一種基于大面積致密儲(chǔ)層地震巖石物理反演方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于大面積致密儲(chǔ)層地震巖石物理反演方法，該方法包括：建立多尺度巖石物理模型；開(kāi)展聲波測(cè)井與超聲波兩種尺度下巖石物理參數(shù)的流體敏感性分析，篩選出多個(gè)觀測(cè)尺度下對(duì)孔隙度、含氣飽和度最為敏感的巖石物理參數(shù)；構(gòu)建單井巖石物理模板，優(yōu)選其標(biāo)準(zhǔn)模板；考慮儲(chǔ)層地質(zhì)特征的橫向變化與非均質(zhì)性，在大工區(qū)內(nèi)根據(jù)所有井試氣情況對(duì)巖石物理模板的輸入?yún)?shù)進(jìn)行微調(diào)，優(yōu)化整個(gè)工區(qū)并建立三維工區(qū)巖石物理模板數(shù)據(jù)體，將其與地震疊前反演結(jié)合計(jì)算目的層孔隙度、飽和度；對(duì)結(jié)果進(jìn)行平滑處理最終輸出儲(chǔ)層參數(shù)反演數(shù)據(jù)體。通過(guò)與實(shí)際地層測(cè)井解釋、試氣結(jié)果的對(duì)比，證實(shí)了所預(yù)測(cè)結(jié)果的正確性及本發(fā)明的有效性。
【專利說(shuō)明】
一種基于大面積致密儲(chǔ)層地震巖石物理反演方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于地震巖石物理反演技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于大面積致密儲(chǔ)層地 震巖石物理反演方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，利用地震資料直接進(jìn)行儲(chǔ)層預(yù)測(cè)與油氣特征的識(shí)別，已發(fā)展成為勘探地球 物理學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，但其研究難點(diǎn)在于地震數(shù)據(jù)是地下儲(chǔ)層多方面性質(zhì)的綜合反映， 反問(wèn)題的欠定性導(dǎo)致了地震解釋、地震預(yù)測(cè)存在多解性。地震巖石物理作為溝通地面地震 數(shù)據(jù)與地下儲(chǔ)層參數(shù)的橋梁，是實(shí)現(xiàn)含油氣儲(chǔ)層定量解釋的理論與實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。巖石物理驅(qū) 動(dòng)下的地震反演，有助于準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)地下儲(chǔ)層的油氣特征與分布規(guī)律，從而應(yīng)對(duì)地震反演問(wèn) 題的多解性與局限性。巖石物理學(xué)研究可建立巖石彈性參數(shù)與儲(chǔ)層物性、孔隙流體參數(shù)之 間的定量關(guān)系，將傳統(tǒng)巖石物理實(shí)驗(yàn)研究的巖心尺度拓展到油田尺度，建立不同觀測(cè)尺度 (巖心、測(cè)井、地震）的巖石物理模型，實(shí)現(xiàn)不同尺度、多學(xué)科數(shù)據(jù)的融合(Tang，2008)。針對(duì) 地震、測(cè)井以及超聲波實(shí)驗(yàn)三個(gè)觀測(cè)尺度，目前多數(shù)地球物理學(xué)者采用孔隙流體流動(dòng)機(jī)制 所誘導(dǎo)的波速頻散機(jī)理解釋不同尺度間觀測(cè)結(jié)果的差異，三種類型的孔隙流體流動(dòng)機(jī)制， 分別為宏觀尺度孔隙流體流動(dòng)機(jī)制(Gassmann，1951;Biot，1956，1962)、顆粒尺度孔隙流體 流動(dòng)機(jī)制（Mavko，1975 ;Dvorkin，1993; Gurevich 等，2010; Vinci等，2014; Papageorgiou 等， 2015)、中觀尺度（大于孔隙尺寸，但遠(yuǎn)小于波長(zhǎng)尺寸)流體流動(dòng)機(jī)制(White，1975;Pride， 2003 ;Ba等，2011，2012; Sun等，2015)。鑒于碳酸巖儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜，橫向非均質(zhì)性強(qiáng)，現(xiàn) 有技術(shù)中的單一孔隙結(jié)構(gòu)、單一尺度數(shù)據(jù)建立的常規(guī)巖石物理模板，無(wú)法適用于大型工區(qū)。
[0003] 中國(guó)專利201210335739.9公開(kāi)了 "一種用于儲(chǔ)層烴類檢測(cè)的多尺度巖石物理圖版 方法及裝置"，該方法包括:獲得儲(chǔ)層巖石基質(zhì)模型，獲得儲(chǔ)層巖石骨架模型，根據(jù)儲(chǔ)層巖石 基質(zhì)模型、儲(chǔ)層巖石骨架模型和流體參數(shù)獲得含流體的巖石模型，并根據(jù)含流體的巖石模 型獲得多尺度的初始儲(chǔ)層巖石物理圖版;根據(jù)巖石物理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在多個(gè)頻段下校正初始 儲(chǔ)層巖石物理圖版:根據(jù)測(cè)井解釋結(jié)果，在聲波測(cè)井頻段校正初始儲(chǔ)層巖石物理圖版;根據(jù) 地震解釋結(jié)果，對(duì)初始儲(chǔ)層巖石物理圖版進(jìn)行校正;在通過(guò)校正后，輸出最終的儲(chǔ)層巖石物 理圖版，以進(jìn)行儲(chǔ)層巖石物理參數(shù)的反演。該方法可提高巖石物理圖版的精度并實(shí)現(xiàn)對(duì)巖 石參數(shù)及流體飽和度的定量反演。但該方法主要考慮了單一類型的孔隙結(jié)構(gòu)聯(lián)合多尺度波 資料建模，所存在的明顯不足是，不能適用于地層孔隙結(jié)構(gòu)類型發(fā)生變化的非均質(zhì)性儲(chǔ)層。
