上覆不等厚砂岩干涉的储层厚度定量预测方法与流程

1.本发明涉及陆相复杂隐蔽油藏的储层厚度预测方法，特别是涉及到一种上覆不等厚砂岩干涉的储层厚度定量预测方法。


背景技术：

2.陆相复杂隐蔽油藏中岩性复杂多变、沉积韵律多样，受到上覆地层的干涉效应影响，目标储层的地震反射特征复杂，往往造成储层地震预测困难。尤其在上覆发育不等厚砂岩情况下，对目标储层的干涉影响在全区不稳定，时有时无，现有技术适用性差，预测精度低。因此，需要研究消除上覆不等厚砂岩干涉影响，实现目标储层厚度定量预测的技术方法。
3.目前，在储层厚度预测方面的诸多研究中，大多数文献注意到了薄储层自身的调谐干涉效应，应用不同调谐频率的地层切片或地层切片组合较好的预测了薄层砂岩的展布范围，如中国专利申请cn106443781a公开了一种预测薄层砂体分布的方法，中国专利cn105319585b公开了一种利用薄层干涉振幅恢复识别油气藏的方法。但该方法适用的地质条件较为简单，并未考虑到上覆不等厚砂岩发育时，对薄层的干涉效应及对薄层厚度预测的影响。
4.同时，以往研究上覆地层对目标地层的干涉效应时，多数文献注意到了上覆地层产生的强反射屏蔽作用。在上覆屏蔽层厚度横向变化比较稳定时，采用了子波分解与重构技术，如《强屏蔽下薄储层高精度预测研究——以松辽盆地三肇凹陷为例》(顾雯，2017)；在上覆屏蔽层厚度横向变化较大时，采用了基于“钉型”子波+压缩感知技术，如《基于压缩感知技术的去除强屏蔽研究及应用》(张云银，2019)。但上述方法中，上覆屏蔽层均产生全区较为稳定的较强地震反射，对目标储层的干涉影响在全区具有稳定性。而对于上覆不等厚砂岩情况下，由于其对目标储层的干涉影响在全区不稳定，时有时无，导致上述技术的适用性差，预测精度低。
5.因此，提供一种适用于上覆不等厚砂岩干涉的储层厚度定量预测方法，提高预测精度，是目前所亟需的。


