专利名称：基于砂岩油藏叠后地震数据的流体替换方法
技术领域：
本发明涉及油气田地震油藏描述与监测方法，特别是关于一种基于砂岩油藏叠后地震数据的流体替换方法。
背景技术：
流体替换是地震油藏描述与监测过程中非常重要的环节，应用广泛。流体替换的目的是建立饱和水储层与含油气储层地震响应之间的关系。在时移地震研究中，基于流体替换与地震模拟分析不同油藏流体变化引起的地震差异，从而进行时移地震可行性分析与差异地震资料解释。在油藏描述研究前，利用测井资料进行流体替换，从而进行地震有效属性分析与优选。在实际油田条件下，流体替换是基于测井曲线和实验室岩芯测量数据建立的岩石物理关系利用fessmarm方程进行的。流体替换过程中由于需要油藏厚度、孔隙度、 泥质含量和流体属性等信息，目前实际油藏流体替换只能在测井曲线上进行，这很大程度上限制了该技术的应用，尤其在海上油气田勘探时，由于缺少测井数据而无法进行或难以进行流体替换分析研究，对油藏描述与预测十分不利。目前，流体替换研究存在的主要问题是1、必须基于测井曲线进行流体替换研究， 在没有测井曲线的位置就不能开展流体替换研究，应用范围受测井曲线限制；2、流体替换限于测井资料，只能提供测井位置油藏流体替换前后地震响应变化特征，不能为油藏特征， 包括储层厚度、孔隙度和泥质含量等参数，变化后叠后地震响应变化特征提供有效信息。3、 提供的流体替换前后地震响应特征完全依靠测井资料和模拟地震数据，与实际地震资料结合不密切。
发明内容
本发明实施例提供一种基于砂岩油藏叠后地震数据的流体替换方法，以实现基于叠后地震数据的流体替换，降低流体替换对测井数据的依赖，为叠后地震油藏描述与监测提供更多有效信息。为了达到上述技术目的，本发明实施例提供了一种基于砂岩油藏叠后地震数据的流体替换方法，所述方法包括利用实际油田有限测井资料和实验室岩芯测量数据，确定实际油藏参数变化范围及描述的砂岩油藏岩石物理模型；建立三层地质模型，利用所述岩石物理模型与所述的实际油藏参数变化范围计算砂岩油藏流体替换前后三层地质模型弹性参数，并基于泥岩-砂岩可能组合方式并采用褶积模型模拟所用参数变化和组合方式叠后地震数据；利用所述的实际油藏参数变化范围和所述基于油藏流体替换前后模拟的叠后地震数据，分析不同油藏参数变化对油藏流体替换前后地震反射振幅关系影响，采用流体替换前后地震反射振幅数据交汇与曲线拟合方法建立流体替换前后叠后地震数据油藏界面反射振幅关系方程，并建立不同油藏参数同时变化时，油藏流体替换前后地震反射振幅差异分析图版；基于实际油田测井资料与岩石物理资料，采用数据交汇分析与曲线拟合建立实际油藏孔隙度与泥质含量关系，并对建立的所述流体替换前后油藏界面反射地震振幅关系方程进行约束；利用振幅校正后的砂岩油藏实际叠后地震数据振幅为输入，利用约束的所述流体替换前后油藏界面反射地震振幅关系方程，计算流体替换后实际油藏界面叠后地震反射振幅，完成基于砂岩油藏叠后地震数据的流体替换。可选的，在本发明的一实施例中，所述确定实际油藏参数变化范围及描述的砂岩油藏岩石物理模型，包括通过分析砂岩油藏岩石特征，建立和确定适合描述研究目标储层砂岩的岩石物理模型及，并根据实际油藏有限的测井数据与岩心资料确定有效储层相关的实际油藏参数变化范围；所述油藏参数包括孔隙度、泥质含量、油藏厚度。可选的，在本发明的一实施例中，所述三层地质模型为建立的不同油藏结构与弹性参数变化的地质模型，可调整油藏厚度、纵波速度与密度参数以及油藏盖层纵波速度与密度参数。可选的，在本发明的一实施例中，所述利用三层地质模型，采用褶积模型模拟叠后地震数据，包括利用建立的不同油藏结构与弹性参数变化的地质模型，基于褶积模型理论方法模拟叠后地震数据，并实现子波频率与油藏厚度的匹配，消除子波频率对建立的油藏流体替换前后地震反射振幅关系影响。可选的，在本发明的一实施例中，所述建立实际油藏孔隙度与泥质含量关系，包括利用有限的测井资料曲线和岩心数据，交汇分析孔隙度与泥质含量变化关系，确定泥质含量对砂岩有效孔隙影响特征后，针对研究砂岩储层利用孔隙度与泥质含量进行交汇与数据拟合，建立实际油藏孔隙度与泥质含量关系方程。上述技术方案具有如下有益效果提供一种可以直接应用于砂岩油藏叠后地震数据的流体替换方法，基于砂岩油藏岩石物理模型，通过地震叠后正演模拟与数据交汇分析， 直接建立油藏流体替换前后叠后地震反射振幅关系，从而实现基于叠后地震数据的流体替换，很大程度降低流体替换对测井数据的依赖，使流体替换成为更为强有力的工具，从而为叠后地震油藏描述与监测提供更多有效信息。
