[發明專利]基于裂縫等效介質模型的地震響應模式建立方法

有效

• 申請號: 201110112906.9
• 申請日: 2011-04-19
• 公開（公告）號: CN102253415A
• 公開（公告）日: 2011-11-23
• 發明（設計）人: 杜啟振;王雪梅;張強
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(華東)
• 主分類號: G01V1/40
• 分類號: G01V1/40
• 代理公司: 東營雙橋專利代理有限責任公司 37107
• 代理人: 侯華頌

一、技術領域：

本發明涉及一種勘探地球物理學領域，特別涉及一種基于裂縫等效介質模型的地震響應模式建立方法。

二、背景技術：

在油氣勘探和開發過程中，常常需要借助地震波場數值模擬手段來研究特定的復雜地球介質中地震波傳播規律。也就是說，人們可以通過正演的方法模擬地震波場的傳播，總結不同介質所對應的地震波場特征得出規律性的認識，利用得出的一般規律從野外實際記錄中推斷特定的地球介質類型。裂縫性油氣藏是近年來石油增儲上產的重要新領域。裂縫儲層極大的影響了地震波在地球介質中的傳播規律，巖石中裂縫的存在，會引起儲層地震波反射特征的改變，從而在地震剖面上指示裂縫的存在。因此，利用已知的裂縫介質模型進行地震波場數值模擬，建立裂縫的地震響應模式用于裂縫識別成為可能。要實現裂縫性儲層地震波場數值模擬，需要解決的關鍵技術在于在盡可能多地利用裂縫的特征參數建立準確表征裂縫介質的地球等效介質模型。對于具有強各向異性特征的裂縫性儲層，簡單的介質模型和速度、密度等彈性參數僅能反映背景巖層信息(如巖性等)，描述裂縫的眾多特征參數(如裂縫密度、裂縫開度等)無法直接用于波場數值模擬運算，因此需要尋求其它方法對其進行深入研究。將裂縫性介質進行等效的方法是研究裂縫介質的普遍方法。這種等效方法反映的是介質內全部裂縫所引起的宏觀地震波場效應，可以表征裂縫介質的整體特征。目前，研究裂縫對地震波傳播影響的宏觀地球等效介質模型包括Husdon理論、Thomsen理論和Schoenberg線性滑動理論等。但上述等效介質理論都只局限于理論研究，沒有開展利用地震波場數值模擬手段建立基于裂縫等效介質理論的實際地層裂縫等效介質模型的地震響應模式的方法，無法為地下裂縫性儲層的檢測提供識別依據。

三、發明內容：

本發明的目的就是針對現有技術存在的上述缺陷，提供一種基于裂縫等效介質模型的地震響應模式建立方法，為從疊前地震資料識別裂縫性儲層提供依據。

其技術方案是包含以下步驟：

步驟a、通過野外露頭及巖心觀察，定量表征裂縫特征參數；

步驟b、利用裂縫等效介質理論建立裂縫網絡各向異性等效介質模型；

步驟c、將構建的裂縫網絡等效介質模型置于地層的實際空間位置，建立實際地層裂縫介質模型；

步驟d、進行地震波場數值模擬；

步驟c、建立裂縫儲層地震響應模式。

上述步驟a中所述的裂縫特征參數為裂縫傾向、走向、密度、開度、充填物、巖性及埋藏深度。

上述步驟b中所述的利用裂縫等效介質理論建立裂縫網絡各向異性等效介質模型，具體步驟包括：

b1、在裂縫特征參數定量表征的基礎上，利用裂縫等效介質理論定量表示裂縫特征參數與等效介質彈性參數之間的關系，得到簡單裂縫介質概念模型；

b2、基于簡單縫等效概念模型，利用Bond變換得到任意產狀裂縫等效模型；

b3、通過疊加原理建立裂縫網絡各向異性等效介質模型。

4、根據權利要求1所述的基于裂縫等效介質模型的地震響應模式建立方法，其特征在于，步驟c中所述的建立實際地層裂縫介質模型的具體步驟包括：

c1、統計實際地下裂縫的網絡發育情況：①裂縫的特征參數：裂縫傾向、走向、密度、開度、充填物、巖性、及埋藏深度；②不同構造部位裂縫發育情況；③不同巖性地層裂縫發育差異；④總結裂縫發育規律，對裂縫形成機制及發展規律進行充分認識；

c2、根據統計資料確定不同構造位置、不同巖性地層裂縫網絡的具體組合及裂縫特征參數的取值；

c3、綜合地震成果剖面和剖面所過井的測井資料，建立實際地層構造格架模型；

c4、將構建的裂縫網絡等效介質模型置于地層構造格架模型的實際空間位置，建立不同巖性、不同構造及裂縫發育位置情況下實際地層裂縫介質模型。

上述步驟d中所述的進行地震波場數值模擬，采用的方法是旋轉交錯網格有限差分技術，并綜合應用非分裂完全匹配層吸收邊界條件和自由地表邊界條件形成組合邊界條件。

上述步驟e中所述的建立裂縫儲層地震響應模式的具體步驟為：

e1、對實際地層裂縫等效介質模型進行正演模擬獲得的疊前炮記錄進行運動學特征和動力學特征分析，分析不同構造部位、不同巖性裂縫地層的疊前地震響應特征；

e2、對實際地層裂縫介質模型進行正演模擬得到的疊加剖面進行分析，分析不同構造部位、不同巖性裂縫地層的疊后地震響應特征；