一种基于地震沉积学理论的精确预测薄层砂体时空展布特征的方法与流程

本发明涉及油气勘探和开发领域，特别涉及一种基于地震沉积学理论的精确预测薄层砂体时空展布特征的方法。

背景技术：

1、随着经济的快速发展和能源消费的增加，我国对于油气资源的依赖程度逐渐加深。我国目前的原油和天然气需求量已经远远超过了国内产能的供应，导致大规模的油气依赖进口。随着我国的能源消费量在不断增长，特别是汽车保有量的快速增加，使得对石油资源的需求量大幅度上升。因此，我国需要加快深度开发石油资源来满足国内的能源需求，解决我国在能源领域面临着安全风险的问题。

2、油气能源为不可再生能源，世界油气能源历经数十年的大规模深度勘探开发，未来油气勘探和开发发展方向是逐渐过渡为精细勘探开发，准确地表征识别薄层砂体的发育对于油气藏的勘探和开发具有重要意义。薄层砂体是指沉积层中相对较薄的砂岩层，其厚度通常在数米至数十米之间。由于其薄弱的储层性质，传统的勘探开发方法往往难以准确识别和有效开发这些薄层砂体。而薄层砂体往往具有较高的含油气量，对于我国油气资源的增储增产具有重要意义。因此，深度开发识别薄层时空砂体展布特征成为提高我国油气资源勘探开发效率和产量的关键技术之一。

3、由于薄层砂体发育特征的特殊性，常规地震资料解释识别砂体精度往往无法准确地识别和描述薄层砂体(小于1/4波长)，测井曲线的响应也会受到邻近层位的干扰，传统的地震解释和测井方法往往无法精细预测薄层砂体时空展布特征发育情况，导致油气勘探和开发进程受限。地震沉积学是在地震地层学和层序地层学的基础上发展起来的地质学和地球物理学相互交叉的学科。二十余年的地震沉积学理论发展和国内外油气精细勘探经验表明，在利用地震垂向分辨率难以识别的薄层砂体(小于1/4波长)、描述薄层砂体的形态和分布特征、重建不同类型储集层分布和沉积体系的沉积过程方面，地震沉积学具有无可比拟的优势。

4、现有地震沉积学的研究体系日趋成熟，研究流程逐渐规范，但仍存在问题，传统地震沉积学解释主要通过90°相位调整、地震属性提取和地层切片技术，强调对于薄层砂体的平面识别研究以及纵向沉积历史演化，对井间薄层砂体具体的发育时空展布特征预测很大程度上依靠地质模型模式推测指导，带有很强的不确定性且缺乏对砂体具体发育厚度的精确预测。因此，需要一种能够精确预测薄层砂体时空展布特征的方法，以提供准确的地质信息，指导油气藏的精细勘探和开发工作。本发明旨在解决传统方法无法精细表征薄层砂体问题，提供一种基于地震沉积学的理论的精确预测薄层砂体时空展布特征的方法。该方法通过加载叠后地震数据、地震资料品质分析、提高分辨率处理、90°相位转换、制作合成地震记录、构建高分辨率等时地层格架、明确沉积体系类型和主要砂体发育类型、提取地震属性和地层切片、岩石物理分析、地层切片精细地质解释、确定区分砂泥岩敏感曲线、波形指示反演、建立交会体解释结论、反演体交会、交会体数据验证评价和薄层砂体叠合三维古地貌镂空显示等步骤，能够精确预测薄层砂体的时空展布特征发育情况。

