成记录 与地震剖面的波组特征，计算相关系数，相关系数是本领域中一种参数的名称，用英文讲叫 Correlation coefficient,而不是RelatedcoefTicient0上下移动调整合成记录位置，直 到与地震剖面波组特征对应上，就可以得到相对应的时深关系。在上述第(3)步中，反演初 始模型的建立，控制数据是输入的地震解释层位和断层数据，即根据每层的控制，将测井曲 线在空间上插值，在断层区域内则需要另外加上接触关系的控制约束。上述第(4)步中，加 密重采样需要根据反演要求的精度和参与反演计算的数据的长度来决定，通常情况下重采 样到Ims或0. 5ms就能满足要求。其余同实施例1。实施例3本发明的另一具体实施例如下，通过上文对本发明内容所做的描述及下面实施实 例的进一步说明，本领域的技术人员可以实现本发明的目的。然而，该实施例只是本发明的 一部分，不能作为限制本发明的范围。以下进行的含逆掩断层的地震反演方法，其实施目的是为了证明采用本发明的原 理得到的反演结果剖面比常规方法得到的地震反演结果可预测面积大，断层区域预测更准
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根据本发明所述方法的步骤(1)，用DKH工区的DU3井和地震数据提取地震子波 wi (t)，所获得的结果如图1所示。其中横轴为时间延迟，纵轴为振幅值(已作归一化处理)。根据本发明所述方法的步骤O)，用DKH工区的DU3井和地震数据制作的合成记录 与地震剖面的对比关系如图2所示。左边轴为时间，右边轴为深度，形成时间与深度一一对 应的时深关系。根据本发明所述方法的步骤(3)，建立DKH工区过DU3井的452测线地震剖面的反 演初始模型，如图3所示。根据本发明所述方法的步骤G)，反演计算出DKH工区过DU3井的452测线叠后波 阻抗反演剖面(图4)和叠前地震反演剖面(图5-图7)。应用该方法后，含逆断层的地质构造的反演计算效率大幅提高，在断层区域计算 的结果可靠，断层下盘的数据可信，能够用来进行储层预测，因此可预测面积增大。以断层 控制的储层边界表现明显。本发明可以解决含逆掩断层的储层综合预测问题，对应油气勘 探开发中的储层预测、油气检测等都有直接效果。
权利要求
1.一种复杂构造含逆掩断裂的地震反演储层预测方法，其特征在于步骤包括(1)用测井曲线与地震数据提取地震子波Wi(t)或制作理论地震子波Wi (t)；(2)根据地震波传播的褶积数学物理模型，用测井曲线制作合成地震记录Si(t)= wi (t)*Ri (t)，其中Si (t)为合成地震记录，wi (t)为地震子波或理论地震子波，*为褶积算 符，Ri (t)为由测井曲线计算得到的反射系数序列；将合成地震记录与过井地震剖面进行对比，确定地震剖面与测井曲线之间的时深关系；(3)导入地震解释层位和断层，在断层区域外采用正常建模方式即采用测井曲线井间 加权方式插值，和在断层区域内，根据地层接触关系是顶超、底超或是整合确定测井曲线插 值方式，顶超为自下向上取值，底超为自上向下取值，整合为取整段值，取完值后完成插值 工作，建立地震反演初始模型；(4)对原始地震数据和初始模型数据进行加密重采样，根据地震反演初始建模建立时 的分区模式，即分为断层区域外和断层区域内两种模式，分块加载计算，采用共轭梯度法求 解，计算出反演结果；(5)对求得的反演结果进行切片、过滤处理，进行地质解释。
2.根据权利要求1所述的复杂构造含逆掩断裂的地震反演储层预测方法，其特征在 于在上述步骤(1)中的地震子波提取，采用统计法单独由地震数据提取地震子波，或者采 用相关法由地震数据和声波测井曲线、密度测井曲线提取地震子波。
3.根据权利要求1或2所述的复杂构造含逆掩断裂的地震反演储层预测方法，其特征 在于理论地震子波是雷克子波，或者是带通子波。
4.根据权利要求3所述的复杂构造含逆掩断裂的地震反演储层预测方法，其特征在 于在上述第( 步中，合成记录与地震剖面对比时，首先根据地质分层数据和地震剖面的 初始速度范围，确定合成记录与地震剖面相对应的层段的初始区域，然后比较合成记录与 地震剖面的波组特征，计算相关系数，上下移动调整合成记录位置，直到与地震剖面波组特 征对应上，就得到相对应的时深关系。
5.根据权利要求4所述的复杂构造含逆掩断裂的地震反演储层预测方法，其特征在 于在上述第( 步中，反演初始模型的建立，控制数据是输入的地震解释层位和断层数 据，即根据每层的控制，将测井曲线在空间上插值，在断层区域内则需要另外加上接触关系 的控制约束。
6.根据权利要求5所述的复杂构造含逆掩断裂的地震反演储层预测方法，其特征在 于上述第(4)步中，加密重采样根据反演要求的精度和参与反演计算的数据的长度来决 定，重采样到Ims或0. 5ms。
全文摘要
本发明公开了一种复杂构造含逆掩断裂的地震反演储层预测方法，涉及油气勘探开发中对储层的预测方法技术领域，该方法主要包括以下步骤(1)提取地震子波；(2)用测井资料标定地质层位，将测井与地震资料的时深关系一一对应起来；(3)导入地震解释层位和断层，用含逆掩断层的建模方法，建立地震反演的初始模型；(4)用基于模型的反演算法计算反演结果；(5)对地震反演结果进行地质解释。利用本方法，对于含逆掩断层的复杂构造储层的地震反演，能够使断点清晰、断层下盘数据可信、增大可预测面积，解决了目前地震勘探含逆掩断层复杂构造的地震反演储层预测断层区域难于解释的问题。
文档编号G01V1/40GK102121995SQ201010580300
公开日2011年7月13日 申请日期2010年12月3日 优先权日2010年12月3日
发明者洪余刚 申请人:中国石油天然气集团公司, 中国石油集团川庆钻探工程有限公司