一种地震层位标定方法与流程

本发明属于油气田勘探、开发过程中储层预测、岩性油气藏分析技术领域，具体涉及一种地震层位标定方法。

背景技术：

岩性油气藏勘探开发已经成为当今油气田勘探开发的重要领域，人们为了从地震资料中获得更直接更详细的储层岩性、物性及含油气性信息，开展了诸如属性提取分析、叠前/叠后地震属性反演等多种研究工作，但任何针对目标储层的地震信息及属性提取，均离不开地震信息与测井信息之间的层位标定。也就是说，利用测井信息标定地震层位是一项非常重要的基础的工作，因为它是岩性油气藏勘探开发中储层预测研究的前提条件，是连接地震资料与储层的桥梁。

目前，常用的层位标定方法主要有两种：一种是用声波合成地震记录与井旁地震道做相关对比进行的层位标定；另一种是用vsp记录直接进行层位标定。这些方法都属于垂向标定法，即沿井径由浅至深顺序标定层位，在解决复杂的实际问题时，往往存在多解性和局限性。

合成记录层位标定存在的问题：

1、制作合成记录的波阻抗界面的反射系数是根据声波测井和密度测井资料计算得到的，但是这两项油井资料会受到泥浆污染与井壁结构的影响；

2、常规合成地震记录层位标定技术采用水平层状介质假设条件下的一维褶积模型，没有考虑地震波透射损失、多次波、转换纵波等因素对井旁地震道的影响；

3、在使用时间偏移地震数据进行层位标定时，认为反射数据来自于其所在位置的正下方，没有考虑地震成像射线在横向上的漂移，造成合成地震记录与井旁地震道在横向上的对比存在差异；

4、测井速度为井旁垂向层速度，而地面地震具有入射角的均方根速度。因此，在进行井信息的深-时转换中会出现与地面地震数据的闭合差，经常需要速度场的微调才能闭合，然而，在实际工作中薄互层往往表现为连续性较差的弱反射波，以上的速度微调会造成标定的多解性。

在各种垂向层位标定方法中vsp最精确，但也存在如下问题：

1、vsp速度是地层的垂向平均速度，地震资料的是具有入射角的均方根速度，两者对应的时间波形不一致；

2、vsp测井检波器置于井中，没有半波损失，而地面地震检波器埋在地面，处在弹性介质的半空间分界面上，存在半波损失，造成两者极性不一致。

综上，由于现有的垂向标定法，只适应于单井，当一个工区存在多口井时，现有垂向标定法存在的固有问题及多解性的存在，造成各单井之间对于同一目标储层标定结果不完全一致，影响地震层位标定精度。

随着油气勘探目标逐步向岩性油气藏和薄层转移，上述常规的地震层位标定方法精度难以满足需求，如何提高地震层位标定精度，对于提高储层预测和岩性解释的正确性，具有十分重要的意义。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种地震层位标定方法，用于解决在工区存在多口井时，现有合成记录等垂向地震层位标定方法精度不高、具有多解性等缺陷，不能满足薄储层预测、岩性油气藏研究需要的问题。

为解决上述技术问题，本发明提出一种地震层位标定方法，包括如下步骤：

1)根据地震处理成果叠后纯波数据和测井数据，建立地震工区内所有井的井-震时深关系，进行垂向层位标定，获得各个单井对于地震工区内目标层的地震层位垂向标定结果；

2)对所述目标层进行追踪解释，获取目标层地震解释结果；利用属性敏感性分析方法，确定所述地震工区对储层厚度敏感的地震属性；以所述目标层地震解释结果为时窗中心，根据设定的时窗大小，沿目标层提取所述地震工区横向分布的地震属性；在时窗中心上下滑动时窗，提取每次滑动时窗对应的目标层横向分布的地震属性；

3)利用交汇分析方法，将提取的所有地震敏感属性的数据，与各单井对目标层位的砂岩储层厚度进行交汇分析，根据交汇分析的结果确定地震敏感属性和砂岩储层厚度间的相关系数，比较得到的所有相关系数，用数值最大的相关系数对应的时窗滑动量修正所述地震层位垂向标定结果，得到地震层位最终标定结果；所述时窗滑动量为滑动时窗时，相对于时窗中心的滑动量。

所述时窗大小是根据目标层位的砂岩储层厚度及地震资料固有的分辨率确定的。

所述属性敏感性分析方法包括：根据所述地震工区的地震处理成果叠后纯波数据、地质分层数据、测井资料，及所述各单井对目标层位的砂岩储层厚度，结合地震模型正演，进行属性敏感分析，从而确定所述地震工区对砂岩储层厚度敏感的地震属性。

所述地震属性为地震波阻抗。

对所述目标层进行追踪解释，获取目标层地震解释结果的步骤包括：根据所述地震工区的地质分层数据，和所述地震层位垂向标定结果中各单井对于目标层在地震剖面上标定的反射位置，在地震处理成果叠后纯波数据体上，对地震工区内目标层的层位进行精细追踪解释，从而得到目标层地震解释结果。

