一种砂泥岩储层的孔隙度与泥质含量的地震预测方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及石油与天然气勘探技术领域，特别设及一种砂泥岩储层的孔隙度与泥 质含量的地震预测方法。
【背景技术】
[0002] 陆相砂泥岩储层是我国油气勘探的主要对象，砂泥岩储层具有分布广泛、油气资 源丰富、油气储层发育及勘探难度大等特点。砂泥岩储层一般是在一定沉积环境中形成的， 其垂向序列常表现出某种周期性，呈砂、泥岩互层结构，砂岩颗粒之间往往分布着粘±矿 物。砂泥岩储层是否能够成为具有工业价值的油气储层主要受到岩石物性及岩性等条件限 审IJ，其中岩石孔隙度大小是评价砂泥岩储层的重要依据。岩石孔隙度越高，存储油气的能力 越强，并且流体在孔隙中流通的能力也越强。
[0003] 一般而言，砂泥岩的孔隙度主要与地层成岩过程、埋藏年代、岩石性质，特别是粘 ±矿物的含量及性质、地层温度和压力等因素有关。其中，泥质颗粒的分布方式对砂泥岩孔 隙度具有决定性作用，泥质含量大小是影响砂泥岩储层孔隙度的关键因素之一。因此，进行 油气储层性能评价时，准确确定砂泥岩储层孔隙度及泥质含量至关重要。砂泥岩储层孔隙 度与泥质含量预测技术是储层评价的重要方法之一，可靠的预测结果是油气储层评价和井 位部署等重要依据。
[0004] 孔隙度是指岩石中孔隙体积与岩石总体积之比。对于砂泥岩而言，岩石主要由固 体骨架和孔隙构成，其中固体骨架成分主要W石英、长石、白云石及粘±矿物为主。其中粘 ±矿物在岩石内部的分布主要有发散式、纹层式或结构块状等分布，其中发散式或结构状 分布对岩石孔隙度具有重要作用。此外，岩石受到外力后会发生变形，孔隙度大的岩石容易 变形，岩石表现为柔性较强；孔隙度小的岩石受力后不易变形，岩石刚性增强。岩石受力变 形的特征与波的速度存在线性相关，刚性较强的岩石，波的传播速度快，反之，刚性弱，柔性 较强的岩石，波的传播速度慢。因此，可W利用地震波速度与岩石变形能力之间关系间接计 算岩石孔隙度大小。
[0005] 通常，获取储层孔隙度的方法主要有实验直接测定方法和地球物理信息间接预测 方法。实验测定方法主要针对储层取屯、岩石样品（下称岩样）在实验室开展岩样孔隙度、 电镜扫描W及声学参数等测试。地球物理间接预测方法主要包括测井孔隙度等物性参数解 释、测井孔隙度与地震数据关系模型建立，W及地震数据预测孔隙度等步骤。国内外学者针 对测井孔隙度与地震数据关系模型建立方法及地震数据预测孔隙度具体过程进行过大量 的研究。
[0006] 现有各种地震资料预测孔隙度的方法在特定条件下取得一定效果，但也存在一些 重要的理论基础缺陷。
[0007] 1、对于陆相沉积岩层，储层大多由砂岩与泥质成分复合构成，砂岩中总存在数量 不等的泥质成分，该些泥质成分或分散在岩石颗粒表面、或呈块状与颗粒相接触，或泥质成 分呈纹层状与砂层互层。泥质成分的存在极大地改变岩石的孔隙度，使得岩石孔隙度与其 弹性参数之间关系非常复杂，仅利用地震属性（包括纵波阻抗）信息预测孔隙度存在很大 的局限性，预测结果可靠性差。
[000引2、利用地震波形属性预测孔隙度时，都存在隐含的假设条件，即地震属性与岩石 孔隙度存在映射关系。实际地层因其沉积环境、埋深、矿物成分变化W及地层压力和温度差 异，使得储层孔隙度变化非常大，地震波形属性与储层孔隙度之间关系存在很大的不确定 性。此外，地震波形属性与储层的岩石物理性质之间缺乏明确的物理意义，故难W用于解释 储层孔隙度变化特征。
[0009] 3、常规叠后反演数据只能得到纵波阻抗信息，使用纵波阻抗单一信息预测储层物 性参数必然存在计算结果的多解性。一般而言，砂泥岩储层地层孔隙度与泥质含量等参数 密不可分，因此，单一叠后波阻抗反演方法从理论上无法得到准确的储层孔隙度等其它储 层信息。
[0010] 在实践研究过程中，上述技术不足从理论基础上限制了现有预测技术的计算精 度，无法准确预测陆相砂泥岩储层孔隙度及岩性变化规律。
【发明内容】
