一種基于巖相約束的avo反演油氣檢測(cè)方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種基于巖相約束的AVO反演油氣檢測(cè)方法，屬于流體檢測(cè)領(lǐng)域。所述方法包括以下步驟：(1)彈性參數(shù)分布特征統(tǒng)計(jì)；(2)蒙特卡羅仿真隨機(jī)模擬；(3)對(duì)疊前地震道集進(jìn)行疊前道集預(yù)處理得到預(yù)處理后的疊前道集；(4)入射角道集形成；(5)先驗(yàn)信息約束的最優(yōu)AVO反演實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明方法比常規(guī)AVO方程具有更高的精度和更大的適用范圍，更適用于大入射角及強(qiáng)反射界面情況下的流體性質(zhì)檢測(cè)，并提高了流體預(yù)測(cè)精度。
【專利說(shuō)明】—種基于巖相約束的AVO反演油氣檢測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于地震資料油氣檢測(cè)，具體涉及一種基于巖相約束的AVO(振幅隨偏移距的變化)反演油氣檢測(cè)方法，可應(yīng)用于復(fù)雜儲(chǔ)層，特別是適用于強(qiáng)反射界面情況的流體檢測(cè)應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]自O(shè)strander (1984)提出AVO方法可以幫助描繪儲(chǔ)層的流體含量以來(lái)，奠定了以AVO屬性為基礎(chǔ)的油氣預(yù)測(cè)技術(shù)基礎(chǔ)。地球物理學(xué)家分別從不同角度對(duì)Zoeppritz方程進(jìn)行簡(jiǎn)化以建立不同形式的AVO方程，實(shí)現(xiàn)AVO屬性反演及流體檢測(cè)。Smi th和Gidlow(1987)組合Ak1-Richards方程使用泥巖線識(shí)別有碳?xì)浠衔飪?chǔ)層指示的地震數(shù)據(jù)的異常，形成了流體異常識(shí)別的截距和梯度交匯圖法；Goodway等(1997)提出了一種流體異常識(shí)別的LMR法，能夠獲得拉梅參數(shù)和密度；Hedllin (2000)提出的孔隙模量方法涉及到P波和S波阻抗的組合；Russell等(2003)根據(jù)Biot-Gassmann理論提取了一種新的流體識(shí)別因子，基本上總結(jié)了前人的結(jié)果。 [0003]利用AVO屬性分析及反演技術(shù)開(kāi)展流體檢測(cè)，國(guó)內(nèi)學(xué)者也提出多種方法開(kāi)展AVO方程近似研究及流體識(shí)別因子建立以提高流體檢測(cè)精度。寧中華等人提出的基于地震資料的高靈敏度流體識(shí)別因子；李景葉等人提出的不受孔隙度變化影響的新流體識(shí)別因子；賀振華等人提出的擴(kuò)展流體識(shí)別因子等，這些流體識(shí)別因子在流體識(shí)別特別是氣藏識(shí)別方面取得了良好的效果。
[0004]由于直接求解AVO屬性賴以建立的Zc^ppritz方程極為復(fù)雜，并且難以給出清楚的物理概念，AVO近似方程大多是建立在一系列假設(shè)基礎(chǔ)之上的，且與實(shí)際地質(zhì)情況關(guān)聯(lián)性較差，因此影響AVO屬性進(jìn)行油氣檢測(cè)的精度。
[0005]隨著油氣勘探開(kāi)發(fā)的不斷深入，油氣儲(chǔ)集體越來(lái)越復(fù)雜，勘探重點(diǎn)由原來(lái)的構(gòu)造油氣藏向巖性油氣藏、隱蔽油氣藏轉(zhuǎn)移。一方面，由于勘探目標(biāo)逐漸變深、變小和變得復(fù)雜，勘探難度加大，對(duì)儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的精度要求也越來(lái)越高。另一方面，儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的最終目的除了判別儲(chǔ)層的存在與否，預(yù)測(cè)儲(chǔ)層發(fā)育程度的好與壞，同時(shí)也需要判定儲(chǔ)層中所含流體的性質(zhì)，流體識(shí)別已成為復(fù)雜儲(chǔ)層預(yù)測(cè)中遇到的新的挑戰(zhàn)和瓶頸問(wèn)題。例如中石化西部塔河油田碳酸鹽巖儲(chǔ)層流體預(yù)測(cè)不同于碎屑巖儲(chǔ)層的流體預(yù)測(cè)，其埋藏深、非均質(zhì)強(qiáng)、儲(chǔ)層與圍巖阻抗差異大，造成流體難以區(qū)分、油氣預(yù)測(cè)難度大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的難題，提供一種基于巖相約束的AVO反演油氣檢測(cè)方法，解決中下奧陶統(tǒng)碳酸鹽巖縫洞型儲(chǔ)層與圍巖阻抗差異大、非均質(zhì)性強(qiáng)及流體檢測(cè)難度大等問(wèn)題。