技术实现思路

1、本发明提供了一种基于地震沉积学理论的精确预测薄层砂体时空展布特征的方法。该方法包括以下步骤：

2、步骤1：建立三维地震解释工区，加载叠后地震数据体、常规测井曲线资料、层位数据、井分层数据、测井解释结论、录井数据、井斜数据、地质分层数据。

3、步骤2：进行地震资料品质频谱分析，确定地震资料主频和频宽，并计算地震资料分辨率极限。

4、步骤3：对地震资料进行提频，提高地震资料分辨率。

5、步骤4：对叠后地震数据体进行90°相位转换，建立测井岩性和地震同相轴极性之间良好的对应关系，增强地震剖面可解释性。

6、步骤5：制作单井合成地震记录标定，根据合成地震记录波组特征和井旁地震道波形特征对应程度，建立高精度测井-地震上的时深对应关系。

7、步骤6：根据测井响应特征、岩性特征和地震响应特征，识别层序界面，构建高分辨率等时地层格架，确保划分的地层单元在同一历史时期沉积而成。

8、步骤7：根据研究区粒度特征分析、典型岩心和测井相特征等资料，明确研究区目的层沉积体系类型，并根据地质模型指导，明确主要砂体发育类型。

9、步骤8：在高分辨率等时地层格架下，提取能反应平面砂体发育情况的层段属性和地层切片，即层段属性切片。

10、步骤9：进行岩石物理分析，明确地层切片上不同色标范围的地质含义。

11、步骤10：基于确定的沉积体系地质模型指导，选取不同地层单元的典型地层切片进行精细的地质解释，恢复沉积演化历史。

12、步骤11：制作研究区测井曲线和岩性关系直方图，确定两类对识别砂岩的敏感测井曲线。

13、步骤12：基于这两类敏感曲线采用波形指示反演方法分别对薄层砂体进行精细表征和预测。

14、步骤13：制作两类敏感曲线交会图，圈定数值范围，建立交汇数据体的解释结论。

15、步骤14：基于数据体解释结论，采用体交会技术对得到的两个反演数据体进行交会，得到交会体数据。

16、步骤15：对得到的交会体数据进行验证评价，以确保能精确预测和表征实际砂体情况。

17、步骤16：将层段属性切片和反演交会体数据与三维古地貌叠合进行砂体镂空显示，精确预测薄层砂体时空展布特征。

18、进一步地，所述步骤2中，地震分辨率极限为1/4波长，可由主频和声波测井曲线提取到的平均速度计算而得。

19、进一步地，所述步骤3中，对提高地震分辨率后的结果评价可从地震同相轴的连续性和反射终止关系两个方面进行。

20、进一步地，所述步骤4中，90°相位转换技术是将原始叠后地震数据体相位调整到90°/-90°。

21、进一步地，所述步骤5中，合成地震记录标定过程中需采用从井旁地震道提取地震子波。

22、进一步地，所述步骤7中，确定沉积体系类型，需要结合研究区历史背景，从粒度特征、岩心特征、测井曲线形态特征、典型沉积构造和沉积序列特征分析等综合判断。

23、进一步地，所述步骤8中，对目的层的层段提取的各类地震属性需要和实际录井砂岩发育厚度做投影比较，确保能反映实际砂岩发育平面分布情况。

24、进一步地，所述步骤8中，制作地层切片，在等时地层格架约束下，在层间进行层位的均匀内插，具体做法是计算平面采样点处顶底地层的时间厚度，时间厚度和切片数量的比值作为层位内插的间隔，其随地层的厚度变化，最后将地层顶部时间层位按照计算的内插间隔向下时移。

25、进一步地，所述步骤9中，岩石物理分析具体是制作波阻抗和gr测井曲线值的交会图，90°相位调整后的地震体是类波阻抗体。

26、进一步地，所述步骤10中，进行精细地质解释时要以地质模型理论为指导，结合古物源、古气候等地质背景。

27、进一步地，所述步骤11中，在制作对测井曲线和岩性关系直方图前，对各类测井曲线采取去异常值和精细标准化处理，以在对砂泥岩敏感性分析时去除非地质影响因素。

28、进一步地，所述步骤13中，对于建立交会数据体解释结论，对于圈定的值域范围一定要有明显的对砂泥岩的区分效果。

29、进一步地，所述步骤15中，对得到的交会体数据进行验证评价，可采用与层段测井曲线特征、实际井段岩性发育、砂岩预测厚度和平面属性特征进行对应分析。

30、与现有技术相比，本发明的优点在于：

31、(1)传统地震沉积学解释流程只局限于对于薄层砂体的平面识别研究以及纵向沉积历史演化，对井间薄层砂体地层对比具体的发育时空展布特征预测很大程度上依靠地质模型模式推测指导，带有很强的不确定性且缺乏对砂体具体发育厚度的精确预测。而地震波形则反映了沉积环境和岩性组合的空间变化，代表了储层垂向岩性组合的调谐样式，其横向变化反映了储层空间的相变特征。因此，基于地震波形的变化可以宏观反映储层的空间异质性。本发明在传统地震沉积学解释流程基础上，采用波形指示反演方法和叠合三维古地貌镂空显示更形象具体地刻画了薄层砂体时空展布特征。

32、(2)克服了以往地震解释技术中由于薄层砂体发育(1/4波长)识别砂体困难、并打破了常规测井识别砂体手段中受到邻近层位的干扰，不同成因单砂体边界展布规律不清的技术局限。采用体交会技术，建立解释结论体，有效克服了常规地震资料分辨率极限和常规单一反演方法识别薄层砂体的多解性，可以提高井间薄层砂体发育预测的可信度和精确度。