所述砂岩储层厚度是根据所述地震工区的地质分层数据和测井资料确定的。

步骤1)中根据标准化处理的测井曲线和提取的地震子波，生成震工区所有单井的合成地震记录，建立所述地震工区内所有单井的井-震时深关系。

得到所述标准化处理的测井曲线的过程包括以下步骤：依据地震工区的标志层的测井曲线特征响应值对地震工区所有钻井的测井曲线进行标准化编辑处理。

所述地震子波是从地震处理成果叠后纯波数据和所述标准化处理的测井曲线中提取的。

本发明的有益效果是：在利用现有垂向层位标定方法获得的层位垂向标定结果的基础上，根据各单井目标储层厚度在横向上与地震属性信息的最佳匹配关系，确定最佳储层标定位置。本发明提出了垂向标定与横向标定结合使用的方法，采用滑动时窗寻找多井储层厚度参数在横向上与地震敏感属性的最佳匹配点，作为最终标定结果，适用于地震工区存在多口井的情况，提高了对于薄层的标定精度。

附图说明

图1是本发明技术方案流程框图；

图2是东濮凹陷柳屯次洼测井曲线一致性校正前直方图；

图3是东濮凹陷柳屯次洼测井曲线一致性校正后直方图；

图4是东濮凹陷柳屯次洼合成记录标定图；

图5是东濮凹陷柳屯次洼时-深关系图；

图6是东濮凹陷柳屯次洼提取地震属性时窗滑动图；

图7是东濮凹陷柳屯次洼储层厚度与地震敏感属性交会图；

图8是东濮凹陷柳屯次洼横向层位标定相关系数曲线图；

图9是东濮凹陷柳屯次洼胡114-1井在波阻抗剖面显示图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。

利用垂向层位标定方法，获得各个单井对于地震工区内目标层的地震层位垂向标定结果。

对目标层进行追踪解释，获取目标层地震解释结果；利用属性敏感性分析方法，确定地震工区对储层厚度敏感的地震属性；以所述目标层地震解释结果为时窗中心，根据设定的时窗大小，沿目标层提取地震工区横向分布的地震敏感属性；在时窗中心上下滑动时窗，提取每次滑动时窗对应的目标层横向分布的地震敏感属性。

利用交汇分析方法，将提取的所有地震敏感属性的数据，与各单井对目标层位的砂岩储层厚度进行交汇分析，根据交汇分析的结果确定地震敏感属性和砂岩储层厚度间的相关系数，比较得到的所有相关系数，用数值最大的相关系数对应的时窗滑动量修正所述地震层位垂向标定结果，得到地震层位最终标定结果；时窗滑动量为滑动时窗时，相对于时窗中心的滑动量。

本发明在目标储层各单井垂向标定的基础上，利用各单井目标储层厚度在横向上与地震属性信息的最佳匹配关系，确定最佳储层标定位置。

上述的各单井目标储层厚度在横向上与地震属性信息的最佳匹配关系的含义是，只有在正确的层位标定情况下，提取的敏感地震属性与多井目标储层的储层厚度具有最大的相关系数，偏离正确标定位置则相关系数下降。

下面结合东濮凹陷柳屯次洼沙三中储层预测中横向标定实例和附图，对本发明实施方式做进一步详细说明，由图1可知，本发明具体步骤如下：

1.获取待反演工区——东濮凹陷柳屯次洼沙三中的地震处理成果叠后纯波数据、地质分层数据、测井曲线。

1.1测井曲线标准化处理：依据地震工区标志层测井曲线特征响应值对该工区所有钻井的测井曲线进行标准化编辑处理。具体如下：

利用直方图法声波曲线标准化编辑处理，分两步进行，首先选取可对比追踪的标准层，选取条件为岩性、电性特征明显、沉积稳定、具有一定厚度的单层或层组、工区内多数井钻遇、且靠近或在反演的目的层段上的泥岩层段；其次是利用交会分析技术作出所有单井标准层总的测井响应频率直方图和单井的标准层测井响应频率直方图。如图2为东濮凹陷柳屯次洼测井曲线一致性校正前直方图，从图2上读出特征峰值所对应的曲线值，以此为标准对步骤1中获取的测井曲线进行标准化处理，以此得到图3所示东濮凹陷柳屯次洼测井曲线一致性校正后直方图。

1.2提取地震子波：利用井旁地震处理成果叠后纯波数据和步骤1.1得到的测井资料提取地震子波。具体如下：

首先利用步骤1获取的东濮凹陷柳屯次洼的地震处理成果叠后纯波数据和步骤1.1获取的测井曲线提取地震子波的振幅谱和相位谱，然后利用振幅谱和相位谱的信息合成如图4所示的东濮凹陷柳屯次洼波阻抗反演中提取的地震子波。上述子波的长度根据资料的信噪比、频率特征等因素，通过反复试验来确定。依据图4东濮凹陷柳屯次洼波阻抗反演中提取的地震子波长度一般为120ms左右，计算时窗至少是地震子波长度的3倍以上。

