专利名称：基于多敏感弹性参数的含气储层预测方法及装置的制作方法
基于多敏感弹性参数的含气储层预测方法及装置技术领域
本发明属于石油地球物理勘探解释技术，是一种适用于地震勘探中基于全波测井资料和叠前地震资料联合应用，通过敏感弹性参数交汇定量解释有效(含气)储层厚度的方法。
背景技术：
以往地震勘探与开发中，储层厚度的预测往往是采用叠后反演技术，它是以测井资料为约束，以地震解释层位为控制，从井出发，通过内插外推建立初始波阻抗模型，通过合成记录与实际地震资料的误差分析，采用共轭梯度法对初始波阻抗模型不断修改，直至合成记录与实际地震记录最佳逼近，此时的波阻抗模型便是反演结果。在反演剖面上根据测井统计的砂体波阻抗范围拾取解释砂体的时间厚度，再乘以砂岩速度，即可得砂岩的厚度，以达到预测储层厚度的目的。针对苏里格气田砂岩含气后，砂岩纵波速度明显降低，导致含气砂岩的波阻抗与泥岩或砂质泥岩阻抗相近或叠置，采用以往的叠后反演得到单一纵波阻抗存在多解性，从而不能准确预测储层厚度。因此，这就需要一种新的方法预测有效(含气)储层厚度。
近几年，叠前反演正是发展起来解决纵波阻抗叠置的一种储层厚度预测方法，目前叠前反演方法大多研究是通过确定某单一敏感弹性参数门槛值的方法在反演剖面上定性预测储层，精度较低，存在不稳定性和多解性。发明内容
本发明目的是，通过对有效储层全波测井地球物理特征和弹性参数分析，优选含气储层的最佳敏感弹性参数，通过对地震资料进行叠前反演获得弹性参数剖面，最后进行弹性交会解释预测含气储层厚度。
为达上述目的，本发明实施例提供了一种基于多敏感弹性参数的含气储层预测方法，所述方法包括:
根据有效储层全波测井资料的地球物理特征，确定能够区分岩性和含气储层的敏感弹性参数；
利用叠前地震资料进行叠前同时反演，得到地震弹性参数反演剖面；
通过含气储层的敏感弹性参数交会并投影到所述地震弹性参数反演剖面上得到敏感弹性参数交会剖面；
根据所述敏感弹性参数交会剖面圈定含气储层范围，并拾取含气砂岩厚度。
另一方面，本发明实施例还提供了一种基于多敏感弹性参数的含气储层预测装置，所述装置包括:
测井敏感弹性参数确定单元，用于根据有效储层全波测井资料的地球物理特征，确定能够区分岩性和含气储层的多个敏感弹性参数；
地震弹性参数反演剖面获取单元，用于利用叠前地震资料进行叠前联合反演，得到地震弹性参数反演剖面；敏感弹性参数交会剖面获取单元，用于通过含气储层的敏感弹性参数交会并投影到所述地震弹性参数反演剖面上得到敏感弹性参数交会剖面；含气储层圈定单元，用于根据所述敏感弹性参数交会剖面圈定含气储层范围，并拾取含气砂岩厚度。本发明的上述技术方案的有益技术效果在于:本发明实施例的基于敏感弹性参数交汇的含气储层预测方法及装置，使用了多种弹性参数交会，比单一弹性参数预测储层更稳定，也减少了多解性，为储层厚度半定量和定量解释提供了很好的工具。敏感弹性参数交会将纵向分辨率较高的测井岩石物理分析和横向分辨率较高的地震叠前反演结合在一起，提高了应用地震叠前反演预测有效储层的能力，可以降低解释的风险，提高储层预测的精度。
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做一简单地介绍，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为本发明实施例的方法的基本流程图；图2为本发明实施例的横波阻抗SI与纵横波速度比Vp/Vs交汇图；图3为本发明实施例的叠前同时反演剖面图；图4为本发明实施例的敏感弹性参数交会剖面图；图5为本发明实施例的有效储层图；图6为本发明实施例的装置的整体功能框图；图7为本发明实施例图6中敏感弹性参数确定单元的具体功能框图；图8为本发明实施例图6中地震弹性参数反演剖面获取单元的具体功能框图。
