专利名称：一种能量约束非均质储层厚度识别系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及到一种能量约束非均质储层厚度识别系统。
背景技术：
石油勘探的目的是综合利用地球物理勘探、地球化学勘探、地球地质勘探等方法来寻找地下储集的石油、天然气空间分布和内部结构规律，对油气勘探开发具有特别重要的意义。而地球物理勘探方法是运用最为广泛的地震预测技术方法之一。对于我国普遍存在的陆相砂泥岩地层以及碳酸盐岩、火山岩 等特殊性储层来说，大多为10米以内的储层。对于储集层厚度的确定，地球物理工作者做了大量深入、细致的工作，也取得了较大的进展，井震联合反演和地质统计建模预测，已大大突破了 \ /4的地震分辨率限制，一般可达到3-5m，甚至l-2m。但是，随着预测分辨率的提高，需加入的人为信息也就越来越多，即储层预测中需要测井资料和层位等多种信息约束，而井震标定和层位解释的精度都会直接影响反演结果的精度和效果，造成反演的多解性。另外，反演方法多种多样，用不同的反演方法、不同的预测参数对同一地震数据进行反演，都可能得到不同的反演结果，也会增加反演多解性。为了克服厚度预测的不确定性及多解性，各大软件研发公司和学者都对地震频谱特征进行过大量的研究。Landmark公司2003年推出了频谱分解技术，该技术应用薄互层地震调谐效应原理，通过短时窗傅立叶变换提取奈奎斯特频率范围内所有离散频率对应的调谐振幅，进而计算调谐厚度，从而研究储集层的横向变化。此方法无需井约束，达到了识别高于常规地震主频分辨薄层的能力。但由于短时窗谱分析具有多极值的现象，使得厚度解释不唯一，解释难度大，从调谐体转为储集层厚度体的成功实例也较少。为了克服短时窗傅立叶变换由于时窗固定、高低频信息混叠引起谱的多极值现象，有些学者尝试了小波变换，这是因为小波变换既能克服傅氏变换具有时-频域局部性差的特点，也能克服窗口傅氏变换的固定分辨率作信号分析时无快速算法的缺点，小波变换由于具有变时窗特性(低频对应大时窗算子、高频对应小时窗算子)，在时间-频率谱上多解性减少，但其针对性不强，薄层分辨率极限不足，能量团不够集中。预测厚度谱能量团更为集中，横轴直接对应储集层厚度，解释更为直观。综上所述，现阶段储层厚度预测存在的一些问题波阻抗反演预测储层具有多解性；频谱分解由其分解特殊性如固定时窗、混叠高低频信息必将导致多极值问题存在，给储层厚度解释带来了难度。只运用单一频率的振幅或波形特征与储层厚度的关系，势必存在多解性。
发明内容
本发明的目的是提供一种能量约束非均质储层厚度的系统，利用储层顶、底地震响应的偶合特征和能量特征相结合有效地预测储层厚度，定量地预测得到储层厚度及储层的三维空间分布规律，提高储层厚度预测判断的可靠性，降低多解性。
本发明所述的一种能量约束非均质储层厚度的识别系统，它是在测井资料、地震资料分析的基础上，利用储层顶、底地震响应波形和能量特征约束来提高储层厚度预测精度的识别方法系统。特别针对碳酸盐岩溶洞、藻灰岩、火山岩等非均质储层的预测分辨率低、多解性强的两个关键问题考虑更多。其综合研究储层地层的成层特点，充分利用地震波勘探原理和方法，其实质是把地层储层顶、底界面反射系数特征、储层段及其偶合地震响应特征作为一个整体来看待，采用镶边衰减函数来减弱储层顶底边界对偶合地震波形特征的影响，从而研究储层厚度变化与地震响应特征变化规律。通过正反演模型制作提取储层顶底地震反射波形和能量特征来预测储层厚度的方法来代替波阻抗反演方法，可降低井震联合储层预测的多解性。该方法系统提高了储层厚度预测的精度，提高对薄储层的分辨率， 一般单层厚度预测可以提高到X/20 X/40。具体内容是通过测井、地震资料分析获取信息来构建储层段及储层顶、底特征的模型关键参数数据如声波、密度及波阻抗等物性资料，随后在镶边衰减函数约束下采用合成地震记录制作、测井地震信息标定(即井震标定)、井震联合提取优化子波等技术，利用已知测井解释的储层厚度构建不同厚度的储层模型以及正演得到其地震响应特征模型库；同时采用余弦平方衰减梯度镶边函数约束，来建立能反映储层地震响应波形特征模型数据库，提高对薄储层预测的精度，实现三维地震数据储层厚度谱预测，其不同于常规方法在于其直接利用地震振幅能量的信息实现储层厚度定量化有效预测。该非均质储层厚度识别系统实现关系及流程图(图I、图2)如下I、数据资料输入单元该识别系统首先从测井单井上获取准确的储层数据参数；然后在充分利用地震、测井和录井数据资料的基础上，结合钻井测井资料分析出目的层储层厚度数据及分布规律，同时解释或分析提取储层厚度数据以及储层上下介质的声波、密度和波阻抗储层参数信息，为下一步储层地震响应特征建模提供重要参数。2、数据资料处理单元I)最优子波求取测井地震信息的利用，采用分频标定、合成记录精细标定技术提取准确的子波，同时利用地震地质分层、地震解释层位以及波形特征多种信息的精细标定可得到最佳的时深关系。