利用地震反演进行潜山裂缝性储层预测的方法及装置与流程

1.本发明涉及一种潜山储层勘探领域，涉及一种利用地震反演进行潜山裂缝性储层预测的方法。


背景技术：

2.潜山油气藏是近些年中国近海勘探的重点和难点之一，是重要的油气上产接替领域。潜山油气藏以变质岩储层和碳酸盐岩储层为主，二者的共同点是裂缝储层为主。潜山油气藏勘探中存在储层非均质性强、裂缝类型及分布复杂、储层地球物理响应特征认识不清等问题，缺乏基于地球物理反演理论的有效的储层预测和精细描述方法。目前常用的各向异性地震反演技术都是同时反演各向同性参数项和各向异性参数项，待反演参数有5项以上，过多的待反演参数严重影响了反演技术的稳定性，对于反演结果的精度有较大的影响。


技术实现要素：

3.针对上述问题，本发明的目的是提供一种利用宽方位地震资料反演潜山裂缝储层各向异性参数的方法，通过建立项数较少的各向异性叠前地震反演算法，实现裂缝特征参数的稳定、精确反演，优选出包含油气的裂缝储层，为潜山裂缝油气藏的勘探和开发提供重要的理论支撑。
4.为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：
5.一种利用地震反演进行潜山裂缝性储层预测的方法，包括：
6.获取部分角度叠加地震数据，在潜山工区开展宽方位地震数据采集，得到不同入射角、不同方位角的地震道集数据，经过保幅叠前处理，将所得到的地震道集数据分别进行叠加，得到部分角度叠加地震数据；
7.获取测井曲线，在潜山工区中开展全波列测井，以获取测井曲线；
8.提取子波，将所得到的部分角度叠加地震数据和获取的测井曲线进行分方位和分角度地子波提取，对应每个地震数据提取一个子波；
9.获得第一参数和第二参数，利用所得到的测井曲线计算纵波阻抗i
p
，并且计算得出第一参数和第二参数。
10.开展叠前宽方位地震反演，利用部分角度叠加地震数据、子波、解释层位开展宽方位叠前地震反演，得到潜山裂缝储层各向异性参数ζ1和ζ2。
11.本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
12.本发明中，为了提高潜山裂缝储层各向异性参数反演的稳定性和精确性，将正交各向异性反射系数方程改写为三项方程，通过减少反演目标函数的矩阵维度降低运算的复杂度和不确定性，得到了更加准确的潜山裂缝储层各向异性参数，为潜山裂缝油气藏的勘探和开发提供重要的理论支撑。
附图说明
13.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。
14.在附图中：
15.图1是根据本技术的潜山裂缝储层宽方位预测方法的流程示意图。
具体实施方式
16.下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施方式。虽然附图中显示了本发明的示例性实施方式，然而应当理解，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能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
17.基于地震各向异性理论识别地下裂缝的技术已经取得了较好的应用效果。在储层中存在定向裂缝组的情况下，地震波速度和反射振幅随偏移距和方位角而变化。与地震波速度(旅行时差)相比，反射振幅具有更高的垂直分辨率并且对储层的性质更敏感，因此反射振幅更适用于表征裂缝性储层。常规的裂缝性储层反演方法通常假设储层中发育一组平行排列的具有水平横向各向同性(hti)对称性的垂直裂缝。正交各向异性介质是一种正交对称各向异性介质。对于复杂的裂缝储层，可以将正交各向异性介质的刚度矩阵建模为vti背景介质矩阵与裂缝弱度参数之和，开展各向异性地震反演。
18.但是目前常用的各向异性地震反演技术都是同时反演各向同性参数项和各向异性参数项，待反演参数有5项以上，过多的待反演参数严重影响了反演过程的稳定性，对于反演结果的精度有较大的影响。本发明针对以上问题，在保证反演精度的前提下减少了待反演参数的数量，建立了一种可以稳定、准确反演储层裂缝特征参数的方法。
