直接提取流体因子的新方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及油田开发技术领域，特别是涉及到一种直接提取流体因子的新方法。【背景技术】
[0002] 目前，流体因子在储层流体识别中具有非常重要的意义，而叠前地震反演是流体 识别最有效的手段。传统的作法是首先反演纵波速度、横波速度和密度三个数据，然后用这 三个数据间接地计算Ap、iip、Russell流体因子等流体信息，这种作法的不足之处是会 带来累计误差。针对这一问题，很多学者开展了基于叠前反演的流体因子直接提取方法，其 优势在于能够减小累计误差，因此结果更加准确可靠。
[0003]Smith和Gidlow等提出用加权叠加方法得到纵横波速度相对变化量，并从反演结 果估算流体因子和检测气层的方法。Fatti用权叠加的方法得到了纵波阻抗的相对变化量 和横波阻抗的相对变化量。Goodway通过反演得到Ap和yp等数据体，用于描述储层的 岩性和含流体性质，要比用纵波阻抗和横波阻抗更直观。Gray(2002)改进了Goodway方法， 从叠前数据中反演出了A和y，消去了密度的影响，可以更好地描述岩性和流体。Russell 在前任研究的基础上，得到了流体饱和条件下的流体因子，称为Russell流体因子，并通过 叠前反演的方法间接的获得了该流体因子。在国内方面，也有很多专家学者进行了叠前流 体因子提取方面的研究，并取得了较好的应用效果。但是这些方法大都是通过两步法实现 的，即首先反演得到纵横波速度、密度等信息，然后再简介计算流体因子（如Gassmann流体 项），因此往往会有较大的提取误差。为此我们发明了一种新的直接提取流体因子的新方 法，解决了以上技术问题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种通过提取与油、气、水等流体之间相关的流体因子，来实 现不同流体的有效区分的直接提取流体因子的新方法。
[0005]本发明的目的可通过如下技术措施来实现：直接提取流体因子的新方法，该直接 提取流体因子的新方法包括：步骤1，输入叠前道集和地震子波数据；步骤2,输入Gassmann 流体项近似方程；步骤3,建立目标函数并求解目标函数；以及步骤4,输出Gassmann流体 项结果，用于进一步的储层预测和流体的识别。
[0006]本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：
[0007] 在步骤1中，输入的叠前道集为叠前共成像点道集，或是部分叠加的角道集。
[0008] 在步骤1中，利用声波测井和密度测井资料采用确定性子波提取方法提取地震子 波数据，或是采用统计性子波提取方法提取地震子波数据。
[0009]在步骤2中，Gassmann流体项近似方程如公式（1)所示，
[0010]
[0011] 其中，Rpp( 0)表示不同角度的地震反射系数，Fg表示介质的Gassmann流体项，li 表不剪切模量，P表不密度，zly和ri分别表不干燥岩石和饱和流体岩石的纵横波速度平方 比平均值的平方，该公式包含了介质的Gassmann流体项、剪切模量和密度信息，是直接提 取Gassmann流体项的基础。
[0012] 在步骤3中，以贝叶斯反演框架为基础，将似然函数、先验信息以及Gassmann流 体项近似方程相结合，得到初始的目标函数；其次，进一步在初始目标函数中加入点约束信 息，并得到最终的目标函数。
[0013]在步骤3中，假定地震数据的噪声服从正态分布，且独立，待估计的参数服从柯西 分布，用公式（1)将似然函数、先验分布以及正演公式结合起来，就得到初步的目标函数， 在反演过程中加入可变数量的点约束来达到稳定反演结果、提高反演结果的客观性、准确 性的目的，将目标函数的每一项对参数求导，并令导数为零，最终可以得到下面的方程组， 即最终的目标函数：
[0014]
【主权项】
1. 直接提取流体因子的新方法，其特征在于，该直接提取流体因子的新方法包括： 步骤1，输入叠前道集和地震子波数据； 步骤2,输入Gassmann流体项近似方程； 步骤3,建立目标函数并求解目标函数；以及 步骤4,输出Gassmann流体项结果，用于进一步的储层预测和流体的识别。
2. 根据权利要求1所述的直接提取流体因子的新方法，其特征在于，在步骤1中，输入 的叠前道集为叠前共成像点道集，或是部分叠加的角道集。
3. 根据权利要求1所述的直接提取流体因子的新方法，其特征在于，在步骤1中，利用 声波测井和密度测井资料采用确定性子波提取方法提取地震子波数据，或是采用统计性子 波提取方法提取地震子波数据。
4. 根据权利要求1所述的直接提取流体因子的新方法，其特征在于，在步骤2中， Gassmann流体项近似方程如公式（1)所示，
其中，Rpp(9 )表示不同角度的地震反射系数，Fg表示介质的Gassmann流体项，ii表示 剪切模量，P表不密度，仏和（分别表不干燥岩石和饱和流体岩石的纵横波速度平方比 平均值的平方，该公式包含了介质的Gassmann流体项、剪切模量和密度信息，是直接提取Gassmann流体项的基础。
5. 根据权利要求4所述的直接提取流体因子的新方法，其特征在于，在步骤3中，以 贝叶斯反演框架为基础，将似然函数、先验信息以及Gassmann流体项近似方程相结合，得 到初始的目标函数；其次，进一步在初始目标函数中加入点约束信息，并得到最终的目标函 数。
6. 根据权利要求5所述的直接提取流体因子的新方法，其特征在于，在步骤3中，假定 地震数据的噪声服从正态分布，且独立，待估计的参数服从柯西分布，用公式（1)将似然函 数、先验分布以及正演公式结合起来，就得到初步的目标函数，在反演过程中加入可变数量 的点约束来达到稳定反演结果、提高反演结果的客观性、准确性的目的，将目标函数的每一 项对参数求导，并令导数为零，最终可以得到下面的方程组，即最终的目标函数：
其中，g冗和gV描述实际叠前道集与合成叠前道集间的拟合程度；eQ用来约束解的
入：为稀疏约束的权系数，e为实际叠前道集与反演合成的 叠前道集间的误差，<为协方差，Q是一个斜对角加权矩阵；和即为参数点约束 项，a为点约束的权系数。
7. 根据权利要求6所述的直接提取流体因子的新方法，其特征在于，在步骤3中，采用 反复重加权最小二乘法（IRLS)求解目标函数，即公式（2)，通过求解该方程，以直接地提取 出Gassmann流体因子。
【专利摘要】本发明提供一种直接提取流体因子的新方法，该直接提取流体因子的新方法包括：步骤1，输入叠前道集和地震子波数据；步骤2，输入Gassmann流体项近似方程；步骤3，建立目标函数并求解该目标函数；以及步骤4，输出Gassmann流体项结果，用于进一步的储层预测和流体的识别。该直接提取流体因子的新方法可以有效地提高储层流体预测精度和可靠程度，提高实际应用的针对性，为储层预测提供稳定的、准确的、高分辨率的流体信息。
【IPC分类】G01V1-28
【公开号】CN104714249
【申请号】CN201410641261
【发明人】杨培杰, 王长江, 刘昌毅, 张娟, 张景涛, 颜世翠, 张志敬, 王庆华, 贾玉茹, 屈冰, 董立生, 刘华夏
【申请人】中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司地质科学研究院
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2014年11月7日