本發(fā)明屬于地球物理勘探技術領域中特殊屬性處理與儲層預測技術領域，具體涉及一種地震相控制下的沉積微相識別方法。

背景技術：

隨著油氣勘探開發(fā)工作深入，近年來在負向構造帶的濁積砂體、席狀砂、灘壩砂等地質(zhì)體鉆遇了油藏，因此深凹區(qū)及斜坡內(nèi)帶已經(jīng)成為油氣勘探重要目標。由于深凹區(qū)及斜坡內(nèi)帶為多個砂體交匯處、儲層薄，薄砂層預測難度大，傳統(tǒng)的儲層預測技術不能有效刻畫薄砂層的沉積微相展布。

沉積微相是指在亞相帶范圍內(nèi)具有獨特巖石結(jié)構、構造、厚度、韻律性等剖面上沉積特性及一定的平面配置規(guī)律的最小單元?，F(xiàn)有技術中，cn104020509a公開了一種基于bayes判別分析的砂質(zhì)灘壩沉積微相測井識別方法，包括如下步驟：1.利用已知鉆井巖心資料以及油田勘探開發(fā)數(shù)據(jù)完成對灘壩砂沉積微相的識別，建立井段深度-砂體厚度-沉積微相數(shù)據(jù)庫；2.選取工區(qū)內(nèi)資料齊全的測井系列，每口井的層段的測井數(shù)據(jù)進行標準化處理，利用極差正規(guī)化的方法使標準化后的數(shù)據(jù)分布在[0，1]區(qū)間內(nèi)；3.選取步驟2中的測井響應最大異常幅度值(l)乘以砂體厚度值(h)作為判別灘壩沉積微相響應綜合參數(shù)(s)；4.利用步驟3得到的灘壩沉積微相響應綜合參數(shù)(s)對壩砂和灘砂進行判別分析，建立判別函數(shù)：利用bayes判別分析的方法建立壩砂和灘砂的bayes判別函數(shù)公式；5.通過步驟4的判別函數(shù)對未劃分灘壩沉積微相井的微相劃分進行預測。該方法解決了無鉆井取心資料的井的灘壩微相預測識別問題，但是運用統(tǒng)計學，建立壩砂和灘砂的bayes判別函數(shù)，使得該方法具有較大的局限性，僅適用于灘壩沉積微相識別。

目前，三維地震資料的應用范圍較廣，如何利用三維地震資料與測井資料刻畫沉積微相是儲層預測工作的重要研究課題。如何充分利用三維地震、鉆井、測井信息，利用特殊屬性處理、解釋手段，描述沉積微相的空間分布，是本領域亟待解決的技術問題。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種地震相控制下的沉積微相識別方法。

為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明所采用的技術方案是：

一種地震相控制下的沉積微相識別方法，包括下列步驟：

1)對測井資料進行歸一化處理；

2)層位標定：將深度域的地質(zhì)分層數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為時間域的時間值，將地質(zhì)分層的時間值刻度到過井地震剖面上；

3)確定模型框架：從過井地震剖面出發(fā)對地震資料進行解釋，根據(jù)研究區(qū)地層的深度范圍的解釋層位，確定初始的模型框架；

4)建立低頻模型：以解釋的構造層位作為地層格架，在地層格架內(nèi)鉆井的聲波曲線數(shù)據(jù)在每個精細解釋的層位進行內(nèi)插和外推，產(chǎn)生一個閉合低頻模型；

5)求取地震數(shù)據(jù)阻抗值和地層反射系數(shù)；

如合成道數(shù)據(jù)與實際地震數(shù)據(jù)道、鉆井的阻抗與地震數(shù)據(jù)的阻抗達到最佳匹配，則進入步驟6)；如果未達到最佳匹配，則返回步驟3)對初始模型進行修改；

6)井震約束反演：依據(jù)地震資料的反射特征，在井的聲波測井曲線與密度測井控制下，得到將地質(zhì)沉積信息與地震波組特征融合在一起的反演結(jié)果，求得波阻抗反演數(shù)據(jù)體；

7)在反演數(shù)據(jù)體上對已鉆井有顯示的儲層進行層位標定，以過井剖面標定的層位為基礎，對儲層的頂?shù)走M行追蹤解釋，以儲層的頂?shù)追瓷鋵訛榭刂泼嬖诜囱輸?shù)據(jù)體上提取層間屬性；

