专利名称：一种鉴定能否实施时移地震的方法
技术领域：
本发明涉及一种鉴定能否实施时移地震的方法。
背景技术：
时移地震是油藏监测的有效手段，但并不是所有的油田都适合时移地震。时移地 震可行性分析是时移地震技术应用的基础。对一个油气田进行时移地震技术的应用之前， 必须要进行时移地震的可行性分析。时移地震可行性分析的结果可以告诉我们该目标油田 当前是否适合时移地震。目前时移地震可行性评价都是依据模型分析的结果。基于地下地质结构和油藏开 发前后相应的地球物理物性参数建立的模型，通过正演可以模拟地震波在地下介质中的传 播规律，并合成地震记录。由此可以得到由于油藏参数变化引起的地震响应的变化。但是模型分析是一种理想情况。由于实际地震资料中含有由涌浪、平台等噪声源 产生的各种随机噪音以及地震数据采集过程中产生的采集脚印等相干噪音，所以时移地震 可行性评价得到的基于模型分析的地震响应变化必须要考虑噪音的影响。但是模型分析如 何和实际资料相结合，目前尚无资料可查。
发明内容
本发明的目的在于提供一种鉴定能否实施时移地震的方法。本发明提供的方法，包括以下步骤获得油藏参数变化引起的地震有效信号的能量变化差异；获得实际地震资料中的 噪音水平；比较所述能量变化差异与所述噪音水平，如果所述能量变化差异大于所述噪音 水平，说明可以实施时移地震；其中获得油藏参数变化引起的地震有效信号的能量变化差异包括如下1)_3)的 步骤1)在两个时间点分别进行下述步骤获得两次地震数据测定目标区域的地层基 本参数；制作所述目标区域的油藏剖面，依据所述油藏剖面建立所述目标区域的地层剖面 模块；根据所述地层基本参数和所述地层剖面模块得到所述目标区域的地震数据la)或 lb) :1a)纵波速度和密度的两个数据体；lb)纵波速度、横波速度和密度的三个数据体；2)利用声波方程，将步骤1)中的两次地震数据换算为两次地震响应记录；3)利用下述公式5将步骤2)中的两次地震响应记录换算为所述油藏参数变化引 起的地震有效信号的能量变化差异；= (5)
Zj Λι公式5中，Asl是模拟的第一次的的地震响应记录，As2是模拟的第二次的地震响应 记录，Σ表示储层时窗内求和，K0是油藏参数变化引起的地震有效信号的能量变化差异；其中，获得实际地震资料中的噪音水平包括如下a)_c)的步骤
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a)采集实际地震资料(地震波的振幅)b)针对步骤a)得到的资料进行处理得到二维地震剖面；c)通过SVD滤波方法对步骤b)得到的二维地震剖面进行处理，计算出该实际地震 记录的有效信号剖面和噪声剖面，然后利用公式14计算得到实际地震资料中的噪音水平；=(14)公式14中，An是从实际地震剖面中分离出的噪音记录，Ar是实际地震记录，Σ表 示储层时窗内求和，Kn是地震资料的噪音水平。上述步骤a)的实际地震资料与上面步骤1)的地震数据的关系是步骤1)是基于 地下油藏剖面建立地质_地球物理模型，通过正演模拟得到地震记录，从而建立和实际地 震资料之间的联系。上述步骤1)中，所述地层基本参数可以是孔隙度、压力、含水饱和度、含气饱和度 和/或含油饱和度。上述的鉴定能否实施时移地震的方法在油藏监测中的应用也属于本发 明的保护范围之内。通过模拟能量变化和信噪比分析的结果对比，可以看出实施例中的气田由于压力 下降等油藏参数变化引起的地震有效信号的能量变化(13. 3% )远高于该地区的噪音水平 (2.9%)。因此认为该气田目前可以实施时移地震。时移地震能量的变化大于噪音水平，就 认为可以实施时移地震。本发明的创新之一就在于将基于油藏模型的时移地震能量变化模 拟出来，并将此能量变化与实际地震资料的噪音水平联系起来，由此形成的时移地震可行 性分析方法将为大家今后的时移地震可行性分析工作提供重要的参考。