2.建立井震时-深关系，进行垂向层位标定。应用步骤1.2提取的地震子波和步骤1.1标准化编辑处理的测井曲线，生成该地震工区所有井的合成地震记录，建立该地震工区内所有井的井-震时深关系，即可得到各井对于目标层的地震层位垂向标定结果。具体如下：

2.1建立东濮凹陷柳屯次洼工区内所有单井的井-震时深关系。用步骤1.2提取的地震子波和步骤1.1获取标准化测井曲线制作如图4所示的东濮凹陷柳屯次洼合成记录标定图，便得到东濮凹陷柳屯次洼沙三中所有井的如图5所示的井震时-深关系，其中虚线代表平均时-深关系。图4中相关系数用颜色表示，黄色等暖色调表示高相关系数，蓝色、绿色等冷色调表示低相关系数，相关系数一般要求大于0.7。

2.2利用步骤2.1获取的各单井的井震时-深关系和步骤1获取的地质分层数据，标定各单井目标层位界面在地震剖面上的反射位置，即可得到垂向标定结果，如图4中所示的右侧字符为层位、左侧为标定的时间深度。

3.利用步骤1得到的地质分层数据和步骤1.1得到的测井资料，统计胡114、胡99、胡101、胡115、胡98井等工区内各单井沙三中12砂组的砂岩储层厚度数据，并以散点数据方式加载到工区内。

4.精细层位解释：

根据步骤1获取的东濮凹陷柳屯次洼工区内所有井的地质分层数据和步骤2中沙三中12砂组层位在地震剖面上各井标定的反射位置，在地震处理成果叠后纯波数据体上，对东濮凹陷柳屯次洼工区内沙三中12砂组层位进行精细追踪解释，得到沙三中12砂组地震层位解释结果，达到1×1的解释密度。

5.确定敏感属性：

通过对步骤1获得的东濮凹陷柳屯次洼工区内叠后纯波数据、沙三中12砂组地质分层数据、步骤1.1得到的该工区测井资料及步骤3得到的各单井沙三中12砂组储层厚度数据进行综合研究分析，结合地震模型正演，进行属性敏感性分析，确定该地震工区对储层厚度敏感的地震属性为波阻抗属性。

6.本区沙三中12砂组单砂体厚度一般在3-16m，并考虑地震资料固有的分辨率和频谱计算精度确定时窗大小为20ms，以步骤4沙三中12砂组地震解释结果为时窗中心，沿目标层在时窗内提取整个工区横向分布的地震敏感属性——波阻抗振幅值，波阻抗振幅值是在整个工区横向连续分布的。

7.时窗大小保持20ms不变，以2ms为单位，以沙三中12解释层位为中心上下滑动时窗，如图6所示，每次滑动量为±2ms，每滑动一次时窗，分别沿目标层提取一次整个工区横向分布的波阻抗振幅值。

8.将步骤3获得的工区内各单井沙三中层位的储层厚度数据与步骤6和步骤7提取的沙三中12砂组具有不同时窗滑动量的波阻抗振幅值分别进行交汇分析，得到多个波阻抗振幅值与多井获得的储层厚度数据交会图，以及相应的相关系数值——多项式回归系数值。该回归系数值反映了具有不同时窗滑动量的横向分布的地震属性与多井数据两者之间相关程度。得到的图7为时窗向上滑动2ms时提取的波阻抗振幅值与储层厚度交会图，该图中多项式回归系数为83.6，在回归系数曲线上是最大值。

9.以时窗滑动量为横坐标，以多项式回归系数为纵坐标绘制曲线，得到图8柳屯次洼沙三中12砂组横向层位标定多项式回归系数曲线图，寻找相关系数曲线最大值对应的时窗滑动量为-2ms，用该时窗滑动量修正采用现有垂向层位标定方法获取的垂向标定结果，得到目标层位最终标定结果。

由此可见，本发明的有益效果在于把传统的垂向标定法与横向标定新方法结合，在多口单井合成记录垂向标定基础上，采用滑动时窗寻找多井沙三中12砂组储层厚度参数在横向上与地震敏感属性即波阻抗属性的最佳匹配点，为垂向标定结果向上修正2ms，作为沙三中12砂组最终标定结果，进一步提高了对于薄层的标定精度。有效解决了垂向标定方法的薄层标定精度低及有多井存在时标定结果往往不一致问题。经应用本发明的方法得到的地震层位标定结果精度较以往垂向标定法显著提高，尤其满足多井标定一致性及提高薄层标定的需求，对于储层预测和岩性油气藏研究奠定良好基础。

在东濮凹陷柳屯次洼储层横向精细标定基础上，采用去压实波阻抗反演技术进行储层预测，依据去压实波阻抗资料对沙三中地层进行精细岩性圈闭刻画，发现岩性油气藏储量规模604.6×10⁴吨，图9所示部署的岩性油藏滚动探井胡114-1井钻遇油层22.5m/11，获得日产9.8吨工业油流，在波阻抗剖面上可见储层预测吻合率较高，可达到85％，验证了地质认识的准确性，本发明为储层预测和正确识别、刻画岩性圈闭奠定了坚实基础。