岩相控制下的密度预测方法和装置与流程

本发明涉及地球物理勘探地震解释领域，更具体地，涉及一种岩相控制下的密度预测方法和一种岩相控制下的密度预测装置。

背景技术：

二十世纪90年代以来，我国加到了天然气勘探力度，探明储量每年快速稳步增长，但是其探明程度依然很低，仅为6.7％。随着勘探和开发程度的增加，储层评价和含气性预测成为工作中的核心部分。如何从地震数据中获得饱和度、孔隙度等储层物性参数是进行储层孔隙流体预测的关键。随着勘探难度的加大，仅仅利用单一或少量的信息难以达到识别流体的目的。近年来，人们以地震资料为基础，综合利用岩石物理分析，地震正演模拟，avo分析技术和弹性阻抗反演，对储层流体识别进行深入研究，提出了多种流体异常的识别方法。密度本身能反射岩石的不同岩性，但是由于目前的各种密度预测方法无法得到分辨率高并且实用的密度体。

纵观目前的储层物性参数预测方法，都是从叠前资料分析基础上获得弹性参数，通过岩石物理这一项重要工具，建立地震弹性参数和储层物性参数之间关系，从而定性或定量获得储层物性参数，例如goodway等提出的一种岩石骨架和孔隙流体性质的评定性的价方法(λ-μ-ρ方法)；云美厚等人提出利用储层速度和密度与孔隙度、泥质含量以及含水饱和度关系的多元统计回归分析方法；g.michaelhoverstenandjinsongchen提出的一种基于统计岩石物理的孔隙度、饱和度联合反演方法。

随着油气勘探程度的不断深人，含气性预测研究是在地震资料解释及生产中需要解决的关键问题之一。目前,利用地震数据进行油气预测基本还是针对储层所含流体的定性预测。如kassouri等(2003)利用avo梯度和截距交会法定性地进行了含气性预测；peter等(2003)在中国东海利用子波能量分析方法定性预测了储层的含气性；li等(2005)利用小波尺度谱法在柴达木盆地定性预测了储层的含气性；甘利灯等(2005)详细论述了弹性阻抗在岩性和流体预测中的潜力；李宗杰等(2004)利用各种地震属性在塔河油田对奥陶系含油储层的含油性进行了预测；李显贵等(2006)综合利用吸收速度频散(avd)预测技术、动态能谱(dr)预测技术等对新场气田须家河组气藏的非均匀致密砂岩进行了含气性检测；李爱山等(2007)利用ava同步反演的弹性参数对胜利油田济阳坳陷中层气藏的含气储层进行了有效识别；高建虎等(2006)提出了综合利用有效吸收系数、地震波动力学参数和振幅谱识别等叠后油气检测技术进行油气检测的方法。

通过岩石密度的预测是流体检测的主要手段之一，国内也有学者进行了岩石密度的定性或定量预测研究。刘洪文(2008)应用济阳坳陷实例区大量岩心分析化验数据，研究了岩性、孔隙度盒渗透率等因素对密度和速度关系的影响，基于体积平均原理，提出了新的密度与纵波速度关系模型。结果表明：岩石密度与纵波速度的关系主要受岩性和孔隙度的影响，受渗透率的影响较小；可以利用密度与纵波速度的关系研究岩性和孔隙度的分区性特征，深化对岩石特征的认识；所提出的密度与纵波速度的关系模型与理论分析一致，适合于不同岩性。该方法里所涉及的诸多参数是否适用于其他沉积区或者目的层，即方法的使用范围有待于进一步论证。

文献“济阳坳陷岩石密度与纵波速度的关系”，论述了密度与速度的关系是研究岩石物理性质的重要内容之一。作为岩石物理性质的基础参数，密度在横波曲线估算、储层反演及特征预测中起着重要的作用。但很多井都缺乏密度资料。因此，研究密度的影响因素，建立其与速度等参数之间的准确关系模型，一直是中外研究的重点。gardner等提出的速度和密度的指数模型适用于除了岩盐和硬石膏2种岩性以外的大多数岩性，是研究速度与密度关系的基础模型，不同的专家根据该公式或者通过适当的变形得到了各自的经验参数，在实践中得到了较广泛的应用。castagna等根据对不同岩心的实验数据，分别得到了密度与速度、纵波速度、横波速度之间的经验公式。韩文功等通过实验得到了浅层含气砂岩纵、横波速度与密度之间的经验公式；时华星等针对济阳坳陷岩石样品的实验室测试结果，得到了不同岩性的gardner模型经验参数；马中高等针对济阳坳陷不同岩性和不同温度、压力条件下的岩心测试结果，基于gardner关系式，分别得到了不同岩性的密度与纵波速度、密度与横波速度的经验公式，进一步提出了广义gardner公式的定义，建立了密度与纵、横波速度3个参数的关系式。由于岩石物理性质的复杂性，速度与密度的关系对岩性有很强的依赖性，而且极其依赖于局部条件，因而在没有重新标定之前，不应该把它们外推到其他区域寻找纵、横波变化规律。直接将适用性范围向外延伸，就会导致对储层特征的识别错误。

