一种基于频谱形状的油气预测方法
【专利摘要】本发明是建立在频谱形状分析技术上的一种油气预测方法。利用地震资料解释系统中的层位标定技术进行储层标定，根据储层厚度差别，采用离散傅里叶变换或小波变换把储层段地震数据由时间域转换到频率域，得到储层段频率域数据体，通过频谱形状确定单点的含油气性，利用储层段频率域数据体预测含油气区带的平面分布，得到全区含油气区带的分布范围。本发明与常规时间域地震数据计算的频率衰减属性相比，可以在频率域数据体上一目了然地进行单点频谱形状分析和在平面上成图，效果良好，符合率达到90%以上，而且提高计算时间3-5倍。
【专利说明】一种基于频谱形状的油气预测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及地球物理勘探方法，是建立在频谱形状分析技术上的一种油气预测方法。
【背景技术】
[0002]随着地震勘探的深入及物探技术的发展，尤其是勘探对象复杂性及难度的加大，油气勘探已由原来的寻找构造油气藏向岩性以及构造岩性等复合式油气藏发展。油气预测技术在油气勘探中发挥着越来越重要的作用。
[0003]地震波在穿过不同物理特性地层或含油气和非油气层时，地震振幅能量或频率成份的衰减也不同，因此，地震振幅能量变化或频率变化特征、频率衰减的横向变化为储层和含油气性预测提供了重要依据，为气水识别奠定基础。目前的油气预测方法多是基于地震振幅能量变化或频率衰减属性开展的。
[0004]但是，多个研究区分析实验及正演证实，由于地震振幅能量变化受岩性组合、地层厚度、沉积作用及含油气等多因素影响，而频率衰减属性计算的不准确性直接影响油气预测结果，同样含油气的钻井(产量同一量级)频率衰减程度存在差异，因此很难使用统一标准进行划分。因此，目前的方法油气预测效果有时不明显，符合率偏低且不稳定。
[0005]LandMark用主频序列属性即利用频率衰减技术进行油气预测，通过对地震资料进行频谱分析，获得三个主要频率成分，分析对比三个频率变化，可用来识别油气。由于地震资料受噪音影响使单一频率对应的振幅极不稳定，进而导致三个频率成份的变化不一定反映的是衰减，因此，使用主频序列属性预测油气的可靠性较差；此外，主频序列属性只能得到平面图，对于单点预测不直观。而流体活动性属性单剖面预测效果较好，但平面成图需进行多步运算，计算工作量大。
[0006]2007年，石玉等人在《新疆石油地质》发表了《塔河油田三叠系岩性圈闭识别与评价技术》一文，公开了一种三叠系岩性圈闭识别与评价方法，该方法在砂岩发育部位开展以地震技术为主的定量储集层描述、油气预测，主要利用模式识别、多参数聚类分析、频率域衰减梯度油气预测技术，预测在三叠系碎屑岩储集层的含油气性。该技术应用了多参数聚类分析、频率衰减梯度进行油气预测，与LandMark用主频序列属性类似，均是应用常规地震数据体提取属性进行预测，而常规地震数据体振幅由于受岩性组合、地层厚度、沉积作用及含油气等多因素影响有时不稳定，导致频率衰减属性计算的不准确性，影响油气预测精度。同时，该文件的常规油气预测技术或属性均不能对高产、工业、微气、出水(未出气)进行分类预测。另外，单点预测需要已知油井和干井样本，而当工区内没有已钻井时，则单井预测很难开展。
[0007]专利CN101236257A，公开了一种油井位置确定技术方法，首先进行精确的层位标定，应用波形分类技术，根据地震相分布特征，结合沉积相分析储层的平面变化规律，选择关键井进行分析，指导全区研究。该专利是应用常规地震数据体进行预测，而常规地震数据体振幅由于受岩性组合、地层厚度、沉积作用及含油气等多因素影响有时不稳定，导致频率衰减属性计算的不准确性，影响油气预测精度。同时，地震相、沉积相分析均不能对高产、工业、微气、出水(未出气)进行分类预测。该专利需要选择关键井进行分析，而当工区内没有已钻井时，则单点预测很难开展。