图1是油藏剖面与地层剖面模块图，A是油藏剖面，也是2003年和2008年的孔隙 度剖面；B是地层剖面模块；C是压力剖面(从上之下依次为2003年和2008年)；D是含气 饱和度剖面(从上之下依次为2003年和2008年)。图2是纵波速度、横波速度和密度的模型，A是纵波速度(从上之下依次为2003年 和2008年)，B是横波速度(从上之下依次为2003年和2008年)、C是密度(从上之下依 次为2003年和2008年)。图3为格子法局部网格。图4为正演模拟得到的地震记录，A是基于2003年地质-地球物理模型得到的叠 前单炮记录，B是基于2008年地质-地球物理模型得到的叠前单炮记录，C是A和B的差。图5为实际地震资料的信噪比分析，a是实际地震资料叠后剖面(去噪前)b是实 际地震资料叠后剖面(去噪后)，c是噪音剖面。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不限于以下实施例。下述实施例中，如无特殊说明，均为常规方法。实施例1、时移地震可行性分析一、基于模型的正演模拟分析
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1.地质-地球物理模型的建立在进行地震数值模拟时，必须首先建立地质_地球物理模型。准确的地质_地球 物理模型是地震数值模拟的基础。1)建立地层剖面模块用femlab软件依据研究区块的油藏剖面(图1A)建立研究区块地层剖面模块(图 1B)。其中油藏剖面是在ECLIPSE数值模拟软件中，针对目标地质模型，经过数值计算，可 以输出任意开发阶段、任意剖面的网格属性参数(孔隙度、渗透率、饱和度、压力、油藏深度 等)，带有不同属性值的剖面图即为油藏剖面图。2)输入基本参数测定待测地层的基本参数(孔隙度Por、压力Pp、含水饱和度Sw、含气饱和度Sg、 含油饱和度So)，依次为各个小区块(如图IB中依据图IA中不同颜色建立的块体)输入基 本参数，从而输入到步骤1)建立好的地层剖面模块(图1B)中。其中孔隙度剖面如图IA(2003年和2008年这个两次时间的孔隙度剖面一样)，图 IC是压力剖面(上图为2003年，下图为2008年)，图ID是含气饱和度剖面(上图为2003 年，下图为2008年)3)测井统计(1)根据测井数据，区分砂层和泥层，分别统计出砂层和泥层的泥质含量SH和孔 隙度Por的关系。(2)对于砂层，根据其流体情况，应用流体替换技术，把砂岩的纵波速度Vp和密度 P数据转化为饱水砂岩的纵波速度Vpsat和密度Psat，统计出纵波速度Vpsat和密度Psat与 孔隙度Por的关系；对于泥层，直接统计出其纵波速度及密度与孔隙度间的关系。(3)对于砂层，应用泥岩公式得到饱水砂岩的横波数据Vssat与纵波速度Vpsat的关 系；对于泥层，应用泥岩公式得到岩石横波数据和纵波速度的关系。4)模型计算对于砂岩，将步骤3)统计出的泥质含量、饱水砂岩的纵横波速度及密度(Vpsat， Vssat，Psat)公式输入到建立好的地层剖面模块中，应用流体替换插值计算得到实际地层的 纵横波速度和密度数据(Vp，Vs，P)；对于泥岩，步骤3)统计出的纵横波速度及密度即为实 际地层数据。(纵波速度如图2A，横波速度如图2B、密度如图2C)。重复上述步骤同时考虑压力变化的影响，可得到第二次(2008年)的实际地层数 据(纵波速度、横波速度和密度)。2.地震波场正演模拟计算在地下介质结构模型和相应物理参数已知的情况下，基于声波方程模拟研究地震 波在地下各种介质中的传播规律，并计算在地面或地下各观测点所接收到的地震响应记录。1)基于“格子法”的叠前地震模拟方法波动方程全离散的数值模拟方法可正确模拟介质非均勻和复杂的表面和界面形 状的影响，因此在地震勘探方法研究中有特别重要的价值。现行的全离散数值模拟方法更 多的基于规则网格离散的算法，如有限差分法、伪谱法等。可使用非规则网格离散的方法包 括有限元法、谱元法等。格子法是一类新的非规则网格离散方法，它即可利用非规则和非结
5构化网格精细刻画复杂介质界面和表面，又和规则网格离散的差分法有相当的计算量。结合格子法，吸收边界条件采用基于局部坐标系下分裂方程的非规则网格PML方 法，这种吸收边界条件即可提升基于非规则网格离散的地震波模拟方法，特别是格子法的 应用效果，又可通过灵活地确定人工边界，减少计算区域。声波格子法的核心是建立局部坐标系下的分裂声波方程和基于积分近似的微分 方程弱形式。为更好地处理介质的非均勻，声波格子法使用的声波方程如下
权利要求