[0004] 中國(guó)專利201310752436.1公開(kāi)了 "一種基于孔隙結(jié)構(gòu)特征的碳酸鹽巖儲(chǔ)層的氣藏 預(yù)測(cè)方法及系統(tǒng)"，該方法包括:采集碳酸鹽巖儲(chǔ)層目標(biāo)儲(chǔ)層段的巖石樣本;對(duì)巖石樣本進(jìn) 行地質(zhì)薄片鑒定，得到巖石基本參數(shù)，巖石基本參數(shù)包括巖石成分、孔隙形狀、面孔率以及 沉積相帶;對(duì)巖石樣本進(jìn)行孔滲測(cè)量，得到孔滲基本參數(shù)，孔滲基本參數(shù)包括孔隙度、滲透 率以及密度;根據(jù)巖石基本參數(shù)、孔滲基本參數(shù)以及微分等效介質(zhì)模型構(gòu)建巖石干骨架模 型;對(duì)巖石干骨架模型進(jìn)行流體替換，生成巖石物理圖版;獲取碳酸鹽巖儲(chǔ)層的疊前地震反 演數(shù)據(jù);將疊前地震反演數(shù)據(jù)與巖石物理圖版進(jìn)行交會(huì)，得到碳酸鹽巖儲(chǔ)層的孔隙度與含 氣飽和度的預(yù)測(cè)結(jié)果。實(shí)現(xiàn)了精確的氣藏定量化預(yù)測(cè)。該方法相對(duì)于專利201210335739.9， 適度考慮了孔隙結(jié)構(gòu)的橫向非均質(zhì)性變化特征，分別分析了孔隙型、裂縫型儲(chǔ)層兩類結(jié)構(gòu) 特征，可適用于小面積工區(qū)的反演應(yīng)用，但不能適用于大面積工區(qū)地質(zhì)特征橫向變化劇烈 及多井聯(lián)合反演儲(chǔ)層參數(shù)的技術(shù)需求，如:一是沒(méi)有聯(lián)合多井資料建立工區(qū)標(biāo)準(zhǔn)模板以描 述地層一般性特征，并在工區(qū)各個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行微調(diào)；二是不能實(shí)現(xiàn)三維工區(qū)模板數(shù)據(jù)體的 制作，僅根據(jù)少量參考井對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行定性劃分，因此對(duì)非均質(zhì)性描述的精度較低;三是在儲(chǔ) 層烴類預(yù)測(cè)之前，沒(méi)有開(kāi)展多尺度資料的流體敏感性分析。
[0005] 綜上所述，如何克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足，已成為當(dāng)今地震巖石物理反演技術(shù) 領(lǐng)域中亟待解決的重點(diǎn)難題之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種基于大面積致密儲(chǔ)層地震巖 石物理反演方法，本發(fā)明能夠有效的利用多井資料、多尺度波形響應(yīng)數(shù)據(jù)，切實(shí)提高烴類地 震預(yù)測(cè)的精度;將巖石物理模型與疊前地震數(shù)據(jù)反演相結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)層的定量預(yù)測(cè)。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明提出的一種基于大面積致密儲(chǔ)層地震巖石物理反演方法，其特征在 于，包括如下具體步驟：
[0008] 步驟101，基于孔隙彈性理論預(yù)測(cè)波響應(yīng)頻散，建立多尺度巖石物理模型的參量因 素以聯(lián)系多尺度數(shù)據(jù);所述建立多尺度巖石物理模型的參量因素，是以巖石的礦物成分、孔 隙結(jié)構(gòu)及所處的地層環(huán)境會(huì)對(duì)巖石的波響應(yīng)特征產(chǎn)生影響為依據(jù)，確定包括溫度和壓力為 儲(chǔ)層環(huán)境因素、包括礦物組分、孔隙形狀、泥質(zhì)含量和孔隙結(jié)構(gòu)為儲(chǔ)層巖性因素、包括流體 黏性和氣水斑狀飽和為儲(chǔ)層流體因素；
[0009] 步驟102,基于模型及部分井試氣情況，對(duì)測(cè)井解釋結(jié)果進(jìn)行分析和校正，開(kāi)展聲 波測(cè)井與超聲波兩種尺度下巖石物理參數(shù)的流體敏感性分析，篩選出多個(gè)觀測(cè)尺度下對(duì)孔 隙度、含氣飽和度最為敏感的巖石物理參數(shù);所述超聲波和聲波測(cè)井兩種尺度下巖石物理 參數(shù)是指彈性參數(shù)及彈性參數(shù)的組合;所述彈性參數(shù)至少包括以下物理量:縱波速度Vp、橫 波速度Vs、縱波阻抗Zp、橫波阻抗Zs、縱橫波速度比Vp/Vs、拉梅常數(shù)A、剪切模量y、拉梅常數(shù) 和密度乘積Ap、拉梅常數(shù)和剪切模量乘積知、準(zhǔn)壓力PR、剪切模量和密度乘積yp;所述流體 敏感性分析包括:超聲波尺度下測(cè)量縱波速度Vp和橫波速度Vs、以及氣和水的變飽和度的 情況下的波速，即Vp/Vs與波阻抗交會(huì)圖；
[0010]步驟103,基于各參考井資料構(gòu)建的單井巖石物理模板，優(yōu)選各單井模板制作工區(qū) 標(biāo)準(zhǔn)模板;所述工區(qū)標(biāo)準(zhǔn)模板是指以優(yōu)選的敏感參數(shù)AP為縱坐標(biāo)，以縱波阻抗為橫坐標(biāo)；
[0011] 步驟104,基于儲(chǔ)層地質(zhì)特征的橫向變化與非均質(zhì)性，在工區(qū)內(nèi)根據(jù)所有井試氣情 況在各井坐標(biāo)處對(duì)巖石物理模板的輸入?yún)?shù)進(jìn)行微調(diào)，并在整個(gè)工區(qū)內(nèi)進(jìn)行優(yōu)化，建立三 維工區(qū)巖石物理模板數(shù)據(jù)體，并將三維工區(qū)巖石物理模板數(shù)據(jù)體與地震疊前反演結(jié)合計(jì)算 目的層孔隙度、飽和度;在整個(gè)工區(qū)開(kāi)展大面積的三維巖石物理模板參數(shù)反演，并對(duì)反演結(jié) 果進(jìn)行平滑處理，最終輸出儲(chǔ)層參數(shù)反演數(shù)據(jù)體，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)層孔隙度及飽和度的定量解 釋;所述建立三維工區(qū)巖石物理模板數(shù)據(jù)體是指將待反演、解釋的三維地震數(shù)據(jù)體根據(jù)工 程需要進(jìn)行切割、整理，開(kāi)展疊前三維地震反演，并進(jìn)行儲(chǔ)層孔隙度、飽和度的反演計(jì)算。
[0012] 本發(fā)明提出的一種基于大面積致密儲(chǔ)層地震巖石物理反演方法的進(jìn)一步優(yōu)選方 案是：
[0013]步驟101所述建立多尺度巖石物理模型的建模，包括計(jì)算巖石基質(zhì)彈性模量和巖 石骨架彈性模量，采用Voigt-Reuss-Hill平均方程求取基質(zhì)的等效彈性模量：
[0015] 其中Mvrh是礦物基質(zhì)的彈性模量，心和姐分別是第i種組分的體積含量和彈性模量， N是礦物組分的總數(shù)量;采用微分等效介質(zhì)(DEM)理論(Mavko, 1998)，求取白云巖的干巖石 骨架的體積模量與剪切模量
[0016] (l-y)d/dy[K*(y)] = (K2-K*(y))P(*2)(y) (2a)
[0017] (l-y)d/dy[ii*(y)] = (ii2-li*(y))Q(*2)(y) (2b)