[0011] 本发明的目的是针对现有预测技术的缺陷，提供了一种砂泥岩储层的孔隙度与泥 质含量的地震预测方法，该方法是建立在严格的储层岩石物理理论基础上，针对砂泥岩中 泥质含量的影响，采用孔隙度与泥质含量同步反演方法，克服计算孔隙度单一参数带来的 不确定因素。为了避免地震波形属性与储层岩石物理参数之间无直接物理意义的缺陷，及 叠后纵波阻抗信息不足等问题，本发明采用叠前反演，纵、横波阻抗联合反演孔隙度与泥质 含量的方法，提高了地震预测孔隙度与泥质含量的计算精度。
[0012] 为达到上述目的，本发明提出了一种砂泥岩储层的孔隙度与泥质含量的地震预测 方法，该方法包括：步骤A，采集砂泥岩储层的岩屯、样品，通过模拟原始储层的条件，测定该 岩屯、样品的测试数据；步骤B，根据岩石物理理论，基于所述岩屯、样品的测试数据计算获得 所述砂泥岩储层的基质弹性参数；步骤C，根据所述砂泥岩基质弹性参数及所述岩屯、样品 的测试数据，获得砂泥岩储层纵、横波速度-孔隙度-泥质含量理论关系；步骤D，根据采集 到的实际测井数据，计算测井孔隙度与测井泥质含量，其中，所述实际测井数据至少包括测 井速度；步骤E，基于所述砂泥岩储层的纵、横波速度-孔隙度-泥质含量理论关系，进行参 数交会分析，标定和校正所述测井速度、测井孔隙度与测井泥质含量，获得测井校正速度、 测井校正孔隙度与测井校正泥质含量；步骤F，基于所述砂泥岩储层的纵、横波速度-孔隙 度-泥质含量理论关系W及所述测井校正速度、测井校正孔隙度与测井校正泥质含量，建 立测井纵、横波阻抗-孔隙度-泥质含量的定量预测模型；步骤G，W测井校正速度计算获 得的测井纵、横波阻抗数据作为约束，采用地震叠前反演，获得地震纵波阻抗数据体、横波 阻抗数据体W及密度数据体；步骤H，根据所述地震纵波阻抗数据体、横波阻抗数据体、密 度数据体W及测井纵、横波阻抗-孔隙度-泥质含量的定量预测模型，进行地震孔隙度与泥 质含量数据反演，获得地震预测的孔隙度数据体和泥质含量数据体。
[0013] 本发明的砂泥岩储层孔隙度与泥质含量预测方法，首次提出基于岩石物理模型 约束，利用纵、横波阻抗联合反演孔隙度及泥质含量，详细阐述了砂泥岩储层岩石物理分 析技术，岩石物理模型约束下的砂泥岩储层测井数据质量分析和校正技术W及纵、横波阻 抗-孔隙度-泥质含量预测模型建立和应用技术，其中，纵、横波阻抗联合同步反演孔隙度 和泥质含量的概念是本发明首创，实验测试数据与实际地震数据应用表明，本发明较之传 统的地震预测方法具有显著地有效性和可靠性。
【附图说明】
[0014] 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不 构成对本发明的限定。在附图中：
[0015] 图1为本发明一实施例的砂泥岩储层的孔隙度与泥质含量的地震预测方法流程 图。
[0016] 图2A及图2B分别为采用S相化shin-Shtrikman理论计算的砂泥岩储层基质的 纵、横波速度与泥质含量的取值范围示意图。
[0017] 图3A及图3B分别为通过理论计算的砂泥岩储层纵、横波速度与孔隙度及泥质含 量关系示意图，由此理论关系可W推测出纵、横波阻抗与孔隙度及泥质含量预测模型。
[0018] 图4为新疆某油田（下称研究区）主要目的层深度段的砂泥岩储层测井响应数据 不意图。
[0019] 图5为根据图4所示测井响应数据计算的研究区主要目的层深度段（下称目的层 段）岩性、孔隙度及泥质含量结果。
[0020] 图6为砂泥岩储层纵波速度-孔隙度-泥质含量交会图。
[0021] 图7为经过校正处理后的砂泥岩储层纵波速度-孔隙度-泥质含量交会图。
[0022] 图8为研究区砂泥岩地层测井纵波阻抗-孔隙度-泥质含量预测模型示意图。
[0023] 图9为研究区砂泥岩地层测井横波阻抗-孔隙度-泥质含量预测模型示意图。
[0024] 图10为S维地震叠前反演的纵波阻抗剖面示意图。
[0025] 图11为S维地震叠前反演的横波阻抗剖面示意图。
[0026] 图12为S维地震波阻抗反演的孔隙度剖面示意图。
[0027] 图13为地震预测孔隙度与测井孔隙度对比分析示意图。
[002引图14为研究区目的层段顶界地震预测孔隙度平面示意图。
[0029] 图15为S维地震波阻抗反演的泥质含量剖面示意图。
[0030] 图16为地震预测泥质含量与测井计算泥质含量对比分析示意图。
[0031] 图17为研究区目的层段顶界地震预测泥质含量平面示意图。
【具体实施方式】
[0032] W下配合图示及本发明的较佳实施例，进一步阐述本发明为