文献“用密度体预测油气”论述了密度数据很少有错误的含烃指示，更可信更快捷。但该方法中采用密度差异来得到有效密度体，通过评估密度体数据中的密度差异预测含烃情况，获得烃类的振幅和avo响应，并与已知储层进行比较，其分辨率仍不能令人满意。

技术实现要素：

本发明提出了一种能得到高分辨率密度体的方法，本发明还提出了相应的装置。

根据本发明的一方面，提出了一种岩相控制下的密度预测方法，该方法包括：得到多个入射角度叠加数据对应的多个弹性阻抗反演体；基于所述多个弹性阻抗反演体中的部分或全部弹性阻抗反演体得到岩相体，并基于所述部分或全部弹性阻抗反演体得到波阻抗体；在岩相体控制下，排除所述岩相体中的干层和水层，并基于所述岩相体中剩余的有利气层区部分对应的波阻抗体以及测井数据确定下式中的参数a和b：

ρ＝log(a*ai)+b，公式1

其中，ai表示波阻抗，ρ表示密度；基于所确定的参数a和b对应的公式1预测储层的密度。

根据本发明的另一方面，提出了一种岩相控制下的密度预测装置，该装置包括：弹性阻抗反演体获取单元，用于得到多个入射角度叠加数据对应的多个弹性阻抗反演体；岩相体获取单元，用于基于所述多个弹性阻抗反演体中的部分或全部弹性阻抗反演体得到岩相体；波阻抗体获取单元，用于基于所述部分或全部弹性阻抗反演体得到波阻抗体；参数确定单元，用于在岩相体控制下排除所述岩相体中的干层和水层、并基于所述岩相体中剩余的有利气层区部分对应的波阻抗体以及测井数据确定下式中的参数a和b：

ρ＝log(a*ai)+b，公式1

其中，ai表示波阻抗，ρ表示密度；密度预测单元，用于基于所确定的参数a和b对应的公式1预测储层的密度。

本发明的各方面通过在反演中加入岩相体控制，在排除干层和水层的影响后对反演参数进行修正，并且在有利气层区进行密度预测，大大提高了预测精度和准确度。

附图说明

通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了根据本发明的实施例的岩相控制下的密度预测方法的流程图。

图2示出了一种现有的预测流体饱和度的方法的流程图。

图3(a)是应用叠前确定性反演得到的密度体示意图；图3(b)是应用本发明得到的密度体的示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然附图中显示了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。

实施例1

图1示出了根据本发明的实施例的岩相控制下的密度预测方法的流程图。在本实施例中，该方法包括：

步骤101，得到多个入射角度叠加数据对应的多个弹性阻抗反演体；

步骤102，基于所述多个弹性阻抗反演体中的部分或全部弹性阻抗反演体得到岩相体，并基于所述部分或全部弹性阻抗反演体得到波阻抗体；

步骤103，在岩相体控制下，排除所述岩相体中的干层和水层，基于所述岩相体中剩余的有利气层区部分对应的波阻抗体以及测井数据确定下式中的参数a和b：

ρ＝log(a*ai)+b，公式1

其中，ai表示波阻抗，ρ表示密度；

步骤104，基于所确定的参数a和b对应的公式1预测储层的密度。

本实施例通过在反演中加入岩相体控制，在确定参数时已排除了干层和水层的影响，并且在有利气层区进行密度预测，能够大大提高预测精度和准确度。

在一个示例中，上述步骤101可以包括：可以得到地震叠前分角度叠加数据体；可以基于所述地震叠前分角度叠加数据体采用射线弹性阻抗反演得到多个入射角度对应的多个弹性阻抗反演体。