[0018] 初始條件是1^(0)=1(1和以0)=111，其中1(1，11 1是初始主相材料的體積模量和剪切 模量(相1)，K2,叱是逐漸加入的包含物的體積模量和剪切模量(相2)，y為相2的含量，P~ 2)和 Q~2)與嵌入體形狀有關(guān)。
[0019] 步驟101所述建立多尺度巖石物理模型的建模還包括考慮儲(chǔ)層環(huán)境下的巖石，采 用vanderWaal s方程，估算儲(chǔ)層流體在不同溫度、壓力條件下的天然氣的密度和體積模量。
[0020] 步驟101所述建立多尺度巖石物理模型的建模還包括考慮孔隙流體的非均質(zhì)分 布，忽略孔隙結(jié)構(gòu)的非均質(zhì)性，利用B i 〇 t-Ray 1 e i gh方程來(lái)實(shí)現(xiàn)飽和流體巖石縱橫波速度的 預(yù)測(cè)，同時(shí)還考慮彈性波速度頻散的影響，以實(shí)現(xiàn)不同尺度多學(xué)科數(shù)據(jù)間的融合，Biot-Rayleigh方程具體形式如下：
[0025]其中u = [m，u2，u3]，U⑴=[[/f)，t/f，t/f)]，U(；n = [[/f)，t/_f1 ]分別代表三種組 分的空間矢量位移(骨架、流體1、流體2 )，下標(biāo)1、2、3表示矢量空間的三個(gè)方向；？表示地震 波激勵(lì)過(guò)程中產(chǎn)生的局域流體變形增量，eij、C和名2)分別為：

[0029] 其中：X1，X2與X3分別表示三個(gè)方向的坐標(biāo)。巾:和巾 2表示兩類孔隙的絕對(duì)孔隙度， 巖石的總孔隙度巾=巾:+巾2;巾1()與巾 2〇分別表示兩個(gè)區(qū)域內(nèi)的局部孔隙度，如巖石內(nèi)部?jī)H 含有一種骨架，但卻飽和有兩種流體，則巾10=巾20=巾；假設(shè)巾1代表水孔(背景相流體）， 小2代表氣孔(包含物相流體），那么巾l/巾就是含水飽和度，巾2/巾就是含氣飽和度。Pfl和ni 表示背景相流體的密度與黏度，pf2和n2表示包含物相流體的密度與黏度;R〇表示氣泡半徑， Kio表不巖石滲透率；彈性參數(shù)A、N、Ql、Rl、Q2與R2，密度參數(shù)Pll、Pl2、Pl3、P22與P33，耗散參數(shù)bi 與b2的確定方法。
[0030] 步驟102還包括對(duì)比分析超聲波尺度和測(cè)井尺度下巖石物理參數(shù)敏感性規(guī)律、次 序基本一致，對(duì)孔隙流體最為敏感性參數(shù)為A和入p。
[0031]步驟103對(duì)所述工區(qū)標(biāo)準(zhǔn)巖石物理模板格點(diǎn)的橫、縱坐標(biāo)進(jìn)行校正，是指保證工區(qū) 標(biāo)準(zhǔn)巖石物理模板的描述結(jié)果基本涵蓋標(biāo)準(zhǔn)井所有數(shù)據(jù)，則校正后的工區(qū)標(biāo)準(zhǔn)巖石物理模 板表不為：
[0032]假設(shè)各單井巖石物理模板在二維交會(huì)圖中的任意一個(gè)模板格點(diǎn)位置可根據(jù)其橫、 縱坐標(biāo)用(Mk(i，j)，Nk(i，j))表示，其中i、j分別對(duì)應(yīng)于孔隙度和飽和度的漸變(i = 1，2 -11 對(duì)應(yīng)于孔隙度0.02漸變到0.12; j = 1，2"_ 11對(duì)應(yīng)于飽和度0漸變到100% )，k表示第k個(gè)參考 井，則標(biāo)準(zhǔn)模板在該格點(diǎn)位置的值(Ms(i，j)，Ns(i，j))可表示為：
[0035]其中:A(k)表示第k 口井的權(quán)重，8(1，」）、0(1，」)分別表示對(duì)應(yīng)于1、」的模板格點(diǎn)上 基于綜合各井參考數(shù)據(jù)對(duì)工區(qū)標(biāo)準(zhǔn)巖石物理模板格點(diǎn)的橫、縱坐標(biāo)進(jìn)行的校正。
[0036]步驟104所述儲(chǔ)層參數(shù)巖石物理反演，是指基于工區(qū)標(biāo)準(zhǔn)巖石物理模板，在各井位 置開(kāi)展地震反演與流體檢測(cè)測(cè)試，具體方法為：
[0037]從三維地震數(shù)據(jù)體中抽取二維過(guò)井線，對(duì)井坐標(biāo)附件的目的層進(jìn)行儲(chǔ)層、流體參 數(shù)估算，對(duì)比估算結(jié)果與已知鉆井、試氣結(jié)果，適度調(diào)整巖石物理模板，試反演結(jié)果、解釋結(jié) 論與實(shí)際試氣情況達(dá)到最佳吻合;在第k 口井附近，工區(qū)標(biāo)準(zhǔn)巖石物理模板經(jīng)二維地震反演 調(diào)試后的地震反演模板可用(M!/ ( i，j )，N!/ ( i，j ))表示；
[0038]在工區(qū)內(nèi)，基于各井的地震反演模板(111/(1，」），池/(1，」）），開(kāi)展全區(qū)優(yōu)化，生成工 區(qū)巖石物理模型的三維數(shù)據(jù)體，具體對(duì)應(yīng)于工區(qū)內(nèi)每一個(gè)坐標(biāo)位置(x，y)，都存在一個(gè)獨(dú)立 的地震巖石物理模型，其模板(M 3D(x，y，i，j)，N3D(x，y，i，j))的確定依賴于各井位置的地震 反演模板：
[0042] N3D(x，y，i，j)=Ni/(i，j)，若x = xk，y = yk (5b)
[0043] 其中：（xk，yk)為第k口井坐標(biāo)，L為總井?dāng)?shù)，Q(x，y，k)為計(jì)算工區(qū)內(nèi)坐標(biāo)(x，y)處模 板時(shí)所采用的第k 口井的權(quán)重系數(shù)，可由下式確定：
[0045] 基于以上方法，即可兼顧工區(qū)內(nèi)各井資料，基于各地理位置的測(cè)井觀測(cè)控制儲(chǔ)層 參數(shù)的地震反演及解釋，空間位置越靠近某口參考井，則受該口井的控制因素影響越為顯 著；（1^^， 74，」），1^&，74，」））即工區(qū)巖石物理模型三維數(shù)據(jù)體，制作過(guò)程中按地震數(shù) 據(jù).sgy標(biāo)準(zhǔn)格式首先沿xline方向，繼而沿inline方向逐條xline線進(jìn)行處理。
[0046] 步驟104所述采用加權(quán)平均法對(duì)反演的孔隙度、飽和度進(jìn)行平滑處理，以減弱反演 數(shù)據(jù)的野值、奇異值影響；
[0047]假定離目標(biāo)點(diǎn)越近反演結(jié)果對(duì)目標(biāo)點(diǎn)造成的影響越大，根據(jù)二維正態(tài)分布定義了 三種加權(quán)模板，如式(7)所示;^與!^是通過(guò)二維高斯離散模板演變而成，而T3就是3 X 3鄰域 的二維高斯模板，模板中最大權(quán)值為目標(biāo)點(diǎn)所在位置，可根據(jù)最小均勻度所在鄰域位置，將 模板進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，以形成與該鄰域相關(guān)的模板：
