大斜度井縱、橫波測(cè)井速度各向異性同時(shí)校正方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種大斜度井縱、橫波測(cè)井速度各向異性同時(shí)校正方法，該方法是，對(duì)含有泥質(zhì)，裂縫發(fā)育，層狀分布地層中的斜井中所測(cè)得的縱、橫波速度同時(shí)進(jìn)行校正，消除斜井縱、橫波速度所受地層中泥質(zhì)固有各向異性、裂縫各向異性以及地層層狀各向異性的影響，將具有一定傾角的大斜度井中測(cè)得的縱、橫波速度校正為垂直于地層的縱、橫波速度。本發(fā)明可將具有一定傾角的大斜度井中測(cè)得的縱、橫波速度校正為垂直于地層的縱、橫波速度，可將具有一定傾角的大斜度井中測(cè)得的縱、橫波速度精確地校正為不受泥質(zhì)固有各向異性，裂縫，地層層狀各向異性影響的垂直于地層的縱、橫波速度。
【專利說(shuō)明】大斜度井縱、橫波測(cè)井速度各向異性同時(shí)校正方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及油氣勘探【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種大斜度井縱、橫波測(cè)井速度各向異性同時(shí)校正方法。
【背景技術(shù)】
[0002]測(cè)井縱、橫波速度是疊前反演、AVO分析等地震儲(chǔ)層預(yù)測(cè)方法的基礎(chǔ)資料。測(cè)井中所測(cè)得的速度是沿井筒方向的速度，而在地震中所得到的速度是垂直于地層的速度。當(dāng)井筒垂直于地層時(shí)，兩者一致；當(dāng)井筒相對(duì)于地層有一定的傾角時(shí)，且地層為各向異性介質(zhì)，即不同方向的速度不同時(shí)，在井中測(cè)得的速度不再是垂直于地層的速度，這樣就與地震速度有一定的差異，從而對(duì)兩者的聯(lián)合研究，包括井震標(biāo)定，子波估算，AVO分析，以及最終的疊前反演都有較大的影響。地層中的各向異性主要有泥質(zhì)固有各向異性，以及地層層狀分布的各向異性。Hornby (2003)提出了一種校正斜井縱波速度的辦法，使用泥質(zhì)的各向異性參數(shù)，基于實(shí)測(cè)縱波測(cè)井速度反演斜井測(cè)井速度對(duì)應(yīng)的垂直縱波速度，但是他只考慮了泥質(zhì)各向異性，沒(méi)有考慮地層層狀的影響，且僅僅是對(duì)縱波進(jìn)行校正，因此，無(wú)法將具有一定傾角的大斜度井中測(cè)得的縱、橫波速度校正為垂直于地層的縱、橫波速度。所述AV0，英文為Amplitude Versus Offset,中文為振幅隨偏移距變化,根據(jù)AVO分析,可以對(duì)油氣直接進(jìn)行檢測(cè)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種大斜度井縱、橫波測(cè)井速度各向異性同時(shí)校正方法，將具有一定傾角的大斜度井中測(cè)得的縱、橫波速度校正為垂直于地層的縱、橫波速度。
[0004]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的大斜度井縱、橫波測(cè)井速度各向異性同時(shí)校正方法是，對(duì)含有泥質(zhì)，裂縫發(fā)育，層狀分布地層中的斜井中所測(cè)得的縱、橫波速度同時(shí)進(jìn)行校正，消除斜井縱、橫波速度所受地層中泥質(zhì)固有各向異性、裂縫各向異性以及地層層狀各向異性的影響，將具有一定傾角的大斜度井中測(cè)得的縱、橫波速度校正為垂直于地層的縱、橫波速度。
[0005]具體步驟如下:
[0006]步驟1:根據(jù)研究區(qū)域巖心測(cè)量數(shù)據(jù)，取泥質(zhì)的固有各向異性參數(shù)，縱橫波速度和密度；認(rèn)為砂巖與灰?guī)r為各向同性介質(zhì)，各向異性參數(shù)為O,根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗(yàn)取砂巖,灰?guī)r的縱橫波速度和密度；根據(jù)復(fù)雜巖性測(cè)井解釋程序，對(duì)測(cè)井曲線進(jìn)行解釋，得到頁(yè)巖，砂巖，灰?guī)r的相對(duì)體積含量；并根據(jù)電阻率解釋得到裂縫密度；
[0007]步驟2:在步驟I所得參數(shù)及巖性體積含量的基礎(chǔ)之上，根據(jù)巴卡斯平均方程計(jì)算混合礦物的各向異性參數(shù)，根據(jù)哈德森各向異性巖石物理模型計(jì)算含裂縫巖石的各向異性參數(shù)；所述巴卡斯平均方程指Backus平均方程；所述哈德森各向異性巖石物理模型指Hudson各向異性巖石物理模型；[0008]步驟3:根據(jù)步驟2求得的各向異性參數(shù)，根據(jù)湯姆森相速度公式求取井筒角度下每一個(gè)采樣點(diǎn)處的相速度，進(jìn)而計(jì)算每一個(gè)采樣點(diǎn)處的群速度；所述湯姆森相速度公式指Thomsen相速度公式；
[0009]步驟4:使用步驟3計(jì)算的群速度與實(shí)測(cè)的速度構(gòu)建反演目標(biāo)函數(shù)，即速度校正目標(biāo)函數(shù)，并迭代求解方程，得到垂直方向的縱波速度Vp (O)，橫波速度Vs (O)。
[0010]步驟2中，混合礦物的各向異性參數(shù)是在考慮泥質(zhì)固有各向異性的基礎(chǔ)之上，考慮了地層的層狀分布所造成的各向異性以及裂縫造成的各向異性，基于每種礦物的各向異性參數(shù)和體積含量，由巴卡斯平均公式計(jì)算得到，并且經(jīng)哈德森各向異性巖石物理模型計(jì)算了裂縫所造成的各向異性值。
[0011]步驟4中的速度反演目標(biāo)函數(shù)使用群速度公式與計(jì)算的群速度構(gòu)成，而不是直接使用相速度公式，反演同時(shí)得到垂直方向的縱波速度和橫波速度。
[0012]以上三點(diǎn)使得該方法可以在已知井筒傾角、實(shí)測(cè)縱、橫波的情況下，計(jì)算得到井筒垂直情況下的垂直速度。
[0013]本發(fā)明的大斜度井縱、橫波測(cè)井速度各向異性同時(shí)校正方法與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果。
[0014]1、本技術(shù)方案由于采用了對(duì)含有泥質(zhì)，裂縫發(fā)育，層狀分布地層中的斜井中所測(cè)得的縱、橫波速度同時(shí)進(jìn)行校正，消除由于井筒傾角以及地層中泥質(zhì)固有各向異性、裂縫各向異性以及地層層狀各向異性對(duì)縱、橫波速度造成的影響的技術(shù)手段，所以，可將具有一定傾角的大斜度井中測(cè)得的縱、橫波速度校正為垂直于地層的縱、橫波速度。
[0015]2、本技術(shù)方案由于采用了考慮了混合礦物的各向異性參數(shù)是在考慮泥質(zhì)固有各向異性的基礎(chǔ)之上，考慮了地層的層狀分布所造成的各向異性以及裂縫造成的各向異性，基于每種礦物的各向異性參數(shù)和體積含量，由巴卡斯平均公式計(jì)算得到，并且經(jīng)哈德森各向異性巖石物理模型計(jì)算了裂縫所造成的各向異性值的技術(shù)手段，所以，可將具有一定傾角的大斜度井中測(cè)得的縱、橫波速度精確地校正為不受泥質(zhì)固有各向異性，裂縫，地層層狀各向異性影響的垂直于地層的縱、橫波速度。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是大斜度井示意圖。
[0017]圖2是在各向影響下的縱、橫波速度受井斜角度影響示意圖。
[0018]圖3是校正前后縱波速度、橫波速度值隨傾角變化圖。
[0019]圖4為校正前后大斜度井信息及縱橫波速度變化圖。
[0020]圖5校正前后小斜度井信息及縱橫波速度變化圖。
[0021]圖6為校正前與校正后大斜度井與小斜度井縱橫波慢度數(shù)據(jù)直方圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]圖1是大斜度井示意圖。