技术实现要素：

6.本发明目的是提供一种上覆不等厚砂岩干涉的储层厚度定量预测方法，在上覆发育不等厚砂岩情况下，消除干涉影响，实现目标储层厚度精确定量预测。
7.本发明的目的可通过以下技术方案实现：
8.一种上覆不等厚砂岩干涉的储层厚度定量预测方法，其包括以下步骤：
9.步骤1，实钻井分析，包括上覆不等厚砂岩及目标储层的厚度、地层速度及密度；建立目标储层地震正演模型，分析上覆不等厚砂岩对储层的地震干涉特征，选择合适的地层切片位置；
10.步骤2，确定目标储层的的优势调谐频率；
11.步骤3，地震分频处理，提取优势调谐频率最佳地层切片；
12.步骤4，建立不同厚度范围的分频切片融合公式：
13.步骤5，利用步骤4所得公式得到目标储层不同厚度的平面预测图，将不同厚度预测结果叠合，实现储层厚度定量预测。
14.本发明还可通过以下技术方案实现：
15.步骤1中，通过波动方程地震正演模拟，定量分析目标储层厚度与不同位置地层切片振幅的变化关系，选择目标储层地震反射的波峰或波谷作为合适的地层切片位置。
16.进一步优选地，在上覆砂岩厚度较大时，优选目标储层地震反射的波峰位置作为合适的地层切片位置；在上覆砂岩厚度较小时，优选目标储层地震反射的波谷位置作为合适的地层切片位置。
17.在步骤2中，
18.f＝v/λ＝v/4h
19.其中，v为纵波速度，f为地震资料主频，λ为地震纵波波长，h为调谐厚度；当砂岩厚度值等于四分之一波长时，令h等于目标砂体厚度，计算得到的f即为目标储层的优势调谐频率。
20.在步骤3中，可选择傅里叶变换、小波变换、s变换、广义s变换任一时频分析算法，对地震数据进行分频处理，生成优势的调谐频率体，并提取目标砂体地层切片的振幅属性，获得优势调谐频率下的最佳地层切片；
21.进一步优选地，选择广义s变换算法进行时频分析，公式如下：
[0022][0023]
其中，t表示时间；f表示频率；τ为高斯窗在时间轴上的位置，时窗宽度随频率的变化而改变，频率的倒数决定了时窗的大小；p控制gaussian窗宽度的参数，取值范围0～1，p值越小频率分辨率越高；x(t)表示时间域输入信号；exp为自然对数函数；π为圆周率；i表示虚数单位；dt表示积分函数。广义s变换分频算法能够方便有效地将地震资料分为若干个频段，具有较高的时频分辨率，能够有效避免频带间的频率泄露；同时，广义s变换的无损可逆性质基本能够实现无误差重构，满足了实际地震数据处理的要求。
[0024]
在步骤4中，将实钻井储层按不同厚度范围，分别与各自的优势调谐频率地层切片属性作井震相关分析，选取相关系数较高的分频地层切片进行加权线性回归，建立不同厚度范围的分频地层切片定量表征公式。
[0025]
进一步优选地，选取优势频率范围内的目标储层波峰及波谷切片振幅，将实钻井储层的不同厚度分别与分频切片统计拟合，将相关系数较高的分频切片进行加权线性回归，建立不同厚度范围的分频地层切片定量表征公式：
[0026]
thickness＝a1k1+a2k2+a3k3+
……
+a
nkn
+c
[0027]
其中，thickness为预测的薄层砂岩厚度；a为优势调谐频率的最佳地层切片位置(目标储层波峰及波谷切片振幅)，a1为第1个优势频率的地层切片组合，an为第n个优势频率的地层切片组合；k1为第1个地层切片组合的加权系数值，kn为第n个地层切片组合的加权系数值；c为加权常数。依据此定量公式可实现对上覆不等厚砂岩干涉的储层厚度定量预测。
[0028]
有益效果：
[0029]
本发明方法在地震正演模拟分析基础上，优选了消除上覆不等厚砂岩干涉影响的地层切片位置，并在实钻厚度约束下，建立了储层厚度定量公式，显著提高了预测精度。本发明方法实现了目标储层厚度定量预测，进一步丰富了陆相复杂隐蔽油藏的储层厚度预测技术，具有良好的应用效果和推广前景。
附图说明
[0030]
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
[0031]
图1为本发明实施例1所述上覆不等厚砂岩干涉的储层厚度定量预测方法的流程图；
[0032]
图2是上覆不等厚砂岩及目标储层的地震正演模型图；
[0033]
图3是目标储层厚度与目标储层波峰位置切片振幅的交会分析图；
[0034]
图4是目标储层厚度与目标储层波谷位置切片振幅的交会分析图；
[0035]
图5是40hz井震分频切片砂岩厚度地震预测图；
[0036]
图6是50hz井震分频切片砂岩厚度地震预测图；
[0037]
图7是两类分频地层切片融合后的储层厚度预测图。
具体实施方式
[0038]
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0039]
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作和/或它们的组合。
[0040]
为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本发明的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本发明的技术方案。
[0041]
实施例1
[0042]
如图1所示，所述上覆不等厚砂岩干涉的储层厚度定量预测方法，包括以下步骤：
[0043]