8)根據(jù)層間屬性值的分布，對層間屬性平面圖進行解釋，用地震屬性約束沉積微相邊界，描述沉積微相展布。

所述測井資料包括三維地震數(shù)據(jù)、井數(shù)據(jù)、研究區(qū)地層的鉆井地質(zhì)分層數(shù)據(jù)。測井資料的歸一化處理，目的是消除不同年度、不同測井儀器型號、不同刻度對測井曲線造成的影響。

步驟1)中，對測井資料進行歸一化處理具體包括下列步驟：

①在研究區(qū)范圍內(nèi)，選擇測井資料齊全、地層巖性與測井曲線對應關系好(測井曲線特征與地層巖性特征具有一致性，能相互印證)的井作為標準井，將其它井的曲線值域以標準井為基礎進行對比分析，以將曲線的幅度控制在統(tǒng)一范圍內(nèi)；

②對標準井和其它井的曲線值域開展直方圖分析，分析標準層段值域分布，以將曲線的幅度控制在統(tǒng)一范圍內(nèi)，消除測井曲線約束反演中出現(xiàn)值域突變的現(xiàn)象；

③統(tǒng)計所有參與分析井的測井曲線值域分布，以標準井的測井曲線值域分布的最大頻率值pn標準進行歸一化處理。

步驟③中，歸一化處理的公式如下：

d＝pn-po(1)

cnew(h)＝c(h)-d(2)

式中，d為歸一化因子，是研究區(qū)不同井測井曲線值域中分布最大頻率對應的測井值與標準井測井曲線值域中分布最大頻率對應的測井值之差；

pn為標準井測井曲線值域中分布最大頻率對應的測井值；

po為研究區(qū)不同井測井曲線值域中分布最大頻率對應的測井值；

cnew(h)為歸一化后的測井曲線；c(h)為歸一化前的測井曲線。

步驟2)中，利用地震測井速度或vsp速度，把深度域的地質(zhì)分層數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到時間域。

步驟3)中，模型框架大于研究目的層的范圍。

優(yōu)選的，所述模型框架的范圍是在研究目的層解釋層位的頂部層位上擴50ms、底部層位下延50ms。

步驟5)中，地震數(shù)據(jù)阻抗值通過地震數(shù)據(jù)體求的，公式如下：

zt＝ρtv(t)(3)

式中，zt為第t時刻地層阻抗值；s(t)為地震道，t為地震反射雙程旅行時；ρtv(t)為t時刻的波阻抗值；ρt為t時刻時的密度；v(t)為t時刻的層速度；

通過式(3)求得不同時刻的波阻抗值后，通過如下公式求取地層反射系數(shù)：

式中，ri為第i層地層反射系數(shù)，zi為第i層地層阻抗值。

步驟5)中，合成道數(shù)據(jù)與實際地震數(shù)據(jù)道、鉆井的阻抗與地震數(shù)據(jù)的阻抗達到最佳匹配是指合成道數(shù)據(jù)與實際地震數(shù)據(jù)道誤差、鉆井的阻抗與地震數(shù)據(jù)的阻抗誤差的誤差值小于10^-4。

步驟6)中，井震約束反演的公式如下：

式中：ri為反射系數(shù)；l為地震道采樣點數(shù)；m為脈沖控制因子；si為地震數(shù)據(jù)；n為數(shù)據(jù)匹配的權因子；ai為合成道數(shù)據(jù)；wi為井阻抗曲線的趨勢：zi為地震數(shù)據(jù)的阻抗；i為地震道采樣點序號；

按照式(6)的約束條件求得波阻抗反演數(shù)據(jù)體。

其中，地震波形特征約束條件為m值的大小反映了波阻抗值和合成地震道與實際地震道匹配程度的好壞。當m值較小時，殘差∑(si-ai)較大、分辨率低；當m值大時，殘差∑(si-ai)較小，反演結(jié)果信噪比降低、噪音增加。

地質(zhì)約束條件是井點的波阻抗約束，目的是恢復地震數(shù)據(jù)中缺少的低頻與高頻信息、增加井曲線反映的沉積信息；對時窗內(nèi)波阻抗的取值范圍起約束作用。

步驟9)中，在儲層頂?shù)追瓷鋵咏忉屚瓿珊?，以儲層的頂?shù)追瓷鋵游粸榭刂泼嬖诜囱輸?shù)據(jù)體上提取層間屬性。

步驟10)中，根據(jù)屬性值(顏色)的分布，對層間屬性平面圖進行解釋，分析砂體得展布特征，結(jié)合單井巖心分析，用地震屬性約束沉積微相邊界，描述沉積微相展布。

