一种预测薄层砂体分布的方法与流程

本发明涉及砂体分布预测领域，具体地，涉及一种利用连续波形变化特征预测薄砂层形态的方法。

背景技术：

在陆相碎屑岩沉积盆地中，储集层很少是厚层，多数是薄互层，其厚度通常在3-10m之间，因而在地震剖面上的一个同相轴，往往是多个砂体集中段（薄互层）的综合叠加效应。常规地震资料分析方法难以分辨，使得纵向识别薄砂层及横向上识别砂体展布规律难度加大。

传统砂体预测主要通过岩性和振幅及频率建立一种解释关系，预测砂组的展布范围，还有用波形分类实现砂组预测，但以上方法受地震分辨率影响较大，跟目前我国地震资料的分辨率，以上方法一般对厚砂组（厚度>10米）以上较为有效，对薄砂层识别困难。

综上所述，本申请发明人在实现本申请实施例中发明技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：

在现有技术中，现有的砂体预测方法存在对薄砂层识别困难的技术问题。

技术实现要素：

本发明提供了一种预测薄层砂体分布的方法，解决了现有的砂体预测方法存在对薄砂层识别困难的技术问题，实现了能够准确高效的预测出砂体中薄砂层分布信息和厚度信息的技术效果。

本申请实施例提供了一种预测薄层砂体分布的方法，所述方法包括：

步骤1：利用录井和测井信息对砂体进行识别，从地质剖面上确定砂层纵向发育规律；

步骤2：将原始地震剖面进行负90°相位旋转（逆时针），使薄砂层对应到地震波振幅（波峰位置）响应特征；

步骤3：将典型井砂组投影到地震剖面上，确定薄砂层在地震剖面上的位置；

步骤4：从纵向对地震数据体进行连续地层切片，观察切片的地震波形变化特征，确定薄砂层的响应特征切片；

步骤5：利用响应特征切片在平面上确定薄砂层的分布范围。

进一步的，所述从地质剖面上识别薄砂层空间位置，具体包括：从录井地质信息识别薄砂层的发育的特征，联井对比确定薄砂层横向分布特征，结合测井信息确定薄砂层发育的空间位置。

进一步的，所述将原始地震剖面进行负90°旋转，具体包括：对原始地震剖面进行零相位化，对地震数据体相位进行负90°旋转。

进一步的，所述纵向对地震数据体进行连续地层切片，具体包括：确定地层切片的顶底面位置，选择切片的时窗，确定切片的个数。

进一步的，所述观察地震波形的变化特征，确定薄砂层的特征切片，具体包括：从下往上对地震切片进行连续分析，结合地震剖面确定薄砂层对应的切片位置，根据波形变化特征确定薄砂层的地震特征切片。

进一步的，所述利用响应特征切片在平面上确定薄砂层的分布范围，具体包括：明确薄砂层在地震切片上波形显示的特征，从典型平面属性图上确定薄砂体分布的形态，根据砂层在时间域的位置和地震传播速度，进而确定薄砂层的厚度和砂层的空间形态。

进一步的，所述薄砂层的厚度为3-10m。

在薄层的解释方法中，地震切片的地位举足轻重，由于砂泥岩薄互层沉积在中国陆相盆地的沉积中具有普遍性，因而地震切片可作为储层尺度下砂体预测的有效解释工具和技术手段。

而在薄层地震解释中，我们不仅要找到薄层的位置，识别其横向展布，还要识别其厚度，并对其叠置关系进行描述。特征切片是单砂体地震响应的零点时间对应的切片，某层砂体的特征切片位置处不包含该层砂体本身的反射贡献而出现减淡或者消失的现象，两个特征切片之间的时间差相当于砂体的时间视厚度，有利于建立不同深度砂体的沉积模式和叠置关系，故特征切片的提取是薄互层识别和预测的有效方法。