[0049]以!^為例，在鄰域內(nèi)對(duì)二維反演剖面data(ij)進(jìn)行平滑處理，具體算法可表示 為：
[0051]其中datas即為平滑處理后目標(biāo)點(diǎn)的數(shù)值。
[0052]本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)原理是:本發(fā)明基于孔隙彈性理論預(yù)測(cè)波響應(yīng)頻散，建立多尺度巖 石物理模型以聯(lián)系多尺度數(shù)據(jù);基于模型及部分井試氣情況，對(duì)測(cè)井解釋結(jié)果進(jìn)行分析和 校正，開(kāi)展聲波測(cè)井與超聲波尺度下巖石參數(shù)的流體敏感性分析，篩選出多個(gè)觀測(cè)尺度下 對(duì)孔隙度、含氣飽和度最為敏感的巖石物理參數(shù);基于各參考井資料構(gòu)建的單井巖石物理 模板，優(yōu)選各單井模板制作工區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)模板;考慮儲(chǔ)層地質(zhì)特征的橫向變化與非均質(zhì)性，在 工區(qū)內(nèi)根據(jù)所有井試氣情況在各井坐標(biāo)處對(duì)巖石物理模板的輸入?yún)?shù)進(jìn)行微調(diào)，并在整個(gè) 工區(qū)內(nèi)進(jìn)行優(yōu)化，建立三維工區(qū)巖石物理模板數(shù)據(jù)體，將其與地震疊前反演結(jié)合實(shí)現(xiàn)大面 積工區(qū)的巖石物理參數(shù)定量計(jì)算。
[0053]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比其顯著優(yōu)點(diǎn)在于：
[0054] 一是本發(fā)明在本領(lǐng)域首創(chuàng)了基于大面積致密儲(chǔ)層地震巖石物理反演方法，具有大 面積推廣應(yīng)用的重要現(xiàn)實(shí)意義。
[0055]二是本發(fā)明能夠有效的利用多井資料、多尺度波形響應(yīng)數(shù)據(jù)，切實(shí)提高烴類地震 預(yù)測(cè)的精度;將巖石物理模型與疊前地震數(shù)據(jù)反演相結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)層的定量預(yù)測(cè)。
[0056]三是本發(fā)明開(kāi)展巖石物理參數(shù)多尺度流體敏感性分析，基于多尺度觀測(cè)選取最敏 感的巖石物理參數(shù)用于儲(chǔ)層烴類預(yù)測(cè)。
[0057]四是本發(fā)明結(jié)合多井資料建立了工區(qū)目的層的標(biāo)準(zhǔn)模板，可描述目的層的一般性 地質(zhì)及巖石物理特征，再將模板于各已知井進(jìn)行地震反演測(cè)試，建立了三維巖石物理模板 數(shù)據(jù)體，在一般性地質(zhì)特征的基礎(chǔ)上考慮了橫向的非均質(zhì)變化，從而可適用于大面積工區(qū) 的地震參數(shù)的巖石物理反演。
【附圖說(shuō)明】
[0058]圖1為本發(fā)明提出的一種基于大面積致密儲(chǔ)層地震巖石物理反演方法的流程示意 圖。
[0059] 圖2 (包括圖2-1、圖2-2)為白云巖骨架體積模量(a)和剪切模量(b)隨孔隙度的變 化關(guān)系計(jì)算結(jié)果示意圖；其中：圖2-1為白云巖骨架體積模量(a)隨孔隙度的變化關(guān)系計(jì)算 結(jié)果示意圖；圖2-2為白云巖骨架剪切模量(b)隨孔隙度的變化關(guān)系計(jì)算結(jié)果示意圖。
[0060] 圖3為MX區(qū)204井巖石物理參數(shù)的交匯示意圖。
[00611圖4為MX9井巖石物理解釋模板示意圖。
[0062]圖5為MX12井巖石物理解釋模板示意圖。
[0063]圖6為白云巖樣品Vp/Vs與波阻抗交匯示意圖。
[0064]圖7為不同巖樣巖石物理參數(shù)的流體敏感性分析示意圖。
[0065]圖8(包括圖8-1、圖8-2)為不同觀測(cè)尺度下巖石參數(shù)的流體敏感性分析示意圖；其 中：圖8-1為超聲波尺度下各巖石物理參數(shù)的流體敏感性分析；圖8-2為聲波測(cè)井尺度各巖 石物理參數(shù)的流體敏感性分析。
[0066]圖9為工區(qū)標(biāo)準(zhǔn)巖石物理模板及縱波阻抗、Ap交匯圖（基于|?203、204、26、27井)示 意圖。
[0067]圖10為整個(gè)工區(qū)三維巖石物理模型數(shù)據(jù)體制作示意圖。
[0068] 圖11為平滑前、后過(guò)MX8井2維線孔隙度反演剖面對(duì)比示意圖。
[0069] 圖12為大面積工區(qū)儲(chǔ)層平均孔隙度反演結(jié)果示意圖。
[0070] 圖13為大面積工區(qū)儲(chǔ)層平均含氣飽和度反演結(jié)果示意圖。
[0071 ]圖14(包括圖14-1、圖14-2)為過(guò)MX13號(hào)井儲(chǔ)層孔隙度和含氣飽和度反演結(jié)果示意 圖；其中：圖14-1為儲(chǔ)層孔隙度反演結(jié)果;圖14-2為儲(chǔ)層含氣飽和度反演結(jié)果。
[0072]圖15(包括圖15-1、圖15-2)為過(guò)MX17號(hào)井儲(chǔ)層孔隙度和含氣飽和度反演結(jié)果示意 圖；其中：圖15-1為儲(chǔ)層孔隙度反演結(jié)果;圖15-2為儲(chǔ)層含氣飽和度反演結(jié)果。
【具體實(shí)施方式】
[0073]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0074]如圖1所示，本發(fā)明提出的一種基于大面積致密儲(chǔ)層地震巖石物理反演方法包括 如下具體步驟：
[0075]步驟101，基于孔隙彈性理論預(yù)測(cè)波響應(yīng)頻散，建立多尺度巖石物理模型的參量因 素以聯(lián)系多尺度數(shù)據(jù);所述建立多尺度巖石物理模型的參量因素，是以巖石的礦物成分、孔 隙結(jié)構(gòu)及所處的地層環(huán)境會(huì)對(duì)巖石的波響應(yīng)特征產(chǎn)生影響為依據(jù)，確定包括溫度和壓力為 儲(chǔ)層環(huán)境因素、包括礦物組分、孔隙形狀、泥質(zhì)含量和孔隙結(jié)構(gòu)為儲(chǔ)層巖性因素、包括流體 黏性和氣水斑狀飽和為儲(chǔ)層流體因素；