具体实施例方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。为解决背景技术中存在的问题，本发明实施例的基于多敏感弹性参数的含气储层预测方法从含气储层全波测井资料的地球物理特征出发，优选能够区分储层和含气储层的敏感弹性参数，用叠前地震资料进行叠前同时反演，得到地震弹性参数反演剖面，再通过含气储层敏感弹性参数交会得到弹性参数交会剖面，最后根据交会剖面圈定含气储层范围，拾取含气砂岩厚度。具体步骤如下:请参阅图1示出的本发明实施例的一种基于多敏感弹性参数的含气储层预测方法的整体流程图:(I)优选敏感弹性参数，即步骤110:根据有效储层全波测井资料的地球物理特征，确定能够区分岩性和含气储层的多个敏感弹性参数。
对研究区及周围的20 口全波列测井目的层段储层物性进行统计，按照下式(式①-式④)分别计算全波测井数据的弹性曲线(如纵波阻抗Al、横波阻抗S1、纵横波速度比Y、泊松比σ等)，并对这些弹性曲线数据进行交会图分析，结果显示:纵横波速度比Y、泊松比σ对流体较为敏感，利用横波阻抗SI与纵横波速度比Y的交会解释可较好的区分含气层(有效储层)。利用弹性曲线横波阻抗SI与纵横波速度比Y的交会建立反映气层的交会图，确定含气储层的值域范围。
Al = Vp* P ①
SI = Vs* P ②
y = Vp/Vs ③
σ = (Vp2-2Vs2) /2 (Vp2-Vs2)④
式中:Vp为纵波速度，Vs为横波速度，P为密度，Al为纵波阻抗，SI为横波阻抗，Y为纵横波速度比，泊松比σ，表示物体横向应变与纵向应变的比例系数，又称横向变形系数，指示流体变化。
(2)叠前反演求取地震弹性数据体，即步骤120:利用叠前地震资料进行叠前同时反演，得到地震弹性参数反演剖面。
①根据目的层埋深和远炮检距地震资料信噪比情况，选取最大炮检距范围的地震数据做共偏移距叠加，得到至少三个部分叠加地震数据体(近炮检距叠加、中炮检距叠加、远炮检距叠加)，部分叠加数据体做好保幅处理，并要求其频率、相位一致性好，保持地震道的叠前动力学特征。
②对地震近、中、远炮检距部分叠加数据体利用全波测井资料分别进行多次井震标定，对每个部分叠加数据体提取相应的角度范围的子波，子波长度为100-200ms之间，子波半长度能被地震采样率整除，子波时窗为2-5倍的子波长度，靠近目的层，避开断层，选择较好的地震资料提取，不同子波在主频范围内保证子波相位比较稳定，提取子波的形状简单、能量集中、芳辦少。
③输入三个不同角度范围叠加的地震近、中、远炮检距叠加数据体和对应的子波，以全波测井数据约束采用求解全Knott-zoeppritz方程(式⑤)进行叠前同时反演，得到纵波阻抗数据体Al、横波阻抗数据体SI和密度数据体P以及纵横波速度比Vp/Vs等弹性数据体。
全 Knott-zoeppritz 方程:
权利要求
1.一种基于多敏感弹性参数的含气储层预测方法，其特征在于，所述方法包括: 根据有效储层全波测井资料的地球物理特征，确定能够区分岩性和含气储层的多个敏感弹性参数； 利用叠前地震资料进行叠前同时反演，得到地震弹性参数反演剖面； 通过含气储层的敏感弹性参数交会并投影到所述地震弹性参数反演剖面上得到敏感弹性参数交会剖面； 根据所述敏感弹性参数交会剖面圈定含气储层范围，并拾取含气砂岩厚度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据有效储层全波测井资料的地球物理特征，确定能够区分岩性和含气储层的敏感弹性参数包括: 