针对某一确定的砂体，在其展布范围内，扫描随深度变化的一系列连续切片，挑选出没有干涉的切片，第一个出现的是该砂体的第一个特征切片，其描绘的是其它砂体的空间分布，逐渐扫描至该砂体的第二个特征切片，其描绘的是其它砂体的空间分布，两个特征切片分别对应的是该砂体顶底对应的地震响应位置，它们之间的时间差就是砂体的视厚度，通过提取子波可以计算出砂体的真实时间厚度。

其中，地震波识别砂体的技术原理：

实际地震资料采集中，砂体的地震响应的零点值不一定能够采集到，但它介于振幅值极性反转两个采样点之间，故确定其极性反转的位置也是确定特征切片的位置，给定振幅极性由负转正是1，由正转负是-1，扫描随深度变化的一系列连续切片，分别统计其正的特征曲线，和负的特征曲线，两个特征曲线的极值点位置，就是极性反转点位置，也是砂体的特征切片位置。对于单砂体薄层而言，顶底反射互相干涉形成复合波。而对于薄互层而言，所有薄层的反射互相干涉会形成更为复杂的复合波。

我们利用90°相位的30Hz雷克子波合成了一个楔状模型，并选出了每一道中复合波的两个零值时间，建立时间间隔与时间厚度的关系，如图2a展示了两个薄砂层中间夹杂着一个泥层的薄互层结构。我们可以利用这个关系，将其作为模板，通过零值时间间隔得到其对应的时间厚度。

图2中b-d分别代表了用90度相位的雷克子波合成的上层砂岩的地震响应，下层砂岩的地震响应和整个薄互层的地震响应。在大多数时间采样点上，整个薄互层的地震响应由两部分构成，一部分是上层砂层的贡献，另一部分是下层砂层的贡献。想要从整体地震响应中分别得到这两部分各自的贡献是很难的。然而，对于每一层砂层，都有两个与众不同的样点，也就是我们上面提到的零值时间点（ZCT），在这些零值时间点上，整个薄互层的地震响应仅仅来自于一个砂层的贡献，另一个砂层对其没有贡献。也就是说，零值时间的地震反射是没有干涉效应的。如果我们能够找到并选出每一层的零值时间，那么我们就可以估计出该层的深度和厚度。通过砂层的两个零值时间的中间值可以确定砂层中心的位置，即该层的中心深度。另外，通过建立一个楔状模型，选出每道的零值时间，得到零值时间间隔和层厚关系的模板，这样，我们就可以根据模板，用得到的零值时间间隔估算出每层砂层的厚度。通过上面的计算得到砂层的深度和厚度后，我们可以很轻松的估算出中间泥质夹层的深度和层厚。

首先：将原始地震剖面作90°旋转，使薄砂层对应到强振幅响应特征。

地震资料90°相位转换是薄砂层研究的一个关键方法。0°相位地震资料在研究单一反射界面时效果较好，而在对岩层和地层剖面解释时90°相位地震资料效果更好。由于目的层位各种岩相对应的波速关系很好，所以在90°相位时，地震振幅可以和岩性有较好的对应关系，因此地震剖面可以看作地质剖面。相位转换的方法通过将地震相位旋转一定角度使其达到90°相位，即将反射波主瓣提到薄层中心位置（如图3所示），当地震道为90°相位时，地震同向轴指示薄层。

然后：从地质剖面上识别砂层空间位置和组合特征：

从图2中我们可以得到上下两个砂层的空间位置，如上层砂层198.4ms和212.6ms的位置处，以及下层砂层207.6ms和220.4ms的位置，零值时间间隔分别为13.2ms和12.8ms。上下两层砂层的厚度分别为8ms和4ms，中间泥质夹层的厚度为2ms。

具体识别方法：

从纵向对砂组进行连续切片分析，从波形图中观察波形的变化特征，确定单砂组的特征切片，识别砂组分布范围，如分析34ms和38ms特征切片可以发现，38ms切片是特征切片，波形变化反映了3砂体的地震响应特征，可以通过38ms切片确定3砂体的分布范围。

