基于多参数梯度向量和海色矩阵的油气检测方法及装置的制造方法_2

文档序号:9546036阅读:来源:国知局
[0049] 图2为本实施例的KQT-2井平湖组测井曲线统计分析图;
[0050] 图3为本实施例的叠前地震资料分析图之一;
[0051] 图4为本实施例的叠前地震资料分析图之二;
[0052] 图5为本实施例的叠前地震资料分析图之三;
[0053] 图6为本实施例的叠前地震资料分析图之四;
[0054] 图7为本实施例的不同角道集放大分析图;
[0055] 图8为本实施例的实际地震资料的含油性特征图;
[0056] 图9为本实施例的实际地震资料的AVO特征图;
[0057] 图10为本实施例的过KQT-2井的M值剖面图;
[0058] 图11为本发明提出的一种基于多参数梯度向量和海色矩阵的油气检测装置框 图。
【具体实施方式】
[0059] 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。
[0060] 本技术方案的工作原理:AVO、AVA技术的核心思想是利用地震波入射在不同的介 质中时,反射系数随入射角变化而变化的规律来寻找油气层。因此,必须建立一个具有普 遍意义的方程,将反射系数表示成入射角和地层参数的函数。精确的Zoeppritz方程满足 了上述要求,该方程解析地表述了平面波反射系数与入射角的关系,但其方程组解析解的 表达式十分复杂,很难直接分析介质的动力学参数或者弹性参数对振幅系数的影响。为了 明确地表达反射系数与弹性常数的关系,不同的专家利用近似解的方式导出不同的、简化 了的Zoeppritz方程近似式,其中Aki-Richards近似公式和Shuey公式在叠前反演中最为 常用,本方法在Aki-Richard近似公式基础上做进一步推导,得到反射系数与纵横波和密 度之间的关系。经过迭代反演计算后,得到了纵、横波速度和密度的参数,将弹性参数与动 力学参数进行转换,进而建立对流体最为敏感的因子。
[0061] 基于上述工作原理,本发明提出一种基于多参数梯度向量和海色矩阵的油气检测 方法,如图1所示。包括:
[0062] 步骤101):利用Aki-Richards近似公式建立叠前反演目标函数;
[0063] 如果地层分界面两侧介质弹性性质的百分比变化小,则在某一时间t时,水平界 面的纵波反射系数可用Aki-Richards近似公式来定义。
[0066] 则Aki-Richard近似公式可以写为:
[0068] 其中,反射角Θ可用部分叠加的角度的平均值代替。
[0069] 基于裙积模型和Zoeppritz方程的Aki-Richards近似公式,建立叠前反演目标函 数,利用Taylor展开式做二阶项近似,推导出非线性反演的算法公式;
[0070] 设反演的目标函数为:
[0071] f (V) = I I S_D I I 一 min (3)
[0072] 式中,D为实际地震记录,S (t) =W*R,为模型响应,其中R为采用Aki和Richards 近似公式计算的反射系数,W为地震子波。
[0073] 步骤102):对所述叠前反演目标函数进行泰勒展开,得到海色矩阵;其中,所述海 色矩阵中的元素值通过对所述Aki-Richards近似公式求导得到;
[0074] 对上式⑶进行泰勒展开:
[0076] 式中,V = (Vs,Vp,P )表示褶积模型参数纵波速度、横波速度和密度构成的向量。 V。为纵波或横波速度的初始猜测值,AV。为修正量。G (V。)= Af (V。)称为f(V。)在V。处的 梯度。H(V。)= A2f(V。)称为f(V。)在V。处的海色矩阵。若H为对称正定矩阵,则q(AV) 的极小存在,令式(5)对AV。的一阶导数为零,则:
[0082] 式中,Cn为噪音协方差矩阵,C "为模型协方差矩阵,Q表示由测井资料的纵波速度、 横波速度和密度三参数组成的模型参数协方差矩阵,加入此协调因子对于控制矩阵的稳定 性,确保矩阵收敛,提高精度具有十分重要的意义。式(8)表示为Poincare映射,K n控制式 (8)非线性迭代系统。
[0083] 令
[0084] V = V0+ Δ V0 (9)
[0085] 并将V作为新的初始猜测,代入式(8)进行反演,直至I I AS| I < ε ( ε为事先给 定的一个正常数),认为此时得到的V即为最佳解估计。
[0086] 梯度向量和海色矩阵的计算如下:
[0089] 将式(11)写成矩阵形式为:
[0090]
[0091] 式中,η为采样点数,m为地层数。式(12)中的矩阵形式即为海色矩阵的表达形 式。对Aki-Richard近似公式进行求导,计算公式如下:


[0119] 上式(13)~式(17)获得的求导结果均为海色矩阵的元素,将上式(13)~式(17) 获得的求导结果代入海色矩阵的相应位置,即可获得海色矩阵。
[0120] 步骤103):对待预测区域的叠前地震数据体进行标准化处理;
[0121] 步骤104):标准化后的叠前地震数据体作为初始数据,利用所述海色矩阵进行反 演迭代,获得待预测区域的动力学参数;其中,所述动力学参数包括:纵波速度V p、横波速度 Vs和密度P ;
[0122] 步骤105):对所述动力学参数进行转换,得到待预测区域的弹性参数;
[0123] 基于反演的纵、横波速度和密度等参数,根据波动方程,动力学参数与弹性参数之 间可以进行转换。利用转换后的动力学参数对储层含流体和含气性进行分析,结合地质和 地球物理资料对储层油气水分布特征作出综合评价。弹性参数与动力学参数转换关系见下 表1。
[0124] 表 1
[0125]
[0127] 研究表明,在表1的38种参数中与油气关系最密切的参数有以下四种参数:①λ =0(\2-2〇;(1)0人;(1^=〇.5*(0\2-人)=0 12;(|^0。如果砂岩含气,纵速度 降低,横波速度不变,所以在理论上,油气层具有低P λ和高μ ρ的特征。但在不同地区 四个参数的应用情况也存在差异,哪个参数对油气的敏感性最强,仍需要根据具体的地质 条件和岩石物理特征分析结论来确定。
[0128] 步骤106):利用所述待预测区域的弹性参数确定待预测区域的流体敏感因子的 取值情况;
[0129] 基于叠前多参数反演,我们可以获得包括纵波速度在内的,横波速度和密度三个 参数,经换算可获得20余种与油气流体相关的弹性参数,想要高效,精确的利用这些参数 进行流体的预测识别需要对岩石物理特征进行统计分析,找出流体敏感参数并给定流体与 储层的各参数门槛值。我们需要找到一种敏感因子,这个敏感因子能够直接区分油气。根 据岩石物理分析,分析油气分布的范围,建立弹性参数与流体敏感因子的关系式:
[0131] M能直接区分储层含油和含气属性,确定出含油和含气的阈值范围。利用迭代反 演后得到的三参数数据体,计算出弹性参数,进一步再计算出M值,作为区分油气的有效参 数。
[0132] 步骤107):根据所述待预测区域的流体敏感因子的取值情况预测含油气储层分 布。
[0133] 同理,基于上述工作原理,本发明还提出一种基于多参数梯度向量和海色矩阵的 油气检测装置,如图11所示。包括:
[0134] 叠前反演目标函数建立单元1101,用于利用Aki-Richards近似公式建立叠前反 演目标函数;
[0135] 海色矩阵确定单元1102,用于对所述叠前反演目标函数进行泰勒展开,得到海色 矩阵;其中,所述海色矩阵中的元素值通过对所述Aki-Richards近似公式求导得到;
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