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基于砂岩油藏叠后地震数据的流体替换方法流程图；图2为本发明实施例建立的三层地质模型示意图；图3a-图3d为本发明实施例不同油藏厚度，储层泥质含量不变(0. 10)，孔隙度变化(0. 10-0. 30)时饱和水储层与含气储层顶界面地震反射振幅交汇图；图4为本发明实施例储层泥质含量不变(0. 10)，孔隙度变化(0. 10-0. 30)时饱和水储层与含气储层顶界面地震反射振幅交汇图fe-图5d为本发明实施例不同油藏厚度，储层孔隙度不变(0. 25)，泥质含量变化(0.0-0.20)时饱和水储层与含气储层顶界面地震反射振幅交汇图；图6为本发明实施例储层孔隙度不变(0. 25)，泥质含量变化(0. 0-0. 20)时饱和水储层与含气储层顶界面地震反射振幅交汇图；图7a-图7d为本发明实施例孔隙度变化(0. 1-0. 3)和泥质含量变化(0_0. 2)同时变化与饱和水储层与含气储层顶界面反射地震振幅关系图版；图&1-图8b为本发明实施例基于胶结砂岩油藏实际测井资料计算孔隙度与泥质含量交汇图；图9a-图9d为本发明实施例不同油藏厚度，储层泥质含量与孔隙度变化 (0. 10-0. 30)时饱和水储层与含气储层顶界面地震反射振幅交汇图；图10为本发明实施例储层泥质含量与孔隙度变化(0. 10-0. 30)时饱和水储层与含气储层顶界面地震反射振幅交汇图。
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实施例，都属于本发明保护的范围。本发明是在研究了油藏参数变化与油藏流体替换前后储层界面叠后地震反射振幅变化关系基础上提出的。发明的目的是使流体替换不拘于测井数据，而是直接基于砂岩油藏叠后地震数据进行流体替换，使流体替换成为更为强有力的工具，从而为叠后地震油藏描述与监测提供更多有效信息。如图1所示，为本发明实施例一种基于砂岩油藏叠后地震数据的流体替换方法流程图，包括101、利用实际油田有限测井资料和实验室岩芯测量数据，确定实际油藏参数变化范围及描述的砂岩油藏岩石物理模型；102、建立三层地质模型，利用所述岩石物理模型与所述的实际油藏参数变化范围计算砂岩油藏流体替换前后三层地质模型弹性参数，并基于泥岩-砂岩可能组合方式并采用褶积模型模拟所用参数变化和组合方式叠后地震数据；103、利用所述的实际油藏参数变化范围和所述基于油藏流体替换前后模拟的叠后地震数据，分析不同油藏参数变化对油藏流体替换前后地震反射振幅关系影响，采用流体替换前后地震反射振幅数据交汇与曲线拟合方法建立流体替换前后叠后地震数据油藏界面反射振幅关系方程，并建立不同油藏参数同时变化时，油藏流体替换前后地震反射振幅差异分析图版；104、基于实际油田测井资料与岩石物理资料，采用数据交汇分析与曲线拟合建立实际油藏孔隙度与泥质含量关系，并对建立的所述流体替换前后油藏界面反射地震振幅关系方程和图版进行约束；105、利用振幅校正后的砂岩油藏实际叠后地震数据振幅为输入，利用约束的所述流体替换前后油藏界面反射地震振幅关系方程和图版，计算流体替换后实际油藏界面叠后地震反射振幅，完成基于砂岩油藏叠后地震数据的流体替换。本发明具体采取以下工作步骤来实现上述技术方案砂岩油藏岩石物理模型建立与相关参数变化范围确定一地质模型建立一基于褶积模型叠后地震数据模拟一油藏参数变化对流体替换前后叠后地震反射振幅交汇影响分析一实际油藏孔隙度与泥质含量关系建立一流体替换前后地震反射振幅关系建立一基于实际地震资料流体替换后地震反射振幅计算。技术方案与工作步骤详细叙述如下1、砂岩油藏岩石物理模型建立与相关参数变化范围确定通过分析砂岩油藏岩石特征，建立和确定适合描述研究目标储层砂岩的岩石物理模型及相关模型参数，能够对岩石孔隙度变化、泥质含量变化以及有效压力和流体参数等变化对油藏纵波速度以及密度的影响进行定量描述，并根据实际油藏有限的测井数据与岩心资料确定有效储层相关参数变化范围，如孔隙度和泥质含量变化范围以及流体替换前后流体变化情况，为分析储层参数变化范围内油藏界面叠后地震数据振幅关系奠定基础。砂岩储层利用胶结砂岩模型进行描述。胶结砂岩模型基于Hashin-Shtrikman的上边界推导得到，可以计算胶结砂岩干岩石有效体积模量(Krff)和剪切模型(Grff)。岩石物理模型方程如方程(1)和( 所示