然后：利用特征切片确定薄砂层的分布范围：

根据上下砂层波形变化的特征从平面属性图上确定砂体分布的形态，根据砂层在时间域的位置和地震传播速度，即可确定薄砂层的厚度，确定砂层的空间形态。如：从36ms到38ms切片时间范围认为代表了3砂体的时间厚度，结合地震波的速度（一般为3000米/秒）可以取得3砂体的厚度，大约5-8米左右。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

由于采用了将预测薄层砂体分布的方法设计为包括：步骤1：利用录井和测井信息对砂体进行识别，从地质剖面上确定砂层纵向发育规律；步骤2：将原始地震剖面进行负90°相位旋转（逆时针），使薄砂层对应到地震波振幅响应特征；步骤3：将典型井砂组投影到地震剖面上，确定薄砂层在地震剖面上的位置；步骤4：从纵向对地震数据体进行连续地层切片，观察切片的地震波形变化特征，确定薄砂层的响应特征切片；步骤5：利用响应特征切片在平面上确定薄砂层的分布范围的技术方案，即利用钻录井地质信息确定薄砂层的空间发育的位置；利用地震相位负90°旋转将薄砂层对应到地震波强振幅响应；利用连续地层切片技术解剖砂体的空间结构；利用地震波形极性反转特征优选薄砂体的特征切片；利用地震平面属性切片识别薄砂体分布范围；利用地震波形变化的特征位置确定薄砂体响应时窗，结合地震传播速度可以求取薄砂体的厚度，所以，有效解决了现有的砂体预测方法存在对薄砂层识别困难的技术问题，进而实现了能够准确高效的预测出砂体中薄砂层分布信息和厚度信息的技术效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定；

图1是本申请中预测薄层砂体分布的方法的流程示意图；

图2是本申请中砂泥岩组合波形响应特征原理示意图；

图3是本申请中90度相位转换示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种预测薄层砂体分布的方法，解决了现有的砂体预测方法存在对薄砂层识别困难的技术问题，实现了能够准确高效的预测出砂体中薄砂层分布信息和厚度信息的技术效果。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在相互不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述范围内的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

实施例一：

在实施例一中，请参考图1，提供了一种预测薄层砂体分布的方法，所述方法包括：

步骤1：利用录井和测井信息对砂体进行识别，从地质剖面上确定砂层纵向发育规律；

步骤2：将原始地震剖面进行负90°相位旋转（逆时针），使薄砂层对应到地震波振幅（波峰位置）响应特征；

步骤3：将典型井砂组投影到地震剖面上，确定薄砂层在地震剖面上的位置；

步骤4：从纵向对地震数据体进行连续地层切片，观察切片的地震波形变化特征，确定薄砂层的响应特征切片；

步骤5：利用响应特征切片在平面上确定薄砂层的分布范围。

其中，我国油气勘探浅层碎屑岩较为发育，砂泥岩交互出现非常普遍，利用本申请中的波形特征法可以实现对3-10米砂组的识别，有利于解决油气勘探中油藏内部储层的连通问题，为下一步勘探开发提供依据。例如胜利油田车镇凹陷位于济阳坳陷北部，沙二段为该区主要产油层，油气资源丰富。但沙二沉积期处于盆地的断坳阶段，滨浅湖沉积发育，呈现砂泥岩层薄，纵向交互频繁，在现有地震分辨率下难以识别砂组，致使对砂体展布规律认识不清。

在区域沉积背景的指导下，研究采用连续波形法对沙二段上部地层（大致1-6小砂层）展开研究，从连续波形切片对比中找到一些规律，第一张到第三张切片的地震平面映像大致可以表征1砂层组的砂体平面展布特征；第四张到第五张切片的地震平面映像大致可以表征2砂层组的砂体平面展布特征；第六张到第八张切片的地震平面映像大致可以表征3砂层组的砂体平面展布特征；第九张到第十四张切片的地震平面映像大致可以表征4砂层组的砂体平面展布特征；第十五张到第十八张切片的地震平面映像大致可以表征5砂层组的砂体平面展布特征；第十九张到第二十张切片的地震平面映像大致可以表征6砂层组的砂体平面展布特征。