步骤1，通过实钻井分析，明确上覆不等厚砂岩及目标储层的厚度、速度及密度等岩石物理特征，建立上覆不等厚砂岩的储层地震正演模型。本实施例中，岩性组合类型主要是上覆不等厚砂岩和目标砂岩储层。
[0044]
统计表明，上覆不等厚砂岩厚度在4-19m之间，平均10m，速度为3500m/s；目标砂岩储层厚度在3-27m之间，平均15m，速度为3400-3800m/s。通过波动方程地震正演模拟，确定了上覆不等厚砂岩对目标储层开始产生干涉时的地震响应特征，并定量统计了目标储层厚度与不同位置地层切片振幅的变化关系，以远离上覆不等厚砂岩反射为基本原则，优选了能较好反映目标储层厚度变化的地层切片位置：目标储层的波峰及波谷切片振幅。其中，在上覆砂岩厚度较大时，目标储层受上覆砂岩干涉较小，此时优选目标储层地震反射的波峰
位置；在上覆砂岩厚度较小时，目标储层受到上覆砂岩干涉较大，此时优选目标储层地震反射的波谷位置。最终，通过上述统计分析，实现了消除上覆不等厚砂岩干涉影响的目的。流程进入到步骤2。
[0045]
步骤2，按照厚度调谐原理，在地层速度确定的前提下，当砂岩厚度值等于四分之一波长时，根据地震纵波传播速度公式，求取对应的频率：
[0046]
f＝v/λ＝v/4h
[0047]
其中，v为纵波速度，f为地震资料主频，λ为地震纵波波长，h为调谐厚度。令h等于目标砂体厚度，利用上式计算得到f即为反映目标砂体的优势调谐频率。
[0048]
通过实钻井统计分析得出目标砂岩储层的厚度主要分布在10-20m、21-30m之间，按照统计的砂岩速度3500m/s计算，计算得出目标储层的优势调谐频率主要在40hz和50hz。流程进入到步骤3。
[0049]
步骤3，在对地震数据分频处理时，优选较为精确的广义s变换算法进行时频分析。根据如下公式进行计算：
[0050][0051]
其中，t表示时间；f表示频率；τ为高斯窗在时间轴上的位置，时窗宽度随频率的变化而改变，频率的倒数决定了时窗的大小；p控制gaussian窗宽度的参数，取值范围0～1，p值越小频率分辨率越高；x(t)表示时间域输入信号；exp为自然对数函数；π为圆周率；i表示虚数单位；dt表示积分函数。
[0052]
在本实施例中，将地震数据划分为35hz、40hz、45hz、50hz和55hz共5个分频数据体，反映不同厚度的砂体信息。并进一步对目标储层的40hz和50hz两个优势调谐频率分别提取了最佳地层切片：目标储层的波峰及波谷切片振幅。流程进入到步骤4。
[0053]
步骤4，选取了40口实钻井的21-30m砂体厚度与40hz优势调谐频率的目标储层波峰及波谷切片振幅进行加权线性回归，建立了目标储层厚度(21-30m)的分频地层切片融合公式：
[0054]
thickness1＝0.11*a1+0.0047*a2+13.3
[0055]
其中，thickness1为预测的目标储层厚度(21-30m)；a为40hz优势调谐频率的目标储层波峰及波谷切片振幅，a1为40hz优势频率的目标储层波峰切片振幅，a2为40hz优势频率的目标储层波谷切片振幅。
[0056]
选取了40口实钻井的10-20m砂体厚度与50hz优势调谐频率的目标储层波峰及波谷切片振幅进行加权线性回归，建立了目标储层厚度(10-20m)的分频地层切片融合公式：
[0057]
thickness2＝0.16*a1+0.19*a2+15.3
[0058]
其中，thickness2为预测的目标储层厚度(10-20m)；a为50hz优势调谐频率的目标储层波峰及波谷切片振幅，a1为50hz优势频率的目标储层波峰切片振幅，a2为50hz优势频率的目标储层波谷切片振幅。流程进入到步骤5。
[0059]
步骤5，将建立的两类厚度范围(10-20m、21-30m)分频地层切片融合公式推广应用，分别得到10-20m、21-30m厚度的储层平面预测图，并将不同厚度预测结果叠合，实现了上覆不等厚砂岩干涉的储层厚度定量预测。
[0060]
图2是上覆不等厚砂岩及目标储层的地震正演模型图。图3是目标储层厚度与目标储层波峰位置切片振幅的交会分析图，该图表明目标储层厚度在21-30m之间时，与目标储层波峰位置切片振幅成正比，有较好的线性关系。图4是目标储层厚度与目标储层波谷位置切片振幅的交会分析图，该图表明目标储层厚度在10-20m之间时，与目标储层波峰位置切片振幅成正比，有较好的线性关系。图5是40hz井震分频切片砂岩厚度地震预测图，分析表明预测结果与实钻井21-30m的砂体厚度吻合度较高，厚度预测误差平均在9.0％。图6是50hz井震分频切片砂岩厚度地震预测图，分析表明预测结果与实钻井10-20m的砂体厚度吻合度较高，厚度预测误差平均在7.2％。图7是两类分频地层切片融合后的储层厚度预测图，分析表明预测结果与实钻井砂体厚度吻合度较高，参与井的厚度预测误差平均在7.7％，验证井的厚度预测误差平均在19.1％，实现了上覆不等厚砂岩干涉的储层厚度定量预测。
[0061]
本说明书中采用的表示方法，是本领域技术人员习惯用法，本领域技术人员熟知，不做更详细解释。
[0062]
如上所述，对本发明的实施例进行了详细地说明，并非用于限定本发明的保护范围。只要实质上没有脱离本发明的发明点及效果可以有很多的变形，这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，这样的变形例也全部包含在本发明的保护范围之内。