一种鉴定能否实施时移地震的方法，包括以下步骤获得油藏参数变化引起的地震有效信号的能量变化差异；获得实际地震资料中的噪音水平；比较所述能量变化差异与所述噪音水平，如果所述能量变化差异大于所述噪音水平，说明可以实施时移地震；其中获得油藏参数变化引起的地震有效信号的能量变化差异包括如下1) 3)的步骤1)在两个时间点分别进行下述步骤获得两次地震数据测定目标区域的地层基本参数；制作所述目标区域的油藏剖面，依据所述油藏剖面建立所述目标区域的地层剖面模块；根据所述地层基本参数和所述地层剖面模块得到所述目标区域的地震数据1a)或1b)1a)纵波速度和密度的两个数据体；1b)纵波速度、横波速度和密度的三个数据体；2)利用声波方程，将步骤1)中的两次地震数据换算为两次地震响应记录；3)利用下述公式5将步骤2)中的两次地震响应记录换算为所述油藏参数变化引起的地震有效信号的能量变化差异； <mrow><msub> <mi>K</mi> <mi>o</mi></msub><mo>=</mo><mfrac> <mrow><mi>Σ</mi><msup> <mrow><mo>(</mo><msub> <mi>A</mi> <mrow><mi>s</mi><mn>1</mn> </mrow></msub><mo>-</mo><msub> <mi>A</mi> <mrow><mi>s</mi><mn>2</mn> </mrow></msub><mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn></msup> </mrow> <mrow><mi>Σ</mi><msubsup> <mi>A</mi> <mrow><mi>s</mi><mn>1</mn> </mrow> <mn>2</mn></msubsup> </mrow></mfrac><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow> <mo>(</mo> <mn>5</mn> <mo>)</mo></mrow> </mrow>公式5中，As1是模拟的第一次的的地震响应记录，As2是模拟的第二次的地震响应记录，∑表示储层时窗内求和，Ko是油藏参数变化引起的地震有效信号的能量变化差异；其中，获得实际地震资料中的噪音水平包括如下a) c)的步骤a)采集实际地震资料；b)针对步骤a)得到的资料进行处理得到二维地震剖面；c)通过SVD滤波方法对步骤b)得到的二维地震剖面进行处理，计算出该实际地震记录的有效信号剖面和噪声剖面，然后利用公式14计算得到实际地震资料中的噪音水平； <mrow><msub> <mi>K</mi> <mi>n</mi></msub><mo>=</mo><mfrac> <mrow><mi>Σ</mi><msubsup> <mi>A</mi> <mi>n</mi> <mn>2</mn></msubsup> </mrow> <mrow><mi>Σ</mi><msubsup> <mi>A</mi> <mi>r</mi> <mn>2</mn></msubsup> </mrow></mfrac><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow> <mo>(</mo> <mn>14</mn> <mo>)</mo></mrow> </mrow>公式14中，An是从实际地震剖面中分离出的噪音记录，Ar是实际地震记录，∑表示储层时窗内求和，Kn是地震资料的噪音水平。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤1)中，所述地层基本参数是孔隙度、 压力、含水饱和度、含气饱和度和/或含油饱和度。
3.权利要求1或2所述的方法在油藏监测中的应用。
全文摘要
本发明公开了一种鉴定能否实施时移地震的方法。本发明提供的方法，包括以下步骤获得油藏参数变化引起的地震有效信号的能量变化差异；获得实际地震资料中的噪音水平；比较所述能量变化差异与所述噪音水平，如果所述能量变化差异大于所述噪音水平，说明可以实施时移地震。通过模拟能量变化和信噪比分析的结果对比，可以看出实施例中的气田由于压力下降等油藏参数变化引起的地震有效信号的能量变化(13.3％)远高于该地区的噪音水平(2.9％)。因此认为该气田目前可以实施时移地震。
文档编号G01V1/30GK101937101SQ20101024464
公开日2011年1月5日 申请日期2010年8月4日 优先权日2010年8月4日
发明者乔悦东, 姜秀娣, 安琪, 朱振宇, 李丽霞, 李绪宣, 桑淑云, 王小六, 薛东川, 赵伟 申请人:中国海洋石油总公司;中海石油研究中心