[0076] 步驟102,基于模型及部分井試氣情況，對(duì)測(cè)井解釋結(jié)果進(jìn)行分析和校正，開(kāi)展聲 波測(cè)井與超聲波兩種尺度下巖石物理參數(shù)的流體敏感性分析，篩選出多個(gè)觀測(cè)尺度下對(duì)孔 隙度、含氣飽和度最為敏感的巖石物理參數(shù);所述超聲波和聲波測(cè)井兩種尺度下巖石物理 參數(shù)是指彈性參數(shù)及彈性參數(shù)的組合;所述彈性參數(shù)至少包括以下物理量:縱波速度Vp、橫 波速度Vs、縱波阻抗Zp、橫波阻抗Zs、縱橫波速度比Vp/Vs、拉梅常數(shù)A、剪切模量y、拉梅常數(shù) 和密度乘積Ap、拉梅常數(shù)和剪切模量乘積知、準(zhǔn)壓力PR、剪切模量和密度乘積yp;所述流體 敏感性分析包括:超聲波尺度下測(cè)量縱波速度Vp和橫波速度Vs、以及氣和水的變飽和度的 情況下的波速，即Vp/Vs與波阻抗交會(huì)圖；
[0077] 步驟103,基于各參考井資料構(gòu)建的單井巖石物理模板，優(yōu)選各單井模板制作工區(qū) 標(biāo)準(zhǔn)模板;所述工區(qū)標(biāo)準(zhǔn)模板是指以優(yōu)選的敏感參數(shù)AP為縱坐標(biāo)，以縱波阻抗為橫坐標(biāo)；
[0078] 步驟104,基于儲(chǔ)層地質(zhì)特征的橫向變化與非均質(zhì)性，在工區(qū)內(nèi)根據(jù)所有井試氣情 況在各井坐標(biāo)處對(duì)巖石物理模板的輸入?yún)?shù)進(jìn)行微調(diào)，并在整個(gè)工區(qū)內(nèi)進(jìn)行優(yōu)化，建立三 維工區(qū)巖石物理模板數(shù)據(jù)體，并將三維工區(qū)巖石物理模板數(shù)據(jù)體與地震疊前反演結(jié)合計(jì)算 目的層孔隙度、飽和度;在整個(gè)工區(qū)開(kāi)展大面積的三維巖石物理模板參數(shù)反演，并對(duì)反演結(jié) 果進(jìn)行平滑處理，最終輸出儲(chǔ)層參數(shù)反演數(shù)據(jù)體，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)層孔隙度及飽和度的定量解 釋;所述建立三維工區(qū)巖石物理模板數(shù)據(jù)體是指將待反演、解釋的三維地震數(shù)據(jù)體根據(jù)工 程需要進(jìn)行切割、整理，開(kāi)展疊前三維地震反演，并進(jìn)行儲(chǔ)層孔隙度、飽和度的反演計(jì)算。
[0079] 本發(fā)明實(shí)施例基于大面積致密儲(chǔ)層地震巖石物理反演方法，針對(duì)碳酸鹽巖儲(chǔ)層的 強(qiáng)非均質(zhì)性特征，分析儲(chǔ)層的礦物組成，建立儲(chǔ)層的干巖石骨架模型，根據(jù)儲(chǔ)層環(huán)境建立儲(chǔ) 層流體模型，并構(gòu)建了多尺度巖石物理模型;基于多尺度巖石物理模型，提出了大面積工區(qū) 儲(chǔ)層、流體參數(shù)巖石物理反演的工業(yè)化技術(shù)流程。
[0080] 本發(fā)明實(shí)施例基于大面積致密儲(chǔ)層地震巖石物理反演方法，首先開(kāi)展測(cè)井資料分 析及精細(xì)解釋，制作單井巖石物理模型及模板;其次開(kāi)展聲波測(cè)井、超聲波尺度下的巖石物 理參數(shù)流體敏感性分析，結(jié)果表明：隨著孔隙度的降低，各參數(shù)對(duì)流體的敏感性明顯下降， 但各參數(shù)之間的敏感性次序基本不變;兩種尺度下巖石物理參數(shù)的敏感性次序基本一致， 但同一參數(shù)在不同觀測(cè)尺度下對(duì)孔隙流體的敏感性有所不同?；诙喑叨让舾行苑治鰞?yōu)選 出對(duì)含氣飽和度最為敏感的參數(shù)Ap和入。
[0081] 本發(fā)明實(shí)施例基于大面積致密儲(chǔ)層地震巖石物理反演方法，為描述目的層地質(zhì)特 征的一般性規(guī)律，優(yōu)選各單井模擬結(jié)果制作工區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)巖石物理模板，結(jié)合各過(guò)井二維線 的地震反演測(cè)試，在大面積工區(qū)制作了三維巖石物理模型數(shù)據(jù)體，將其與地震疊前反演結(jié) 合，估算儲(chǔ)層孔隙度與含氣飽和度，并采用了平滑矩陣對(duì)反演結(jié)果數(shù)據(jù)體進(jìn)行了平滑處理； 將反演結(jié)果與目的層的測(cè)井解釋、試油結(jié)論對(duì)比顯示，所預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)際地層孔隙度、天然 氣產(chǎn)能狀況吻合很好。
[0082]本發(fā)明實(shí)施例基于大面積致密儲(chǔ)層地震巖石物理反演方法，結(jié)合巖石物理分析， 研發(fā)了大面積工區(qū)儲(chǔ)層、流體參數(shù)地震定量預(yù)測(cè)的工業(yè)化技術(shù)流程，并成功應(yīng)用于中國(guó)西 部某致密白云巖儲(chǔ)層?？紤]到各個(gè)工區(qū)的地質(zhì)特征、儲(chǔ)層類型、流體分布情況存在差異，為 保證巖石物理模型的適用性與準(zhǔn)確性，必須從儲(chǔ)層實(shí)際情況出發(fā)，針對(duì)不同巖性、不同孔構(gòu) 以及不同流體開(kāi)展分析，并結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)以及地震反演數(shù)據(jù)進(jìn)行校正，從而實(shí)現(xiàn) 地震巖石物理反演方法的有效應(yīng)用。
[0083] 以下以四川盆地致密白云巖氣藏為例，說(shuō)明基于大面積致密儲(chǔ)層巖石地震巖石物 理反演方法的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。
[0084] 如圖2所示，為本發(fā)明實(shí)施例提供的白云骨架體積模量(a)和剪切模量(b)隨孔隙 度的變化關(guān)系計(jì)算結(jié)果。采用DEM方法計(jì)算的含不同縱橫比(a)硬幣狀裂縫的白云巖骨架模 量隨孔隙度的變化關(guān)系曲線，結(jié)果中同孔隙度情況下隨孔隙縱橫比增大，骨架模量增大，同 縱橫比情況下隨孔隙度的增大，骨架模量減小。
[0085] 如圖3所示，為本發(fā)明實(shí)施例給出了工區(qū)某井的測(cè)井巖石物理參數(shù)交匯圖。可根據(jù) 測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)的分布規(guī)律、分散程度編輯測(cè)井曲線，去除野值，并將測(cè)井解釋結(jié)論對(duì)比實(shí)際試氣 結(jié)果，開(kāi)展測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)精細(xì)解釋，而精細(xì)解釋所得的孔隙度、含氣性(飽和度)則可用于標(biāo)定巖 石物理模型輸入?yún)?shù)。