[0008]专利CN102288992A，公开了一种利用地震信号包络峰值瞬时频率估计介质品质因子的方法，基于地震信号通过小波变换计算出的瞬时频率得到的品质因子，并进而预测储层的含油气性。该专利利用小波变换计算出的瞬时频率得到的品质因子进行油气预测，效果优于常规地震数据体，但是不能对高产、工业、微气、出水(未出气)进行分类预测。同时，基于地震信号通过小波变换计算出的瞬时频率得到的品质因子，平面预测不直观。另外，当储层厚度变化剧烈时，必须通过精细标定，明确储层发育位置，针对储层开展油气预测，才能更精确。
[0009]基于频谱形状的油气预测方法核心是强调频谱形状确定含油气性。高产井频谱形状表现为两个波峰，首峰大于次峰，首峰与次峰比值> 1.1，频带宽度较地震数据体平均频带宽度变窄；工业井频谱形状表现为两个波峰，首峰大于次峰，1.1>首峰与次峰比值> 1，频带宽度较高产井变宽；微气井频谱形状表现为两个波峰，首峰低于次峰，首峰与次峰比值〈1，频带宽度较高产井变宽；出水井(未出气井)频谱形状表现为单峰，频带宽度较微产井变宽。常规油气预测技术或属性均不是基于频谱形状的预测。
【发明内容】
[0010]本发明目地是提供一种预测油气可靠性和符合率高，效果明显的基于频谱形状的油气预测方法，有利于提高石油、天然气勘探的钻探成功率，节约勘探成本。
[0011]本发明是一种基于频谱形状的油气预测方法，通过以下步骤实现:
[0012]I)利用地震资料解释系统中的层位标定技术进行储层标定(如LandMark的Syntool模块)，明确储层在地震剖面上的发育位置，确定计算频率域数据体的时窗。
[0013]2)根据储层厚度差别，采用离散傅里叶变换或小波变换把储层段地震数据由时间域转换到频率域，得到储层段频率域数据体。
[0014]步骤2)所述的根据储层厚度差别，厚储层采用傅里叶变换，薄层采用小波变换，得到储层段频率域数据体。
[0015]3)计算储层段频谱，通过频谱形状确定单点的含油气性。
[0016]高产井频谱形状表现为两个波峰，首峰大于次峰，首峰与次峰比值> 1.1，高产井频带宽度较地震数据体平均频带宽度变窄；
[0017]工业井频谱形状表现为两个波峰，首峰大于次峰，1.1>首峰与次峰比值彡1，工业井频带宽度较高产井变宽；
[0018]微气井频谱形状表现为两个波峰，首峰低于次峰，首峰与次峰比值〈1，微气井频带宽度较高产井变宽；
[0019]出水井(未出气井)频谱形状表现为单峰，出水井(未出气井)频带宽度较微气井变宽；
[0020]步骤3)所述的通过频谱形状确定单点含油气性是:随着油气产量的增加,频谱形状由单个波峰变为两个波峰，首峰值逐渐增强、次峰减弱，且频带宽度变窄。
[0021]4)利用储层段频率域数据体预测含油气区带的平面分布，得到全区含油气区带的分布范围，完成油气预测。
[0022]步骤4)利用频率域数据体预测含油气区带的平面分布是:
[0023]高产井频谱形状表现为两个波峰，首峰大于次峰，首峰与次峰比值> 1.1，高产井频带宽度较地震数据体平均频带宽度变窄；
[0024]工业井频谱形状表现为两个波峰，首峰大于次峰，1.1>首峰与次峰比值彡1，工业井频带宽度较高产井变宽；
[0025]微气井频谱形状表现为两个波峰，首峰低于次峰，首峰与次峰比值〈1，微气井频带宽度较高产井变宽；
[0026]出水井(未出气井)频谱形状表现为单峰，出水井(未出气井)频带宽度较微气井变宽。利用频率域数据体预测不同频谱形状的分布范围。
[0027]步骤4)所述的聚类分析采用LandMark或GeoEast的聚类工具。