2)构建储层基本小波函数利用数据采集得到储层参数以及井震标定的最佳时深关系对应的波形特征进行研究，基于褶积原理采用反射系数与子波褶积的算法得到合成记录来研究波形特征。首先从最基本的楔状体模型研究入手，为了表达储层段的厚度谱地震响应特征，研究储层厚度变化引起地震响应特征变化及规律，综合考虑地震子波特征对储层顶底及边界波形的影响，构建一系列不同储层厚度变化的地震响应特征波函数，称其为储层厚度谱的基本小波函数。3)构建能量约束储层厚度谱的基本函数；当基本小波函数随厚度参数从小到大变化时，同时采取顶底不同的衰减梯度特征函数约束，就可以得到一组代表储层厚度由薄到厚的变化特征的基本小波函数。通过不同厚度系列小波函数对包含丰富信息的地震资料进行能量约束相关分析，即可预测储层厚度数值。从而形成各个单井储层地震响应模型数据库。从实际表达式(I)对比来看，在地震响应顶底镶边衰减梯度函数约束，更能体现储层围岩上下波形对储层地震响应特征的影响，提高地震预测储层的分辨率。在子波与反射系数褶积的基础上增加上段约束函数C和下段约束函数d，采用了不同的衰减梯度方法和不同的镶边衰减时窗函数，从线性衰减、余弦衰减、余弦平方三种不同的衰减函数对比来看，预测结果差异大，说明受边界上下波形影响较大。余弦平方衰减与30ms衰减时窗参数有效地保留了地震波形的特征，对提高储层厚度预测的精度起着重要作用。
权利要求
1.一种能量约束非均质储层厚度识别系统，其特征在于包括 (1)数据资料输入单元 首先从测井单井上获取准确的储层数据参数；利用地震、测井和录井数据资料，结合钻井测井资料分析出目的层储层厚度数据及分布规律，同时解释或分析提取储层厚度数据以及储层上下介质的声波、密度和波阻抗储层参数信息； (2)数据资料处理单元 1)最优子波求取利用测井地震信息，采用分频标定、合成记录精细标定提取准确的子波，同时利用地震地质分层、地震解释层位以及波形特征多种信息的精细标定得到最佳的时深关系； 2)构建储层基本小波函数利用数据采集得到储层参数以及井震标定的最佳时深关系对应的波形特征，基于褶积原理采用反射系数与子波褶积的算法得到合成记录；从最基本的楔状体模型入手，表达储层段的厚度谱地震响应特征，储层厚度变化引起地震响应特征变化及规律，综合考虑地震子波特征对储层顶底及边界波形的影响，构建一系列不同储层厚度变化的地震响应特征波函数，称其为储层厚度谱的基本小波函数； 3)构建能量约束储层厚度谱的基本函数；当基本小波函数随厚度参数从小到大变化时，同时采取顶底不同的衰减梯度特征函数约束，得到一组代表储层厚度由薄到厚的变化特征的基本小波函数；通过不同厚度系列小波函数对包含丰富信息的地震资料进行能量约束相关分析，预测储层厚度数值；从而形成各个单井储层地震响应模型数据库； Wab =I^I2-Jy(U)]式⑴ aa 方程式(I)中各参数可表示为V为小波函数，t为时间，b为顶底界面的时差，a为随频率变化的不同时间的尺度参数，c、d为余弦平方镶边衰减函数，即为cos (X) **2，且X与距离有关；得到的不同的储层厚度小波函数提取不同厚度的重要能量参数； (3)数据预测分析单元 1)井旁地震道能量约束储层厚度谱的建立 利用井点处构建的储层地震响应模型数据库来对井旁地震数据进行不同储层厚度响应特征预测分析；采取厚度大优先为原则，同时考虑能量约束波形相关系数优先的原则，得到井旁地震数据的厚度解释谱，即储层厚度谱；通过实现井旁关键地震道储层厚度谱的建立与自动解释；能量约束储层厚度谱的显示数值为能量约束的预测结果显示时放大了10000倍；预测与解释有机结合反映储层厚度变化的厚度谱； 2)三维数据空间厚度预测，采用单井处储层厚度预测分析的参数，对整个三维数据体进行预测，预测解释得到储层厚度谱，通过对每一个地震道的预测即解释实现整个数据体厚度预测； (4)数据显示解释单元 借助计算机机器三维显示系统软件，对预测得到储层厚度数据进行立体显示；提高厚度数据显示的速度以及地质含义，采用层间目的段的体空间预测，对数据体空间进行解释。
全文摘要
本发明涉及到一种能量约束非均质储层厚度识别系统；首先从测井单井上获取准确的储层数据参数；求取最优子波构建储层基本小波函数；构建能量约束储层厚度谱的基本函数；ψ为小波函数，t为时间，b为顶底界面的时差，a为随频率变化的不同时间的尺度参数，c、d为余弦平方镶边衰减函数；井旁地震道能量约束储层厚度谱的建立；三维数据空间厚度预测；借助计算机机器三维显示系统软件，对预测得到储层厚度数据进行立体显示。
文档编号G01V1/30GK102736107SQ20111008606
公开日2012年10月17日 申请日期2011年4月7日 优先权日2011年4月7日
发明者刘伟方, 张平, 曹正林, 杜斌山, 雍学善 申请人:中国石油天然气股份有限公司