[0023]圖2是在各向影響下的縱、橫波速度受井斜角度影響示意圖。各向異性相速度及由于井筒角度的變化，所造成的速度數(shù)據(jù)向理論各向異性相速度靠攏，而與垂直方向所能測(cè)得到的各向同性速度差距變大；圖2中數(shù)據(jù)點(diǎn)代表具有一定井筒傾角Θ所對(duì)應(yīng)的實(shí)測(cè)速度，其中縱波速度及對(duì)應(yīng)傾角數(shù)據(jù)來(lái)自于Hornby等于2003年發(fā)表于Geophysics雜志第 68 卷第 2 期的 464-471 頁(yè)的 Anisotropy correction for deviated-well soniclogs:Application to seismic well tie—文；橫波數(shù)據(jù)是由Hornby的縱波速度數(shù)據(jù)，根據(jù)Castagna的Vp-Vs關(guān)系式計(jì)算得到，所述Castagna的Vp-Vs關(guān)系式指Castagna等在1985年發(fā)表于Geophy雜志第50卷第571-581頁(yè)的Relationships betweencompressional wave and shear wave velocities in clastic silicate rocks 一文，公式為:Vp=1360+l.16*Vs，單位為 m/s。
[0024]圖3是校正前后縱波速度、橫波速度值隨傾角變化圖，其中VpM，VsM為原始縱波速度和橫波速度，VpC, VsC為校正后的縱波速度和橫波速度，校正后，縱波速度和橫波速度明顯減小，與圖2中所示的不受方向影響的各向同性速度所示規(guī)律一致。
[0025]圖4為校正前后大斜度井信息及縱橫波速度變化圖，圖中自左往右分別為泥質(zhì)含量(Vshale)，密度(P )，傾角(Dip)，井軌跡方位(Azimuth)，縱波速度(Vp)，校正前后縱波速度變化(Vp_Res)，橫波速度(Vs).校正前后橫波速度變化(Vs_Res)，其中，傾角顯式，該井井筒傾角從5200米開始增大，在5500-井底之間，其角度基本在60°到80°之間，縱橫波速度道中，黑色曲線為校正前數(shù)據(jù)，紅色曲線為校正后數(shù)據(jù)，在井斜度小的區(qū)域，由于井的垂直，速度值為垂直速度，所以校正后速度變化不大，在井斜度較大的層段，校正后的速度比原始速度明顯減小，與5100-5300米之間受角度影響較小的速度值靠攏，并且與圖1所示各向同性與各向異性速度之間關(guān)系所示規(guī)律一致。
[0026]圖5為校正前后小斜度井信息及縱橫波速度變化圖，圖中自左往右分別為泥質(zhì)含量(Vshale)，密度(P )，傾角(Dip)，井軌跡方位(Azimuth)，縱波速度(Vp)，校正前后縱波速度變化(Vp_Res)，橫波速度(Vs).校正前后橫波速度變化(Vs_Res)，縱橫波速度道中，黑色曲線為校正前數(shù)據(jù)，紅色曲線為校正后數(shù)據(jù)，其中，井的傾角較小，從5650米到井底之間有3-4°的傾角，基本接近于垂直，而校正前后的縱橫波速度基本未變。
[0027]圖6為校正前與校正后大斜度井與小斜度井縱橫波慢度數(shù)據(jù)直方圖，其中(a)(b)為校正前縱波與橫波慢度直方圖，(c) (d)為校正后縱波與橫波慢度直方圖；圖件顯式，校正前，兩口井的縱橫波慢度有一定的差異，校正后兩口井的縱、橫波慢度差異變小，一致性加強(qiáng)，大斜度井的縱、橫波慢度向小斜度井?dāng)?shù)據(jù)靠攏，所述縱、橫波慢度指縱、橫波時(shí)差，即縱、橫波速度的倒數(shù)。
[0028]本實(shí)施方式的大斜度井縱、橫波測(cè)井速度各向異性同時(shí)校正方法是，對(duì)含有泥質(zhì)，裂縫發(fā)育，層狀分布地層中的斜井中所測(cè)得的縱、橫波速度同時(shí)進(jìn)行校正，消除斜井縱、橫波速度所受地層中泥質(zhì)固有各向異性、裂縫各向異性以及地層層狀各向異性的影響，將具有一定傾角的大斜度井中測(cè)得的縱、橫波速度校正為垂直于地層的縱、橫波速度。