本發(fā)明的地震相控制下的沉積微相識別方法，是在對研究區(qū)塊進行地層對比與三維地震資料層位標定的基礎上，以地震解釋層位為框架，以鉆井的曲線特性與地震波形特征作為約束條件，在地震解釋層位控制范圍內(nèi)，進行內(nèi)插，建立初始模型；依據(jù)合成道數(shù)據(jù)和實際地震數(shù)據(jù)道的匹配關系，以及鉆井聲波阻抗與地震數(shù)據(jù)的阻抗的匹配關系，不斷對初始模型進行修改、完善，使得合成道數(shù)據(jù)與實際地震數(shù)據(jù)道、鉆井的阻抗與地震數(shù)據(jù)的阻抗達到最佳匹配，得到一個把地質(zhì)沉積信息與地震波組特征融合在一起的反演結(jié)果；在反演數(shù)據(jù)體上針對儲層的頂?shù)走M行追蹤解釋，提取層間屬性，通過對層間屬性平面圖進行解釋，分析砂體的展布特征，分析沉積微相空間展布，指出優(yōu)勢相帶，為井位部署提供依據(jù)。

本發(fā)明的地震相控制下的沉積微相識別方法，在地震解釋層位框架下將地震、地質(zhì)和測井的信息有效結(jié)合，根據(jù)井點測井曲線特征和地震波形相特征，對初始模型進行無偏最優(yōu)估計，反演得到高分辨率的數(shù)據(jù)體，通過該技術有效刻畫了沉積微相的平面展布。該方法通過測井資料約束地震反演，提高了反演結(jié)果的分辨率，能有效刻畫目的層段得沉積微相、預測薄砂層的平面展布，為井位部署提供依據(jù)。

附圖說明

圖1為實施例1的地震相控制下的沉積微相識別方法的流程圖；

圖2為實施例1的測井曲線歸一化前后值域直方圖分布對比圖，其中(a)為測井曲線歸一化前值域直方圖分布圖，(b)為測井曲線歸一化后值域直方圖分布圖；

圖3為實施例1中b408-b402-b414井聯(lián)井層位標定剖面；

圖4為實施例1建立的反演框架模型；

圖5為實施例1建立的反演低頻模型；

圖6為常規(guī)地震剖面與反演地震剖面對比圖，其中(a)為常規(guī)地震剖面圖，(b)為反演剖面對比圖；

圖7為實施例1中反演數(shù)據(jù)體層位標定圖；

圖8為實施例1中波阻抗反演剖面解釋圖；

圖9為實施例1中目的層段波阻抗屬性平面圖；

圖10為實施例1中目的層段屬性解釋平面圖；

圖11為實施例1中波阻抗屬性與鉆井巖心對比分析圖；

圖12為實施例1中沉積微相平面圖。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施方式對本發(fā)明作進一步的說明。

實施例1

本實施例的地震相控制下的沉積微相識別方法(流程如圖1所示)，包括下列步驟：

1)建立地震工區(qū)，輸入三維地震數(shù)據(jù)、井數(shù)據(jù)和研究區(qū)地層(需要研究地層)的鉆井地質(zhì)分層數(shù)據(jù)；

2)對測井資料進行歸一化處理，消除不同年度、不同測井儀器型號、不同刻度對測井曲線的影響；具體方法如下：

①在研究區(qū)范圍內(nèi)，選擇一口測井資料齊全、地層巖性與測井曲線對應關系好的井作為標準井，如圖2所示，選擇w2井為標準井；

②對標準井和其它井的曲線值域開展直方圖分析，分析標準層段值域分布，如圖2所示；

③統(tǒng)計所有參與分析井的測井曲線值域分布，以w2井的測井曲線值域分布的最大頻率值pn＝150；w1井p0值為120，w2井的p0值為180進行歸一化處理，公式如下：

d＝pn-po(1)

cnew(h)＝c(h)-d(2)

式中，d為歸一化因子，是研究區(qū)不同井測井曲線值域中分布最大頻率對應的測井值與標準井測井曲線值域中分布最大頻率對應的測井值之差；

pn為標準井測井曲線值域中分布最大頻率對應的測井值；

po為研究區(qū)不同井測井曲線值域中分布最大頻率對應的測井值；

cnew(h)為歸一化后的測井曲線；c(h)為歸一化前的測井曲線；

結(jié)果如圖2所示，通過歸一化處理保證井間一致性，確保分析結(jié)果更加準確合理；

3)目的層層位標定：利用本區(qū)地震測井速度或vsp速度，將深度域的地質(zhì)分層數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為時間域的時間值，將地質(zhì)分層的時間值刻度到過井地震剖面上(如圖3所示)；