在一个示例中，在上述步骤102中，可以基于所述多个弹性阻抗反演体中的部分或全部弹性阻抗反演体、并可以采用属性投影的方法在测井岩相的结合下得到岩相体。

在一个示例中，在上述步骤102中，可以基于所述部分或全部弹性阻抗反演体、并采用非线性解析解法得到波阻抗体。

上述部分或全部弹性阻抗反演体可以是所述多个弹性阻抗反演体中对岩相最为敏感的弹性阻抗反演体。

图2示出了一种现有的预测流体饱和度的方法的流程图。该方法仅是将定性岩相作为一种前提条件直接放入流程中，而非如本发明将储层岩相作为前期的约束条件。应用该方法，仅能得到含水饱和度的预测结果，无法确认含气饱和度的确定精度。而本发明能够在岩相体的约束下，排除非储层，得到高精度的密度体，并且本发明的应用范围更为广泛。

实施例2

根据本发明的另一实施例，还公开了一种岩相控制下的密度预测装置。在本实施例中，该装置包括弹性阻抗反演体获取单元、岩相体获取单元、波阻抗体获取单元、参数确定单元和密度预测单元。弹性阻抗反演体获取单元用于得到多个入射角度叠加数据对应的多个弹性阻抗反演体。岩相体获取单元用于基于所述多个弹性阻抗反演体中的部分或全部弹性阻抗反演体得到岩相体。波阻抗体获取单元用于基于所述部分或全部弹性阻抗反演体得到波阻抗体。参数确定单元用于在岩相体控制下排除所述岩相体中的干层和水层、并基于所述岩相体中剩余的有利气层区部分对应的波阻抗体以及测井数据确定下式中的参数a和b：

ρ＝log(a*ai)+b，公式1

其中，ai表示波阻抗，ρ表示密度。密度预测单元用于基于所确定的参数a和b对应的公式1预测储层的密度。

在一个示例中，得到多个入射角度叠加数据对应的多个弹性阻抗反演体可以包括：可以得到地震叠前分角度叠加数据体；可以基于所述地震叠前分角度叠加数据体采用射线弹性阻抗反演得到多个入射角度对应的多个弹性阻抗反演体。

在一个示例中，基于所述多个弹性阻抗反演体中的部分或全部弹性阻抗反演体得到岩相体可以包括：可以基于所述多个弹性阻抗反演体中的部分或全部弹性阻抗反演体、并可以采用属性投影的方法在测井岩相的结合下得到岩相体。

在一个示例中，基于所述部分或全部弹性阻抗反演体得到波阻抗体可以包括：可以基于所述部分或全部弹性阻抗反演体、并可以采用非线性解析解法得到波阻抗体。

在一个示例中，所述部分或全部弹性阻抗反演体可以是所述多个弹性阻抗反演体中对岩相最为敏感的弹性阻抗反演体

应用示例

为便于理解本发明实施例的方案及其效果，以下给出一个具体应用示例。本领域技术人员应理解，该示例仅为了便于理解本发明，其任何具体细节并非意在以任何方式限制本发明。

图3(a)是应用叠前确定性反演得到的密度体示意图；图3(b)是应用本发明得到的密度体的示意图。从图3中可以清晰看出，应用本发明得到的密度体的分辨率明显较高，并且与测井数据对比后可以发现，本发明得到的结果与实际情况吻合度较高，应用本发明能使得含气性预测吻合率提高5％。

本发明可以是系统、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于使处理器实现本发明的各个方面的计算机可读程序指令。

计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是――但不限于――电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、静态随机存取存储器(sram)、便携式压缩盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能盘(dvd)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或者其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波(例如，通过光纤电缆的光脉冲)、或者通过电线传输的电信号。

这里所描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备，或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并转发该计算机可读程序指令，以供存储在各个计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。

用于执行本发明操作的计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(isa)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，所述编程语言包括面向对象的编程语言—诸如smalltalk、c++等，以及常规的过程式编程语言—诸如“c”语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络—包括局域网(lan)或广域网(wan)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。在一些实施例中，通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路，例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(fpga)或可编程逻辑阵列(pla)，该电子电路可以执行计算机可读程序指令，从而实现本发明的各个方面。

这里参照根据本发明实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本发明的各个方面。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机可读程序指令实现。

这些计算机可读程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器，从而生产出一种机器，使得这些指令在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行时，产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。也可以把这些计算机可读程序指令存储在计算机可读存储介质中，这些指令使得计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式工作，从而，存储有指令的计算机可读介质则包括一个制造品，其包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的各个方面的指令。

也可以把计算机可读程序指令加载到计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上，使得在计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，从而使得在计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上执行的指令实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作。

附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或指令的一部分，所述模块、程序段或指令的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。