[0028]本发明首次提出并采用了基于频谱形状的油气预测方法，跟常规时间域地震数据计算的频率衰减属性相比，可以在频率域数据体上一目了然地进行单点频谱形状分析和在平面上成图。针对不同岩性、不同深度的目的层，有良好效果，符合率达到90%以上，而且提高计算时间3-5倍。
【专利附图】
【附图说明】
[0029]如下所使用附图用来对本发明进行进一步说明，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。
[0030]图1为高产井目的层段频谱形状特征图，横坐标为频率，纵坐标代表能量，高产井频谱形状表现为两个波峰，首峰大于次峰，首峰与次峰比值> 1.1，高产井频带宽度较地震数据体平均频带宽度变窄。
[0031]图2为工业井目的层段频谱形状特征图，横坐标为频率，纵坐标代表能量，工业井频谱形状表现为两个波峰，首峰大于次峰，1.1>首峰与次峰比值> 1，工业井频带宽度较高产井变宽。
[0032]图3为微气井目的层段频谱形状特征图，横坐标为频率，纵坐标代表能量，表现与高产井、工业井有明显差异，微气井频谱形状表现为两个波峰，首峰低于次峰，首峰与次峰比值〈I，微气井频带宽度较高产井变宽。
[0033]图4为出水井(未出气井)目的层段频谱形状特征图，横坐标为频率，纵坐标代表能量，频谱形状特征与获气井有明显差异，频谱形状表现为单峰，出水井(未出气井)频带宽度较微气井变宽。
[0034]图5为利用频率域数据体预测含油气区带的平面图。依据频谱形状分为四类，第一类(白色)表示预测高产的有利区带，第二类(浅灰色)表示预测获工业气的有利区带，第三类(深灰色)表示预测微气的区带，第四类(黑色)表示预测非含气区带。
【具体实施方式】
[0035]为使本发明的技术方案、技术流程及优点更加简明清楚，以下结合附图对本发明进行进一步说明。如下【具体实施方式】和实例说明，并不构成对本发明的限定。
[0036]本发明具体实施例的基于频谱形状的油气预测方法流程主要包括:第一步，利用地震资料解释系统中的层位标定技术进行储层标定(如LandMark的Syntool模块)，明确储层在地震剖面上的发育位置，确定计算频率域数据体的时窗。第二步，根据储层厚度差别，采用离散傅里叶变换或小波变换把储层段地震数据由时间域转换到频率域，得到储层段频率域数据体(所述的根据储层厚度差别，厚储层采用傅里叶变换，薄层采用小波变换，得到储层段频率域数据体)。第三步，计算储层段频谱，通过频谱形状确定单点的含油气性。
[0037]高产井频谱形状表现为两个波峰，首峰大于次峰，首峰与次峰比值> 1.1，高产井频带宽度较地震数据体平均频带宽度变窄；工业井频谱形状表现为两个波峰，首峰大于次峰，1.1>首峰与次峰比值> 1，工业井频带宽度较高产井变宽；微气井频谱形状表现为两个波峰，首峰低于次峰，首峰与次峰比值〈1，微气井频带宽度较高产井变宽；出水井(未出气井)频谱形状表现为单峰，出水井(未出气井)频带宽度较微气井变宽；
[0038]步骤3)所述的通过频谱形状确定单点含油气性是:随着油气产量的增加,频谱形状由单个波峰变为两个波峰，首峰值逐渐增强、次峰减弱，且频带宽度变窄。
[0039]第四步，利用储层段频率域数据体预测含油气区带的平面分布，得到全区含油气区带的分布范围，完成油气预测。
[0040]步骤4)利用频率域数据体预测含油气区带的平面分布是:
[0041]高产井频谱形状表现为两个波峰，首峰大于次峰，首峰与次峰比值> 1.1，高产井频带宽度较地震数据体平均频带宽度变窄；工业井频谱形状表现为两个波峰，首峰大于次峰，1.1>首峰与次峰比值> 1，工业井频带宽度较高产井变宽；微气井频谱形状表现为两个波峰，首峰低于次峰，首峰与次峰比值〈1，微气井频带宽度较高产井变宽；出水井(未出气井)频谱形状表现为单峰，出水井(未出气井)频带宽度较微气井变宽。利用频率域数据体预测不同频谱形状的分布范围。