对研究区及周围的多口全波列测井目的层段储层物性进行统计，按照第一关系式至第四关系式分别计算全波测井数据的弹性参数，所述弹性参数包括:纵波阻抗Al、横波阻抗S1、纵横波速度比Y和泊松比σ ; 对所述弹性参数进行交会分析，确定纵横波速度比Y、泊松比σ为针对流体的敏感弹性参数； 利用横波阻抗SI与纵横波速度比Y的交会解释区分含气储层； 利用横波阻抗SI与纵横波速度比Y的交会建立反映气层的交会图，确定含气储层的值域范围； 其中，第一关系式至第四关系式分别如下:Al = Vp氺 P ；SI = Vs氺 P ；Y = Vp/Vs ；σ = (Vp2-2Vs2) /2 (Vp2-Vs2)； 式中:Vp为纵波速度，Vs为横波速度，P为密度，Al为纵波阻抗，SI为横波阻抗，Y为纵横波速度比，σ为泊松比；所述泊松比σ表示物体横向应变与纵向应变的比例系数，指示流体变化。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述利用叠前地震资料进行叠前同时反演，得到地震弹性参数反演剖面包括: 根据目的层埋深和远炮 检距地震资料信噪比情况，选取最大炮检距范围的地震数据做共偏移距叠加，得到至少三 个部分叠加地震数据体，所述三个部分叠加地震数据体包括:近炮检距叠加数据体、中炮检距叠加数据体、远炮检距叠加数据体； 对地震近炮检距叠加数据体、中炮检距叠加数据体和远炮检距叠加数据体利用全波测井资料分别进行多次井震标定，对每个叠加数据体提取相应角度范围的子波；所述子波的长度为100-200ms，子波的半长度能被地震采样率整除，子波时窗为2-5倍的子波长度，靠近目的层且避开断层； 输入三个不同角度叠加的地震近炮检距叠加数据体、中炮检距叠加数据体和远炮检距叠加数据体，以及各自对应的子波，以全波测井数据约束采用求解全Knott-zoeppritz方程进行叠前同时反演，得到纵波阻抗数据体Al、横波阻抗数据体SI和密度数据体P以及纵横波速度比Vp/Vs。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述通过含气储层的敏感弹性参数交会得到敏感弹性参数交会剖面包括: 利用交会功能，通过含气储层敏感弹性参数横波阻抗和纵横波速度比交会得到弹性参数横波阻抗、纵横波速度比交会剖面，交会所识别出来的区域满足测井交会区域岩石物理参数特征，最后得到敏感弹性参数交会剖面。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述敏感弹性参数交会剖面圈定含气储层范围，并拾取含气砂岩厚度包括: 根据交会区域在敏感弹性参数交会剖面上圈定含气储层范围，拾取含气砂岩时间厚T，按照第六关系式计算有效储层厚度H ;所述第六关系式为:H = V*T/2，其中，V为含气储层速度。
6.一种基于多敏感弹性参数的含气储层预测装置，其特征在于，所述装置包括: 测井敏感弹性参数确定单元，用于根据有效储层全波测井资料的地球物理特征，确定能够区分岩性和含气储层的多个敏感弹性参数； 地震弹性参数反演剖面获取单元，用于利用叠前地震资料进行叠前同时反演，得到地震弹性参数反演剖面； 敏感弹性参数交会剖面获取单元，用于通过含气储层的敏感弹性参数交会并投影到所述地震弹性参数反演剖面上得到敏感弹性参数交会剖面； 含气储层圈定单元，用于根据所述敏感弹性参数交会剖面圈定含气储层范围，并拾取含气砂岩厚度。