4)確定模型框架：在層位標定的基礎上，從過井地震剖面出發(fā)對地震資料進行解釋，根據(jù)研究區(qū)地層的深度范圍的解釋層位，確定初始的模型框架；模型框架適當大于研究目的層的范圍，在研究目的層解釋層位的頂部層位上擴50ms、底部層位下延50ms，確定模型框架(如圖4所示)；

5)建立低頻模型：以解釋的構造層位作為地層格架，在地層格架內(nèi)參入反演井的聲波曲線數(shù)據(jù)在每個精細解釋的層位進行內(nèi)插和外推，產(chǎn)生一個閉合低頻模型(如圖5所示)；

6)地震數(shù)據(jù)阻抗值的求?。?/p>

本實施例的工作數(shù)據(jù)體時間范圍取1000ms-2000ms，由地震資料處理過程中的速度譜資料得到在t＝1000ms的速度、由鉆井的測井或分析化驗資料得到對應深度的密度數(shù)據(jù)，進而按公式(3)求得地震數(shù)據(jù)阻抗值，按遞推公式(4)求得地震數(shù)據(jù)阻抗值，公式如下：

zt＝ρtv(t)(3)

式中，zt為第t時刻地層阻抗值；s(t)為地震道，t為地震反射雙程旅行時；ρtv(t)為t時刻的波阻抗值；ρt為t時刻時的密度；v(t)為t時刻的層速度；

地層反射系數(shù)的求?。?/p>

通過式(3)求得不同時刻的波阻抗值后，通過如下公式求取地層反射系數(shù)：

式中，ri為第i層地層反射系數(shù)，zi為第i層地層阻抗值；

計算合成記錄與地震道的增幅差值，使之小于10^-2，同時計算鉆井的阻抗與地震數(shù)據(jù)的阻抗的差值，使之小于10^-2，如合成道數(shù)據(jù)與實際地震數(shù)據(jù)道、鉆井的阻抗與地震數(shù)據(jù)的阻抗達到最佳匹配(合成道數(shù)據(jù)與實際地震數(shù)據(jù)道誤差值小于10^-4、鉆井的阻抗與地震數(shù)據(jù)的阻抗誤差值小于10^-4)，則進入步驟7；如果未達到最佳匹配，則返回步驟4)對初始模型進行修改；

7)井震約束反演：依據(jù)地震資料的反射特征，在井的聲波測井曲線與密度測井控制下，得到一個將地質(zhì)沉積信息與地震波組特征融合在一起的反演結(jié)果(如圖6所示)，其公式如下：

式中：ri為反射系數(shù)；l為地震道采樣點數(shù)；m為脈沖控制因子；si為地震數(shù)據(jù)；n為數(shù)據(jù)匹配的權因子；ai為合成道數(shù)據(jù)；wi為井阻抗曲線的趨勢：zi為地震數(shù)據(jù)的阻抗；i為地震道采樣點序號；

地震波形特征約束條件為m值的大小反映了波阻抗值和合成地震道與實際地震道匹配程度的好壞；當m值較小時，殘差∑(si-ai)較大、分辨率低；當m值大時，殘差∑(si-ai)較小，反演結(jié)果信噪比降低、噪音增加；

地質(zhì)約束條件是井點的波阻抗約束，目的是恢復地震數(shù)據(jù)中缺少的低頻與高頻信息、增加井曲線反映的沉積信息，對時窗內(nèi)波阻抗的取值范圍起約束作用；

按照式(6)的約束條件求得波阻抗反演數(shù)據(jù)體。

8)在反演數(shù)據(jù)體上針對已鉆井有顯示的儲層進行層位標定，確定儲層在反演剖面上的位置(如圖7所示)；

以過井剖面標定的層位為基礎，對儲層的頂?shù)走M行追蹤解釋(如圖8所示)；在儲層頂?shù)追瓷鋵咏忉屚瓿珊螅詢拥捻數(shù)追瓷鋵訛榭刂泼嬖诜囱輸?shù)據(jù)體上提取層間屬性(如圖9所示)；

9)根據(jù)層間屬性值(顏色)的分布，對層段屬性平面圖進行解釋，分析砂體的展布特征(如圖10所示)；

根據(jù)反演體平面屬性圖解釋結(jié)果，結(jié)合單井巖心分析(如圖11所示)，用地震屬性約束沉積微相邊界，描述沉積微相展布(如圖12所示)。