[0042]本发明具体实例通过以下步骤实现:
[0043]I)利用地震资料解释系统中的层位标定技术进行24 口井储层标定(LandMark的Syntool模块)，明确有利砂岩储层在地震剖面上的发育位置，确定计算频率域数据体的时窗。
[0044]2)利用离散傅里叶变换把地震数据由时间域转换到频率域，得到储层段(侏罗系珍珠冲组砂砾岩储层)频率域数据体。侏罗系珍珠冲组包含砂砾岩储层和上覆的非储层段，针对储层段生成的频率域数据体比整段侏罗系珍珠冲组地层预测含油气性要精确。
[0045]3)计算储层段频谱，通过频谱形状确定单点含油气性。
[0046]高产井频谱形状表现为两个波峰，首峰大于次峰，首峰与次峰比值> 1.1，高产井频带宽度较地震数据体平均频带宽度变窄(图1);
[0047]工业井频谱形状表现为两个波峰，首峰大于次峰，1.1>首峰与次峰比值彡1，工业井频带宽度较高产井变宽(图2)；
[0048]微气井频谱形状表现为两个波峰，首峰低于次峰，首峰与次峰比值〈1，微气井频带宽度较高产井变宽(图3)；
[0049]出水井(未出气井)频谱形状表现为单峰，出水井(未出气井)频带宽度较微气井变宽(图4)；
[0050]侏罗系珍珠冲组砂砾岩储层高产井、工业井、微气井、出水井(未出气井)频谱形状特征清楚(图1、图2、图3、图4)。通过频谱形状确定单点含油气性是:随着油气产量的增力口，频谱形状由单个波峰变为两个波峰，首峰值逐渐增强、次峰减弱，且频带宽度变窄。侏罗系珍珠冲组砂砾岩储层已钻井预测符合率达到95.8%。
[0051]4)利用储层段频率域数据体预测含油气区带的平面分布，得到全区含油气区带的分布范围，预测有利含气区带的分布。将侏罗系珍珠冲组储层段频率域数据体用LandMark或GeoEast聚类法得到平面图(图5)。预测不同频谱形状的分布范围，即高产井频谱形状表现为两个波峰，首峰大于次峰，首峰与次峰比值> 1.1，高产井频带宽度较地震数据体平均频带宽度变窄；工业井频谱形状表现为两个波峰，首峰大于次峰，1.1>首峰与次峰比值^ 1，工业井频带宽度较高产井变宽；微气井频谱形状表现为两个波峰，首峰低于次峰，首峰与次峰比值〈1，微气井频带宽度较高产井变宽；出水井(未出气井)频谱形状表现为单峰，出水井(未出气井)频带宽度较微气井变宽。利用频率域数据体预测不同频谱形状的分布范围，得到全区含油气区带的范围，完成油气预测，符合率达到91.7%，明确了有利含油气区带的展布特征。
[0052]本发明针对砂岩储层，以储层段频率域数据体为基础数据，通过频谱形状特征预测单点的含油气性，利用频率域数据体平面图用来预测平面上有利含油气区带的展布特征，符合率由55%提高到90%以上，应用效果显著。
[0053]图1为高产井目的层段频谱形状，横坐标为频率，纵坐标代表能量，高产井频谱形状表现为两个波峰，首峰大于次峰，首峰与次峰比值> 1.1，高产井频带宽度较地震数据体平均频带宽度变窄。图2为工业井频谱形状，横坐标为频率，纵坐标代表能量，工业井频谱形状表现为两个波峰，首峰大于次峰，1.1>首峰与次峰比值> 1，工业井频带宽度较高产井变宽。图3为微气井频谱形状，横坐标为频率，纵坐标代表能量，表现与高产井、工业井有明显差异，微气井频谱形状表现为两个波峰，首峰低于次峰，首峰与次峰比值〈1，微气井频带宽度较高产井变宽。图4为出水井(未出气井)频谱形状，横坐标为频率，纵坐标代表能量，出水井(未出气井)频谱形状表现为单峰，出水井(未出气井)频带宽度较微气井变宽。频谱形状特征与获气井有明显差异。