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述测井敏感弹性参数确定单元，包括: 弹性参数计算模块，用于对研究区及周围的多口全波列测井目的层段储层物性进行统计，按照第一关系式至第四关系式分别计算全波测井数据的弹性参数，所述弹性参数包括:纵波阻抗Al、横波阻抗S1、纵横波速度比Y和泊松比0 ; 敏感弹性参数确定模块，用于对所述弹性参数进行交会图分析，确定纵横波速度比Y、泊松比O为针对流体的敏感弹性参数； 含气层解释模块，用于利用横波阻抗SI与纵横波速度比Y的交会解释区分含气层；含气储层的值域范围确定模块，用于利用横波阻抗SI与纵横波速度比Y的交会建立反映气层的交会图，确定含气储层的值域范围； 其中，第一关系式至第四关系式分别如下:Al = Vp* P ；SI = Vs* P ；Y = Vp/Vs ；O= (Vp2-2Vs2) /2 (Vp2-Vs2)； 式中:Vp为纵波速度，Vs为横波速度，P为密度，Al为纵波阻抗，SI为横波阻抗，Y为纵横波速度比，O为泊松比；所述泊松比0表示物体横向应变与纵向应变的比例系数，指示流体变化。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述地震弹性参数反演剖面获取单元，包括:部分叠加地震数据体获取模块，用于根据目的层埋深和远炮检距地震资料信噪比情况，选取最大炮检距范围的地震数据做共偏移距叠加，得到至少三个部分叠加地震数据体，所述三个部分叠加地震数据体包括:近炮检距叠加数据体、中炮检距叠加数据体、远炮检距叠加数据体； 子波提取模块，用于对地震近炮检距叠加数据体、中炮检距叠加数据体和远炮检距叠加数据体利用全波测井资料分别进行多次井震标定，对每个叠加数据体提取相应角度范围的子波；所述子波的长度为100-200ms,子波的半长度能被地震米样率整除,子波时窗为2-5倍的子波长度，靠近目的层且避开断层； 反演模块，用于输入三个不同角度叠加的地震近炮检距叠加数据体、中炮检距叠加数据体和远炮检距叠加数据体，以及各自对应的子波，以全波测井数据约束采用求解全Knott-zoeppritz方程进行叠前同时反演，得到纵波阻抗数据体Al、横波阻抗数据体SI和密度数据体P以及纵横波速度比Vp/Vs。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述敏感弹性参数交会剖面获取单元，具体用于利用交会功能，通过含气储层的敏感弹性参数横波阻抗和纵横波速度比交会得到横波阻抗、纵横波速度比剖面交会，交会所识别出来的区域满足测井交会区域岩石物理参数特征，最后得到弹性参数交会剖面。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述含气储层圈定单元，具体用于根据交会区域在敏感弹性参数交会剖面上圈定含气储层范围，拾取含气砂岩时间厚T，按照第六关系 式计算有效储层厚度H ;所述第六关系式为:H = V*T/2，其中，V为含气储层速度。
全文摘要
本发明实施例提供了一种基于多敏感弹性参数的含气储层预测方法及装置，所述方法包括根据有效储层全波测井资料的地球物理特征，确定能够区分岩性和含气储层的多个敏感弹性参数；利用叠前地震资料进行叠前同时反演，得到弹性参数剖面；通过含气储层的敏感弹性参数交会并投影到所述地震弹性参数反演剖面上得到敏感弹性参数交会剖面；根据所述敏感弹性参数交会剖面圈定含气储层范围，并拾取含气砂岩厚度。本发明的方法提高了应用地震叠前反演预测有效储层的能力，可以降低解释的风险，提高储层预测的精度。
文档编号G01V1/28GK103176211SQ201310072499
公开日2013年6月26日 申请日期2013年3月7日 优先权日2013年3月7日
发明者周义军, 强敏 申请人:中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司