[0086]如圖4和圖5所示，為本發(fā)明實(shí)施例提供的MX9井、MX12井的巖石物理解釋模板與實(shí) 際儲(chǔ)層孔隙度解釋結(jié)果的對(duì)比。對(duì)比顯示，由于碳酸巖儲(chǔ)層類型的多樣性，孔隙流體分布的 非均質(zhì)性，造成基于單一孔隙結(jié)構(gòu)、分布模式建立的巖石物理模板，難以覆蓋較分散的實(shí)際 數(shù)據(jù)，不能有效輔助識(shí)別巖性與流體，并且由于井與井之間存在橫向非均質(zhì)性，造成各單井 模板之間存在差異，因此基于單井建立的巖石物理模板，難以表征整個(gè)工區(qū)的有利儲(chǔ)層，這 個(gè)問(wèn)題在大面積工區(qū)實(shí)際應(yīng)用中尤其顯著。
[0087]如圖6所示，為本發(fā)明實(shí)施例提供的5塊巖心白云巖樣品Vp/Vs與波阻抗交會(huì)圖。
[0088] 如圖7所示，為本發(fā)明實(shí)施例，為調(diào)查巖樣孔隙度對(duì)巖石參數(shù)的影響，根據(jù)5塊孔隙 度分別為0.051、0.0534、0.0547、0.1208與0.1228的白云巖樣品實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)比分析超聲波 尺度巖樣彈性參數(shù)及彈性參數(shù)組合對(duì)儲(chǔ)層含氣性的敏感性，統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，如圖8所示，隨 著孔隙度下降，各參數(shù)敏感性明顯下降，各參數(shù)之間的敏感性次序有微弱變化，但基本趨勢(shì) 不變;A和Ap對(duì)含氣飽和度的變化最為敏感，y和Vd#含氣飽和度的敏感性最差。
[0089] 如圖8所示，為本發(fā)明實(shí)施例，為調(diào)查不同觀測(cè)尺度下巖石物理參數(shù)對(duì)孔隙流體的 敏感性，從上述5塊白云巖樣品及7 口井資料出發(fā)，對(duì)比分析超聲波尺度與測(cè)井尺度的敏感 性計(jì)算結(jié)果，如圖9所示。
[0090] 對(duì)比顯示，兩種尺度下的巖石物理參數(shù)敏感性規(guī)律、次序基本一致，A和Ap對(duì)孔隙 流體的變化最為敏感，少數(shù)參數(shù)在不同觀測(cè)尺度下對(duì)流體的敏感性有微弱變化，如y在超聲 波尺度對(duì)孔隙流體最不敏感，但在聲波測(cè)井尺度對(duì)流體敏感性有所增強(qiáng)，這些尺度之間的 變化增加了儲(chǔ)層流體識(shí)別難度。通過(guò)上述對(duì)比分析，優(yōu)選出兩個(gè)觀測(cè)尺度下對(duì)流體最為敏 感的參數(shù)A和Ap，這是后續(xù)儲(chǔ)層預(yù)測(cè)與流體識(shí)別的基礎(chǔ)。
[0091] 如圖9所示，為本發(fā)明實(shí)施例提供的工區(qū)標(biāo)準(zhǔn)巖石物理模板及縱波阻抗、Ap交會(huì) 圖。將測(cè)井解釋結(jié)果投影到校正后的巖石物理模板上，結(jié)果顯示，工區(qū)內(nèi)測(cè)井解釋的高含水 儲(chǔ)層，在模板上分布在飽水線附近，其孔隙度分布范圍為2.8%~12%;解釋的高含氣儲(chǔ)層， 在模板上分布在飽氣線附近，其孔隙度分布范圍為3%~9.2%;解釋的非儲(chǔ)層，在模板上分 布在低孔隙度區(qū)域，其孔隙度基本在4%以下。采用此模板，基本可描述工區(qū)所有重點(diǎn)井重 點(diǎn)地層的試氣情況，并反映了目的層孔隙度分布的一般性特征。
[0092]如圖10所示，為本發(fā)明實(shí)施例(M3D(X，y，i，j)，N 3D(X，y，i，j))即工區(qū)巖石物理模型 三維數(shù)據(jù)體，制作過(guò)程中按地震數(shù)據(jù).sgy標(biāo)準(zhǔn)格式首先沿xline方向，繼而沿inline方向逐 條xline線進(jìn)行處理。
[0093]如圖11所示，為本發(fā)明實(shí)施例，平滑前、后過(guò)MX8井的孔隙度反演剖面，對(duì)比平滑 前、后可知，孔隙度反演剖面在空間連續(xù)性上有明顯改善。
[0094] 如圖12所示，為本發(fā)明實(shí)施例，為千余平方公里大面積工區(qū)儲(chǔ)層平均孔隙度反演 結(jié)果，反演結(jié)果顯示：目的層儲(chǔ)層具有低孔低滲特征，儲(chǔ)層平均孔隙度分布范圍為〇~ 0.045，優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層集中分布于工區(qū)中部的構(gòu)造高部位。
[0095] 如圖13所示，為本發(fā)明實(shí)施例，為儲(chǔ)層平均含氣飽和度反演結(jié)果，預(yù)測(cè)結(jié)果顯示含 氣富集區(qū)集中分布于上、下兩個(gè)區(qū)，這一結(jié)果與前期針對(duì)該地區(qū)的石油地質(zhì)學(xué)研究認(rèn)識(shí)一 致，此外反演結(jié)果也吻合了各井的試氣產(chǎn)能情況，如上氣下水的MX203井、高產(chǎn)氣井MX8井， 反演結(jié)果均符合實(shí)際情況。
[0096] 如圖14，圖15所示，為本發(fā)明實(shí)施例，如圖14、15所示，在三維工區(qū)的巖石物理反演 數(shù)據(jù)體中選取2條過(guò)井地震反演剖面，將反演結(jié)果與測(cè)井解釋結(jié)果、試氣報(bào)告進(jìn)行了對(duì)比。
[0097] 圖14為過(guò)MX13井儲(chǔ)層孔隙度與含氣飽和度預(yù)測(cè)結(jié)果，對(duì)比發(fā)現(xiàn)，地震反演的孔隙 度與測(cè)井資料解釋的巖心孔隙度基本一致，且地震反演有效識(shí)別了目的層中部的優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層 段，含氣飽和度結(jié)果顯示，MX13井在目的層有較強(qiáng)的含氣性，與試氣結(jié)果吻合(該井目的層 日產(chǎn)氣達(dá)到128.84萬(wàn)方/天），而在剖面的構(gòu)造低部位有含水性顯示，反演結(jié)果初步展示了 氣、水界面直接地震識(shí)別的可能性。圖15為過(guò)MX17井儲(chǔ)層孔隙度與含氣飽和度反演結(jié)果，結(jié) 果顯示:地震反演結(jié)果精細(xì)識(shí)別了測(cè)井解釋結(jié)論中給出的三個(gè)含氣薄層，且吻合試氣結(jié)果 (該井日產(chǎn)氣53.2萬(wàn)方/天）。
[0098] 本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】中未涉及的說(shuō)明屬于本領(lǐng)域公知的技術(shù)，可參考公知技術(shù) 加以實(shí)施。