[0029]具體包括如下步驟:
[0030]步驟1:根據(jù)本地巖心測(cè)量數(shù)據(jù)，取泥質(zhì)的固有各向異性參數(shù)，縱橫波速度和密度；認(rèn)為砂巖與灰?guī)r為各向同性介質(zhì)，各向異性參數(shù)為0，根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗(yàn)取砂巖，灰?guī)r的縱橫波速度和密度，參數(shù)數(shù)據(jù)見表I;對(duì)測(cè)井曲線進(jìn)行解釋，求得頁(yè)巖，砂巖，灰?guī)r的相對(duì)體積含量，并求得裂縫體積密度，公式分別為(I)和(2):
[0031]
【權(quán)利要求】
1.一種大斜度井縱、橫波測(cè)井速度各向異性同時(shí)校正方法，其特征在于:對(duì)含有泥質(zhì)，裂縫發(fā)育，層狀分布地層中的斜井中所測(cè)得的縱、橫波速度同時(shí)進(jìn)行校正，消除斜井縱、橫波速度所受地層中泥質(zhì)固有各向異性、裂縫各向異性以及地層層狀各向異性的影響，將具有一定傾角的大斜度井中測(cè)得的縱、橫波速度校正為垂直于地層的縱、橫波速度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:包括如下步驟: 步驟1:根據(jù)研究區(qū)域巖心測(cè)量數(shù)據(jù)，取泥質(zhì)的固有各向異性參數(shù)，縱橫波速度和密度；認(rèn)為砂巖與灰?guī)r為各向同性介質(zhì)，各向異性參數(shù)為O，根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗(yàn)取砂巖，灰?guī)r的縱橫波速度和密度；根據(jù)復(fù)雜巖性測(cè)井解釋程序，對(duì)測(cè)井曲線進(jìn)行解釋，得到頁(yè)巖，砂巖，灰?guī)r的相對(duì)體積含量；并根據(jù)電阻率解釋得到裂縫密度； 步驟2:在步驟I所得參數(shù)及巖性體積含量的基礎(chǔ)之上，根據(jù)巴卡斯平均方程計(jì)算混合礦物的各向異性參數(shù)，根據(jù)哈德森各向異性巖石物理模型計(jì)算含裂縫巖石的各向異性參數(shù)； 步驟3:根據(jù)步驟2求得的各向異性參數(shù)，根據(jù)湯姆森相速度公式求取井筒角度下每一個(gè)采樣點(diǎn)處的相速度，進(jìn)而計(jì)算每一個(gè)采樣點(diǎn)處的群速度； 步驟4:使用步驟3計(jì)算的群速度與實(shí)測(cè)的速度構(gòu)建反演目標(biāo)函數(shù)，即速度校正目標(biāo)函數(shù)，并迭代求解方程，得到垂直方向的縱波速度Vp (O)，橫波速度Vs (O)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于:步驟2中，混合礦物的各向異性參數(shù)是在考慮泥質(zhì)固有各向異性的基礎(chǔ)之上，考慮了地層的層狀分布所造成的各向異性以及裂縫造成的各向異性，基于每種礦物的各向異性參數(shù)和體積含量，由巴卡斯平均公式計(jì)算得到，并且經(jīng)哈德森各向異性巖石物理模型計(jì)算了裂縫所造成的各向異性值。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于:步驟4中的速度反演目標(biāo)函數(shù)使用群速度公式與計(jì)算的群速度構(gòu)成，反演同時(shí)得到垂直方向的縱波速度和橫波速度。
【文檔編號(hào)】G01V1/36GK103984022SQ201410152152
【公開日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年4月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月16日
【發(fā)明者】劉致水, 孫贊東, 田軍 申請(qǐng)人:孫贊東