权利要求
1.一种基于砂岩油藏叠后地震数据的流体替换方法，其特征在于，所述方法包括利用实际油田有限测井资料和实验室岩芯测量数据，确定实际油藏参数变化范围及描述的砂岩油藏岩石物理模型；建立三层地质模型，利用所述岩石物理模型与所述的实际油藏参数变化范围计算砂岩油藏流体替换前后三层地质模型弹性参数，并基于泥岩-砂岩可能组合方式并采用褶积模型模拟所用参数变化和组合方式叠后地震数据；利用所述的实际油藏参数变化范围和所述基于油藏流体替换前后模拟的叠后地震数据，分析不同油藏参数变化对油藏流体替换前后地震反射振幅关系影响，采用流体替换前后地震反射振幅数据交汇与曲线拟合方法建立流体替换前后叠后地震数据油藏界面反射振幅关系方程，并建立不同油藏参数同时变化时，油藏流体替换前后地震反射振幅差异分析图版；基于实际油田测井资料与岩石物理资料，采用数据交汇分析与曲线拟合建立实际油藏孔隙度与泥质含量关系，并对建立的所述流体替换前后油藏界面反射地震振幅关系方程进行约束；利用振幅校正后的砂岩油藏实际叠后地震数据振幅为输入，利用约束的所述流体替换前后油藏界面反射地震振幅关系方程，计算流体替换后实际油藏界面叠后地震反射振幅， 完成基于砂岩油藏叠后地震数据的流体替换。
2.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述确定实际油藏参数变化范围及描述的砂岩油藏岩石物理模型，包括通过分析砂岩油藏岩石特征，建立和确定适合描述研究目标储层砂岩的岩石物理模型及，并根据实际油藏有限的测井数据与岩心资料确定有效储层相关的实际油藏参数变化范围；所述油藏参数包括孔隙度、泥质含量、油藏厚度。
3.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述三层地质模型为建立的不同油藏结构与弹性参数变化的地质模型，可调整油藏厚度、纵波速度与密度参数以及油藏盖层纵波速度与密度参数。
4.如权利要求3所述方法，其特征在于，所述利用三层地质模型，采用褶积模型模拟叠后地震数据，包括利用建立的不同油藏结构与弹性参数变化的地质模型，基于褶积模型理论方法模拟叠后地震数据，并实现子波频率与油藏厚度的匹配，消除子波频率对建立的油藏流体替换前后地震反射振幅关系影响。
5.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述建立实际油藏孔隙度与泥质含量关系，包括利用有限的测井资料曲线和岩心数据，交汇分析孔隙度与泥质含量变化关系，确定泥质含量对砂岩有效孔隙影响特征后，针对研究砂岩储层利用孔隙度与泥质含量进行交汇与数据拟合，建立实际油藏孔隙度与泥质含量关系方程。
全文摘要
本发明提供一种基于砂岩油藏叠后地震数据的流体替换方法，包括确定实际油藏参数变化范围及描述的砂岩油藏岩石物理模型；建立三层地质模型，采用褶积模型模拟叠后地震数据；建立流体替换前后叠后地震数据油藏界面反射振幅关系方程，并建立油藏流体替换前后地震反射振幅差异分析图版；基于实际油田测井资料与岩石物理资料，建立实际油藏孔隙度与泥质含量关系，并对建立的所述流体替换前后油藏界面反射地震振幅关系方程进行约束；利用振幅校正后的砂岩油藏实际叠后地震数据振幅为输入，利用约束的流体替换前后油藏界面反射地震振幅关系方程，计算流体替换后实际油藏界面叠后地震反射振幅，完成基于砂岩油藏叠后地震数据的流体替换。
文档编号G01V1/28GK102156297SQ20111012639
公开日2011年8月17日 申请日期2011年5月16日 优先权日2011年5月16日
发明者李景叶 申请人:中国石油大学(北京)