[0099]本發(fā)明經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)驗(yàn)證，取得了滿意的試用效果。
[0100]以上【具體實(shí)施方式】及實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明提出的一種基于大面積致密儲(chǔ)層地震巖 石物理反演方法技術(shù)思想的具體支持，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡是按照本發(fā)明 提出的技術(shù)思想，在本技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何等同變化或等效的改動(dòng)，均仍屬于本發(fā) 明技術(shù)方案保護(hù)的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于大面積致密儲(chǔ)層地震巖石物理反演方法，其特征在于，包括如下具體步驟： 步驟101，基于孔隙彈性理論預(yù)測(cè)波響應(yīng)頻散，建立多尺度巖石物理模型的參量因素以 聯(lián)系多尺度數(shù)據(jù);所述建立多尺度巖石物理模型的參量因素，是以巖石的礦物成分、孔隙結(jié) 構(gòu)及所處的地層環(huán)境會(huì)對(duì)巖石的波響應(yīng)特征產(chǎn)生影響為依據(jù)，確定包括溫度和壓力為儲(chǔ)層 環(huán)境因素、包括礦物組分、孔隙形狀、泥質(zhì)含量和孔隙結(jié)構(gòu)為儲(chǔ)層巖性因素、包括流體黏性 和氣水斑狀飽和為儲(chǔ)層流體因素； 步驟102,基于模型及部分井試氣情況，對(duì)測(cè)井解釋結(jié)果進(jìn)行分析和校正，開(kāi)展聲波測(cè) 井與超聲波兩種尺度下巖石物理參數(shù)的流體敏感性分析，篩選出多個(gè)觀測(cè)尺度下對(duì)孔隙 度、含氣飽和度最為敏感的巖石物理參數(shù);所述超聲波和聲波測(cè)井兩種尺度下巖石物理參 數(shù)是指彈性參數(shù)及彈性參數(shù)的組合;所述彈性參數(shù)至少包括以下物理量:縱波速度Vp、橫波 速度Vs、縱波阻抗Zp、橫波阻抗Zs、縱橫波速度比Vp/Vs、拉梅常數(shù)A、剪切模量y、拉梅常數(shù)和 密度乘積XP、拉梅常數(shù)和剪切模量乘積知、準(zhǔn)壓力PR、剪切模量和密度乘積yp;所述流體敏 感性分析包括:超聲波尺度下測(cè)量縱波速度Vp和橫波速度Vs、以及氣和水的變飽和度的情 況下的波速，即Vp/Vs與波阻抗交會(huì)圖； 步驟103,基于各參考井資料構(gòu)建的單井巖石物理模板，優(yōu)選各單井模板制作工區(qū)標(biāo)準(zhǔn) 模板;所述工區(qū)標(biāo)準(zhǔn)模板是指以優(yōu)選的敏感參數(shù)AP為縱坐標(biāo)，以縱波阻抗為橫坐標(biāo)； 步驟104,基于儲(chǔ)層地質(zhì)特征的橫向變化與非均質(zhì)性，在大區(qū)內(nèi)根據(jù)所有井試氣情況在 各井坐標(biāo)處對(duì)巖石物理模板的輸入?yún)?shù)進(jìn)行微調(diào)，并在整個(gè)工區(qū)內(nèi)進(jìn)行優(yōu)化，建立三維工 區(qū)巖石物理模板數(shù)據(jù)體，并將三維工區(qū)巖石物理模板數(shù)據(jù)體與地震疊前反演結(jié)合計(jì)算目的 層孔隙度、飽和度;在整個(gè)工區(qū)開(kāi)展大面積的三維巖石物理模板參數(shù)反演，并對(duì)反演結(jié)果進(jìn) 行平滑處理，最終輸出儲(chǔ)層參數(shù)反演數(shù)據(jù)體，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)層孔隙度及飽和度的定量解釋;所 述建立三維工區(qū)巖石物理模板數(shù)據(jù)體是指將待反演、解釋的三維地震數(shù)據(jù)體根據(jù)工程需要 進(jìn)行切割、整理，開(kāi)展疊前三維地震反演，并進(jìn)行儲(chǔ)層孔隙度、飽和度的反演計(jì)算。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于大面積致密儲(chǔ)層地震巖石物理反演方法，其特征在 于，步驟101所述建立多尺度巖石物理模型的建模，包括計(jì)算巖石基質(zhì)彈性模量和巖石骨架 彈性模量，采用Voigt-Reuss-Hill平均方程求取基質(zhì)的等效彈性模量：其中MVRH是礦物基質(zhì)的彈性模量，心和1分別是第i種組分的體積含量和彈性模量，N是 礦物組分的總數(shù)量;采用微分等效介質(zhì)(DEM)理論(Mavko, 1998)，求取白云巖的干巖石骨架 的體積模量與剪切模量 (l-y)d/dy[K*(y)] = (K2-K*(y))P(*2)(y) (2a) (l-y)d/dy[ii*(y)] = (ii2-li*(y))Q(*2)(y) (2b) 初始條件是1^(0)=1(1和以0)=111，其中1(1，11 1是初始主相材料的體積模量和剪切模量 (相l(xiāng))，K2，y2是逐漸加入的包含物的體積模量和剪切模量(相2)，y為相2的含量，P~ 2)和Q~2) 與嵌入體形狀有關(guān)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于大面積致密儲(chǔ)層地震巖石物理反演方法，其特征在 于，步驟101所述建立多尺度巖石物理模型的建模還包括考慮儲(chǔ)層環(huán)境下的巖石，采用van der Waals方程，估算儲(chǔ)層流體在不同溫度、壓力條件下的天然氣的密度和體積模量。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于大面積致密儲(chǔ)層地震巖石物理反演方法，其特征在 于，步驟101所述建立多尺度巖石物理模型的建模還包括考慮孔隙流體的非均質(zhì)分布，忽略 孔隙結(jié)構(gòu)的非均質(zhì)性，利用Biot-Rayleigh方程來(lái)實(shí)現(xiàn)飽和流體巖石縱橫波速度的預(yù)測(cè)，同 時(shí)還考慮彈性波速度頻散的影響，以實(shí)現(xiàn)不同尺度多學(xué)科數(shù)據(jù)間的融合，Biot-Rayleigh方 程具體形式如下：其中u = [U1，u2，u3 ]，U(1)=[<,[/f ]，U(2) = [[/丨2)，t/f1，把)]分別代表三種組分的 空間矢量位移(骨架、流體1、流體2)，下標(biāo)1、2、3表示矢量空間的三個(gè)方向；f表示地震波激 勵(lì)過(guò)程中產(chǎn)生的局域流體變形增量，明、€和疔> 分別為：其中：X1，X2與X3分別表示三個(gè)方向的坐標(biāo)。