通过以上方法研究，确定车镇凹陷沙二段薄砂层的空间位置和平面展布形态，为下一步岩性圈闭和油气藏预测提供了依据。

下面举例进行介绍：

以我国胜利油田大王庄地区DG67井区上石盒子组地层为例，阐述波形变化特征在砂体预测中的作用。

DG67井区上石盒子组自下而上共发育5套砂层组，砂体一般厚2.6-12.2m，最薄1.2m，最厚26.8m，平均单砂体厚度7.5m。由于该区地震分辨率低，主频约25HZ（一个同相轴，2-3套砂层组），因此，小层砂体识别较为困难。研究采用波形变化特征开展了小层砂体的识别。

1、连井砂体对比：

从剖面可见，研究区五个小层的地层厚度变化不大，砂体在1-2小层较为发育，横向连续性好，单砂体厚度多为6-10m，最厚可达12.5m。3-5小层砂体层数较少，厚度也相对较薄，普遍为3-5m，部分井点偶尔出现厚层，如D671井5小层，砂厚达16m。

在连井剖面对比和测井砂岩厚度统计的基础上，结合沉积背景勾画了五个砂层组的砂地比模式图，用来帮助进行连续切片分析。

2、连续波形分析：

由于地震子波的延续性，大多数地层切片上面都会有多个砂体相互干涉后的痕迹。然而，根据地震沉积学和前述特征切片薄互层分析理论，通过地震地貌（地震地貌不是古地貌中地形的高低，而是指沉积特征在沉积等时面上的地震映像，这种映像是等时界面上的平面地震反射样式或形态）研究最大限度的利用地震横向分辨率，在沉积等时面上扑捉地震相位的空间变化，进行地质体的“识别”而不是“分辨”。

在砂地比模式的指导下，通过上部地层连续切片对比分析我们也会找到一些规律，第一张到第四张切片的地震平面映像大致可以表征1砂层组的砂体平面展布特征，第三张到第八张切片的地震平面映像大致可以表征2砂层组的砂体平面展布特征，第八张到第十张切片的地震平面映像大致可以表征3砂层组的砂体平面展布特征。

同理，在砂地比模式的指导下，通过下部地层连续切片对比分析我们也会找到一些规律，第二张到第七张切片的地震平面映像大致可以表征4砂层组的砂体平面展布特征，第七张到第十一张切片的地震平面映像大致可以表征5砂层组的砂体平面展布特征。

3、砂体展布范围研究：

以沉积背景为指导，在上部地层单元沉积认识的控制下，结合特征切片及井点砂地比信息，可以勾画1小层砂组的沉积微相平面图，1砂层组砂体主要分布于工区中西部，连片性较好，局部区域仍然具有明显的曲流河特征。通过以上对砂体分布范围的刻画，为下一步有利储层的预测提供了资料的基础。

上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：

由于采用了将预测薄层砂体分布的方法设计为包括：步骤1：利用录井和测井信息对砂体进行识别，从地质剖面上确定砂层纵向发育规律；步骤2：将原始地震剖面进行负90°相位旋转（逆时针），使薄砂层对应到地震波振幅响应特征；步骤3：将典型井砂组投影到地震剖面上，确定薄砂层在地震剖面上的位置；步骤4：从纵向对地震数据体进行连续地层切片，观察切片的地震波形变化特征，确定薄砂层的响应特征切片；步骤5：利用响应特征切片在平面上确定薄砂层的分布范围的技术方案，即利用钻录井地质信息确定薄砂层的空间发育的位置；利用地震相位负90°旋转将薄砂层对应到地震波强振幅响应；利用连续地层切片技术解剖砂体的空间结构；利用地震波形极性反转特征优选薄砂体的特征切片；利用地震平面属性切片识别薄砂体分布范围；利用地震波形变化的特征位置确定薄砂体响应时窗，结合地震传播速度可以求取薄砂体的厚度，所以，有效解决了现有的砂体预测方法存在对薄砂层识别困难的技术问题，进而实现了能够准确高效的预测出砂体中薄砂层分布信息和厚度信息的技术效果。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。