[0007]本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0008]所述方法包括以下步驟:[0009](I)彈性參數(shù)分布特征統(tǒng)計(jì):依據(jù)目標(biāo)區(qū)的巖芯、測(cè)井信息開(kāi)展巖石物理分析，建立目標(biāo)層的不同巖相組合彈性參數(shù)分布特征；
[0010](2)蒙特卡羅仿真隨機(jī)模擬:針對(duì)步驟(1)得到的所述不同巖相組合彈性參數(shù)分布特征，基于蒙特卡羅仿真隨機(jī)模擬，建立一個(gè)與求解有關(guān)的概率模型，并使隨機(jī)抽樣結(jié)果的解與該概率模型的統(tǒng)計(jì)量相一致，然后通過(guò)對(duì)隨機(jī)抽樣結(jié)果進(jìn)行不同巖相正演模擬求得基函數(shù)f ( Θ );
[0011](3)對(duì)疊前地震道集進(jìn)行疊前道集預(yù)處理得到預(yù)處理后的疊前道集；預(yù)處理包括道編輯、帶通濾波、真振幅恢復(fù)、靜校正、速度分析、剩余靜校正、地表振幅一致性補(bǔ)償、疊前反褶積及動(dòng)校正；
[0012](4)入射角道集形成:基于步驟(3)得到的預(yù)處理后的疊前道集及疊加速度體或?qū)铀俣润w，實(shí)現(xiàn)偏移距道集到角度道集的轉(zhuǎn)換，獲得疊前角度道集；
[0013](5)先驗(yàn)信息約束的最優(yōu)AVO反演實(shí)現(xiàn):基于最優(yōu)AVO方程反演目標(biāo)函數(shù)如下:
【權(quán)利要求】
1.一種基于巖相約束的AVO反演油氣檢測(cè)方法，其特征在于:所述方法包括以下步驟: (1)彈性參數(shù)分布特征統(tǒng)計(jì):依據(jù)目標(biāo)區(qū)的巖芯、測(cè)井信息開(kāi)展巖石物理分析，建立目標(biāo)層的不同巖相組合彈性參數(shù)分布特征； (2)蒙特卡羅仿真隨機(jī)模擬:針對(duì)步驟(1)得到的所述不同巖相組合彈性參數(shù)分布特征，基于蒙特卡羅仿真隨機(jī)模擬，建立一個(gè)與求解有關(guān)的概率模型，并使隨機(jī)抽樣結(jié)果的解與該概率模型的統(tǒng)計(jì)量相一致， 然后通過(guò)對(duì)隨機(jī)抽樣結(jié)果進(jìn)行不同巖相正演模擬求得基函數(shù) f(Θ ); (3)對(duì)疊前地震道集進(jìn)行疊前道集預(yù)處理得到預(yù)處理后的疊前道集； (4)入射角道集形成:基于步驟(3)得到的預(yù)處理后的疊前道集及疊加速度體或?qū)铀俣润w，實(shí)現(xiàn)偏移距道集到角度道集的轉(zhuǎn)換，獲得疊前角度道集； (5)先驗(yàn)信息約束的最優(yōu)AVO反演實(shí)現(xiàn):基于最優(yōu)AVO方程反演目標(biāo)函數(shù)如下:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于巖相約束的AVO反演油氣檢測(cè)方法，其特征在于:所述步驟(1)中的所述巖芯、測(cè)井信息包括聲波、密度、中子、深側(cè)向電阻率、淺側(cè)向電阻率、自然伽瑪和井徑； 所述步驟(1)中的所述開(kāi)展巖石物理分析包括以下步驟: (Al)，依據(jù)測(cè)井資料與不同礦物成份、流體物性響應(yīng)關(guān)系，獲得地層中骨架礦物成份的體積含量、孔隙度及含流體飽和度，具體如下: 假定有N-1條測(cè)井曲線，利用下面的線性超定方程組計(jì)算得到所述體積含量、孔隙度及含流體飽和度:
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于巖相約束的AVO反演油氣檢測(cè)方法，其特征在于: 所述步驟(1)中的所述建立目標(biāo)層的不同巖相組合彈性參數(shù)分布特征是這樣實(shí)現(xiàn)的:分別以縱波速度、橫波速度及密度為橫坐標(biāo)，以相應(yīng)樣點(diǎn)數(shù)為縱坐標(biāo)而形成的直方圖和概率分布曲線。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于巖相約束的AVO反演油氣檢測(cè)方法，其特征在于: 所述步驟(2)中的所述針對(duì)步驟(1)得到的所述不同巖相組合彈性參數(shù)分布特征，基于蒙特卡羅仿真隨機(jī)模擬，建立一個(gè)與求解有關(guān)的概率模型具體，使隨機(jī)抽樣結(jié)果的解與該概率模型的統(tǒng)計(jì)量相一致包括以下步驟: (BI)，對(duì)不同巖相的縱波速度、橫波速度及密度進(jìn)行分析； (B2)，依據(jù)不同巖相的縱波速度、橫波速度及密度的直方圖和概率分布曲線，基于蒙特卡羅仿真隨機(jī)模擬建立與該巖相具有相同均值、相同期望或者相同方差的概率模型； (B3)，對(duì)步驟(B2)建立的概率模型進(jìn)行隨機(jī)抽樣得到隨機(jī)抽樣結(jié)果，然后由隨機(jī)抽樣結(jié)果建立隨機(jī)模型；所用的抽樣參數(shù)為彈性參數(shù)，所述彈性參數(shù)包括縱波速度、橫波速度和密度，抽取N個(gè)彈性參數(shù)組就建立了 N個(gè)隨機(jī)模型。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于巖相約束的AVO反演油氣檢測(cè)方法，其特征在于:所述步驟(2)中的所述通過(guò)對(duì)隨機(jī)抽樣結(jié)果進(jìn)行不同巖相正演模擬求得基函數(shù)f( Θ )具體包括以下步驟: (Cl)，基于步驟(B3)得到的隨機(jī)抽樣結(jié)果建立不同巖相間地層關(guān)系，依據(jù)所述彈性參數(shù)并根據(jù)下面的Zoeppritz方程計(jì)算得到不同巖相間的N個(gè)隨機(jī)模型的AVO曲線:
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于巖相約束的AVO反演油氣檢測(cè)方法,其特征在于:所述步驟(4)中的所述實(shí)現(xiàn)偏移距道集到角度道集的轉(zhuǎn)換具體如下: 對(duì)于一個(gè)疊前地震道集數(shù)據(jù)，給定不同的炮檢距X由下式得到任意反射界面的入射角
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于巖相約束的AVO反演油氣檢測(cè)方法，其特征在于:所述步驟(5)中的所述由疊前角度道集開(kāi)展AVO屬性反演具體如下: (Dl)，隨機(jī)給定初始c值；所述c是q的初始值，Cr為最終求得的實(shí)際地震資料的c值； (D2)從實(shí)際地震資料的振幅值得到疊前道集反射系數(shù)艮(Θ )，然后求取疊前道集反射系數(shù)艮(Θ )與c值和基函數(shù)的乘積的差得到殘差值:
Rr ( Θ ) -c*f ( Θ ) (D3)，判斷步驟(D2)得到的殘差值的絕對(duì)值的大小，若殘差值的絕對(duì)值不小于0.001，則改變c值，然后返回步驟(D2)，若殘差值的絕對(duì)值小于0.001，則停止計(jì)算，此時(shí)的c值即為反演結(jié)果。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于巖相約束的AVO反演油氣檢測(cè)方法，其特征在于:所述步驟(5)中的所述實(shí)現(xiàn)彈性參數(shù)提取及流體性質(zhì)檢測(cè)具體如下: 利用步驟(D3)得到的參數(shù)c求取所述AVO曲線的截距P、梯度G以及縱波速度變化率和橫波速度變化率，然后將PXG作為流體識(shí)別因子來(lái)檢測(cè)是否具有含油氣響應(yīng)特征，通過(guò)所述縱波速度變化率 和橫波速度變化率來(lái)檢測(cè)流體性質(zhì)。
【文檔編號(hào)】G01V1/28GK103675907SQ201210352502
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2012年9月20日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月20日
【發(fā)明者】唐金良, 王世星, 周單, 朱克 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司石油物探技術(shù)研究院