(iM和巾2表示兩類孔隙的絕對(duì)孔隙度，巖石 的總孔隙度巾=巾:+巾2;巾1()與巾2〇分別表示兩個(gè)區(qū)域內(nèi)的局部孔隙度，如巖石內(nèi)部?jī)H含有 一種骨架，但卻飽和有兩種流體，則巾10=巾20=巾；假設(shè)巾1代表水孔(背景相流體），巾2代 表氣孔(包含物相流體），那么1/>就是含水飽和度，2/巾就是含氣飽和度;Pfl和m表示 背景相流體的密度與黏度，Pf2和表示包含物相流體的密度與黏度;R〇表示氣泡半徑，1〇 10表 示巖石滲透率;彈性參數(shù)4、1(>)1、1?1、(>)2與1?2，密度參數(shù)011、012、013、022與033，耗散參數(shù)131與匕2 的確定方法。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于大面積致密儲(chǔ)層地震巖石物理反演方法，其特征在 于，步驟102還包括對(duì)比分析超聲波尺度和測(cè)井尺度下巖石物理參數(shù)敏感性規(guī)律、次序基本 一致，對(duì)孔隙流體最為敏感性參數(shù)為A和Ap。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于大面積致密儲(chǔ)層地震巖石物理反演方法，其特征在 于，步驟103對(duì)所述工區(qū)標(biāo)準(zhǔn)巖石物理模板格點(diǎn)的橫、縱坐標(biāo)進(jìn)行校正，是指保證工區(qū)標(biāo)準(zhǔn) 巖石物理模板的描述結(jié)果基本涵蓋標(biāo)準(zhǔn)井所有數(shù)據(jù)，則校正后的工區(qū)標(biāo)準(zhǔn)巖石物理模板表 示為： 假設(shè)各單井巖石物理模板在二維交會(huì)圖中的任意一個(gè)模板格點(diǎn)位置可根據(jù)其橫、縱坐 標(biāo)用(Mk( i，j)，Nk(i，j))表示，其中i、j分別對(duì)應(yīng)于孔隙度和飽和度的漸變(i = 1，11對(duì)應(yīng) 于孔隙度〇. 02漸變到0.12; j = 1，2…11對(duì)應(yīng)于飽和度0漸變到100 % )，k表示第k個(gè)參考井， 則標(biāo)準(zhǔn)模板在該格點(diǎn)位置的值(Ms(i，j)，Ns(i，j))可表示為：其中:A (k)表示第k 口井的權(quán)重，B (i，j)、C (i，j)分別表示對(duì)應(yīng)于i、j的模板格點(diǎn)上基于 綜合各井參考數(shù)據(jù)對(duì)工區(qū)標(biāo)準(zhǔn)巖石物理模板格點(diǎn)的橫、縱坐標(biāo)進(jìn)行的校正。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于大面積致密儲(chǔ)層地震巖石物理反演方法，其特征在 于，步驟104所述儲(chǔ)層參數(shù)巖石物理反演，是指基于工區(qū)標(biāo)準(zhǔn)巖石物理模板，在各井位置開(kāi) 展地震反演與流體檢測(cè)測(cè)試，具體方法為： 從三維地震數(shù)據(jù)體中抽取二維過(guò)井線，對(duì)井坐標(biāo)附件的目的層進(jìn)行儲(chǔ)層、流體參數(shù)估 算，對(duì)比估算結(jié)果與已知鉆井、試氣結(jié)果，適度調(diào)整巖石物理模板，試反演結(jié)果、解釋結(jié)論與 實(shí)際試氣情況達(dá)到最佳吻合;在第k 口井附近，工區(qū)標(biāo)準(zhǔn)巖石物理模板經(jīng)二維地震反演調(diào)試 后的地震反演模板可用(1\(1，」）^/1{(1，」））表示； 在工區(qū)內(nèi)，基于各井的地震反演模板"/1{(1，」），^1{(1，」）），開(kāi)展全區(qū)優(yōu)化，生成工區(qū)巖 石物理模型的三維數(shù)據(jù)體，具體對(duì)應(yīng)于工區(qū)內(nèi)每一個(gè)坐標(biāo)位置(x，y)，都存在一個(gè)獨(dú)立的地 震巖石物理模型，其模板(M3D(x，y，i，j)，N3D(x，y，i，j))的確定依賴于各井位置的地震反演 模板：M3D(x,y,i, j)=M/k(i , j) ,?rx = xk,y = yk (5a) N3D(x,y,i, j)=N/k(i , j) ,?rx = xk,y = yk (5b) 其中：（xk,yk)為第k口井坐標(biāo)，L為總井?dāng)?shù)，Q(x,y ,k)為計(jì)算工區(qū)內(nèi)坐標(biāo)(x,y)處模板時(shí) 所采用的第k 口井的權(quán)重系數(shù)，可由下式確定：基于以上方法，即可兼顧工區(qū)內(nèi)各井資料，基于各地理位置的測(cè)井觀測(cè)控制儲(chǔ)層參數(shù) 的地震反演及解釋，空間位置越靠近某口參考井，則受該口井的控制因素影響越為顯著； (M3D(X，y，i，j)，N 3D(x，y，i，j))即工區(qū)巖石物理模型三維數(shù)據(jù)體，制作過(guò)程中按地震數(shù)據(jù) .sgy標(biāo)準(zhǔn)格式首先沿xline方向，繼而沿inline方向逐條xline線進(jìn)行處理。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于大面積致密儲(chǔ)層地震巖石物理反演方法，其特征在 于，步驟104所述采用加權(quán)平均法對(duì)反演的孔隙度、飽和度進(jìn)行平滑處理，以減弱反演數(shù)據(jù) 的野值、奇異值影響； 假定離目標(biāo)點(diǎn)越近反演結(jié)果對(duì)目標(biāo)點(diǎn)造成的影響越大，根據(jù)二維正態(tài)分布定義了三種 加權(quán)模板，如式(7)所示;T^T2是通過(guò)二維高斯離散模板演變而成，而T3就是3X3鄰域的二 維高斯模板，模板中最大權(quán)值為目標(biāo)點(diǎn)所在位置，可根據(jù)最小均勻度所在鄰域位置，將模板 進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，以形成與該鄰域相關(guān)的模板：以1^為例，在鄰域內(nèi)對(duì)二維反演剖面data (i，j)進(jìn)行平滑處理，具體算法可表示為：其中datas即為平滑處理后目標(biāo)點(diǎn)的數(shù)值。
【文檔編號(hào)】G01V1/30GK106054248SQ201610563338
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年7月15日
【發(fā)明人】巴晶, 檀文慧, 錢衛(wèi), 程衛(wèi)
【申請(qǐng)人】河海大學(xué)