19.存在两组近似正交的裂缝的潜山储层的描述和预测，需要将储层等效为正交各向异性介质，通过各向异性参数对储层裂缝特征进行描述。目前常规的各向异性介质描述方法大都使用thomsen各向异性参数，对于裂缝特征的描述是间接的。为了更加精确地描述裂缝特征，需要更加直接的各向异性参数和相关方法。
20.潜山裂缝储层的地震正交各向异性介质纵波反射系数可以表示为：
[0021][0022]
其中，i
p
、is、分别表示纵横波阻抗，δ
x
、δy、δz、ε
x
、εy、εz、γ
x
、γy分别表示正交各向异性介质模型中的各向异性参数，α、β表示纵横波速度，θ表示入射角，φ表示方位角，δ表示界面两侧介质参数的差值，上划线表示界面两侧介质参数的平均值。
[0023]
由于等号右边最后一项是高次项，对于反射系数影响较小，所以方程(i)可以近似为：
[0024][0025]
根据bakulin给出的裂隙弱度参数δ
n1
,δ
t1
δ
n2
,δ
t2
与thomsen参数之间的关系如下：
[0026]
ε
x
＝-2g(1-g)δ
n2
，δ
x
＝-2g[(1-2g)δ
n2
+δ
t2
]，
[0027]
εy＝-2g(1-g)δ
n1
，δy＝-2g[(1-2g)δ
n1
+δ
t1
]，
[0028]
将上述表达式代入方程(ii)可以得到方程(iii)：
[0029][0030]
其中，δ
n1
,δ
t1
δ
n2
,δ
t2
表示两个方向裂缝的法向弱度和切向弱度。
[0031]
将方程(iii)进行整理可以得到方程(iv)：
[0032][0033]
其中，ζ1＝δ
t1-(1-2g)δ
n1
，ζ2＝δ
t2-(1-2g)δ
n2
。
[0034]
方程(iv)是一个三项的正交各向异性介质纵波反射系数方程，可以用于各向异性叠前地震反演。相比thomsen各向异性参数，ζ1和ζ2可以更加精确地指示裂缝储层的特征。
[0035]
具体的实施步骤如下：
[0036]
(1)在潜山工区开展宽方位地震数据采集，得到不同入射角、不同方位角的地震道集数据，经过保幅叠前处理，将地震数据按照入射角分为三个角度范围，在每个入射角范围内再分为三个方位角范围，将九个道集数据分别进行叠加，得到部分角度叠加地震数据；
[0037]
(2)在工区关键井中开展全波列测井，获取包括纵波速度、横波速度、密度、孔隙度、泥质含量、含水饱和度、裂缝孔隙度等测井曲线；
[0038]
(3)利用步骤(1)中的部分角度叠加地震数据和测井纵波速度、密度曲线进行分方位、分角度子波提取，对应每个地震数据提取一个子波；
[0039]
(4)利用步骤(2)中得到的测井曲线计算纵波阻抗i
p
和两个参数e、f，它们的表达式如下：
[0040]
[0041][0042]
(5)利用步骤(1)中的部分角度叠加地震数据、步骤(4)中得到的三个参数曲线和解释层位进行低频模型构建，得到三个参数的低频模型；
[0043]
(6)利用步骤(1)中得到的部分角度叠加地震数据、步骤(2)中得到的子波、解释层位和步骤(5)中得到的低频模型进行地震反演，反演目标函数如方程(3)所示，求取目标函数最小值即可得到描述潜山裂缝储层的参数ζ1和ζ2。
[0044][0045]
其中，d是步骤(1)中得到的部分角度叠加地震数据组成的矩阵，表达式如下：
[0046]
i＝1,2,3，j＝1,2,3；
[0047]
g是由步骤(2)中得到的子波组成的系数矩阵，表达式如下：
[0048][0049]
r是待反演参数组成的矩阵；
[0050]
r＝[δlni
p0 lδlni
pn δlne
0 lδlne
n δlnf
0 lδlnfn]
t
，b(θi,φj)＝-8gsin2θ
i cos2φj，c(θi,φj)＝-8gsin2θ
i sin2φj.
ꢀ‑
8g sin2θcos2φ；和分别表示噪音和模型的方差；此处下标n为采样点数；α1,α2,α3分别为模型约束的权重因子，分别为模型约束的权重因子，re＝[δlne
0 l δlnen]
t
， rf＝[δlnf
0 lδlnfn]
t
。
[0051]
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。