[0054]图5为砂砾岩储层含气性预测平面图，利用频率域数据体预测不同频谱形状的分布范围，即高产井频谱形状表现为两个波峰，首峰大于次峰，首峰与次峰比值> 1.1，高产井频带宽度较地震数据体平均频带宽度变窄；工业井频谱形状表现为两个波峰，首峰大于次峰，1.1>首峰与次峰比值> 1，工业井频带宽度较高产井变宽；微气井频谱形状表现为两个波峰，首峰低于次峰，首峰与次峰比值〈1，微气井频带宽度较高产井变宽；出水井(未出气井)频谱形状表现为单峰，出水井(未出气井)频带宽度较微气井变宽。利用频率域数据体预测不同频谱形状的分布范围，得到全区含油气区带的范围，完成油气预测。依据频谱形状分为四类，第一类(白色)表示预测高产的有利区带，第二类(浅灰色)表示预测获工业气的有利区带，第三类(深灰色)表示预测微气的区带，第四类(黑色)表示预测非含气区带。第一类和第二类为含气性预测的有利区带，第三和第四类含气性较差。
[0055]本发明针对不同岩性、不同深度的目的层试验，均取得了良好效果，符合率达到90%以上。而且可以在频率域数据体上一目了然地进行单点频谱形状分析和平面成图，这是之前利用地震能量或衰减属性等方法很难实现的，而且提高计算时间3-5倍。
【权利要求】
1.一种基于频谱形状的油气预测方法，特点是通过以下步骤实现: 1)利用地震资料解释系统中的层位标定技术进行储层标定(如LandMark的Syntool模块)，明确储层在地震剖面上的发育位置，确定计算频率域数据体的时窗； 2)根据储层厚度差别，采用离散傅里叶变换或小波变换把储层段地震数据由时间域转换到频率域，得到储层段频率域数据体； 3)计算储层段频谱，通过频谱形状确定单点的含油气性； 高产井频谱形状表现为两个波峰，首峰大于次峰，首峰与次峰比值> 1.1，高产井频带宽度较地震数据体平均频带宽度变窄； 工业井频谱形状表现为两个波峰，首峰大于次峰，1.1>首峰与次峰比值> 1，工业井频带宽度较高产井变宽； 微气井频谱形状表现为两个波峰，首峰低于次峰，首峰与次峰比值〈1，微气井频带宽度较高产井变宽； 出水井(未出气井)频谱形状表现为单峰，出水井(未出气井)频带宽度较微气井变宽； 4)利用储层段频率域数据体预测含油气区带的平面分布，得到全区含油气区带的分布范围，完成油气预测。
2.根据权利要求1的方法，特点是步骤2)所述的根据储层厚度差别，厚储层采用傅里叶变换，薄层采用小波变换，得到储层段频率域数据体。
3.根据权利要求1的方法，特点是步骤3)所述的通过频谱形状确定单点含油气性是:随着油气产量的增加，频谱形状由单个波峰变为两个波峰，首峰值逐渐增强、次峰减弱，且频带宽度变窄。
4.根据权利要求1的方法，特点是步骤4)利用频率域数据体预测含油气区带的平面分布是: 高产井频谱形状表现为两个波峰，首峰大于次峰，首峰与次峰比值> 1.1，高产井频带宽度较地震数据体平均频带宽度变窄； 工业井频谱形状表现为两个波峰，首峰大于次峰，1.1>首峰与次峰比值> 1，工业井频带宽度较高产井变宽； 微气井频谱形状表现为两个波峰，首峰低于次峰，首峰与次峰比值〈1，微气井频带宽度较高产井变宽； 出水井(未出气井)频谱形状表现为单峰，出水井(未出气井)频带宽度较微气井变宽。
5.根据权利要求1的方法，特点是步骤4)所述的聚类分析采用LandMark或GeoEast的聚类工具。
【文档编号】G01V1/30GK104516019SQ201310450077
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2013年9月27日 优先权日:2013年9月27日
【发明者】纪学武, 臧殿光, 张延庆 申请人:中国石油天然气集团公司, 中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司