[發(fā)明專利]一種基于分頻AVO反演的儲(chǔ)層含氣性半定量識(shí)別方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310439924.7
• 申請(qǐng)日: 2013-09-24
• 公開（公告）號(hào): CN104459771B
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖鵬飛;王世星;呂慧;張亞紅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）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
• 主分類號(hào): G01V1/28
• 分類號(hào): G01V1/28
• 代理公司: 北京思創(chuàng)畢升專利事務(wù)所11218
• 代理人: 郭韞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于地震勘探領(lǐng)域，具體涉及一種基于分頻AVO反演的儲(chǔ)層含氣性半定量識(shí)別方法。

背景技術(shù)

復(fù)雜油氣儲(chǔ)層中的含氣性地球物理識(shí)別是當(dāng)前地球物理勘探的難點(diǎn)與關(guān)鍵點(diǎn)。在儲(chǔ)層含氣性識(shí)別的地球物理技術(shù)中，主要有AVO技術(shù)及頻譜分析技術(shù)。AVO是英文Amplitude Various with Offset的簡(jiǎn)寫，指的是振幅隨偏移距的變化。由于不同偏移距地震波穿過的地下地層結(jié)構(gòu)、巖石彈性性質(zhì)、巖石巖性等方面的差異，造成AVO技術(shù)的復(fù)雜性。AVO的基礎(chǔ)是不同地層泊松比的變化，而泊松比的變化是不同巖性及不同孔隙流體介質(zhì)之間存在差異的客觀事實(shí)。

利用頻譜分析技術(shù)進(jìn)行含氣性識(shí)別，主要依據(jù)的是孔隙填充介質(zhì)的噴射流動(dòng)(或局部粘滯流動(dòng))原理，這種流動(dòng)將引起地震波發(fā)生頻散和衰減。近年來的研究發(fā)現(xiàn)，地震波的異常高的衰減或許是與飽和流體最密切相關(guān)的地震屬性，因此地球物理學(xué)家一直試圖將衰減機(jī)制應(yīng)用到油氣勘探中。噴射流理論研究表明，當(dāng)油藏含氣時(shí)，地震波表現(xiàn)為較強(qiáng)的能量衰減和速度散射，并且在這種條件下，地震振幅對(duì)地震波頻率有很強(qiáng)的依賴性。地震波場(chǎng)數(shù)值模擬分析已經(jīng)證明，這種衰減效應(yīng)比傳統(tǒng)的地震波傳播擴(kuò)散衰減強(qiáng)得多。地震振幅依賴頻率變化的這種響應(yīng)必然是瞬時(shí)的，這使得譜分解技術(shù)成為檢測(cè)這種變化的理想工具。利用地層的衰減進(jìn)行油氣識(shí)別在國(guó)內(nèi)外獲得了很多成功案例。K1imentos利用P波和S波的衰減來區(qū)分油、氣和水。Castagna等利用瞬時(shí)時(shí)頻分析研究了與烴有關(guān)的低頻陰影檢測(cè)，并指出了時(shí)頻分析在碳烴檢測(cè)方面的作用。Chapman利用噴射流理論研究了與碳烴有關(guān)的衰減和散射異常，提出了與頻率有關(guān)的AVO響應(yīng)。Odebeatu等和Liu等通過實(shí)例進(jìn)一步證明了這種頻率AVO現(xiàn)象。

在理論上，由于流體介質(zhì)不傳播橫波，所以橫波速度隨頻率衰減梯度為零。現(xiàn)有技術(shù)中，由于振幅與頻率之間的函數(shù)關(guān)系過于復(fù)雜。分頻AVO反演都是對(duì)Zoeppritz近似公式進(jìn)行泰勒展開，然后反演縱、橫波速度隨頻率的衰減梯度。由于反演過程中目標(biāo)函數(shù)的耦合效應(yīng)，使得縱橫波速度衰減梯度之間相互關(guān)聯(lián)，即理論上說“橫波速度隨頻率衰減梯度為零”，但是，由于“耦合效應(yīng)”，使得反演結(jié)果不為零。

發(fā)明內(nèi)容

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，提供一種基于分頻AVO反演的儲(chǔ)層含氣性半定量識(shí)別方法，通過使其反演結(jié)果與產(chǎn)量掛鉤，可以采用數(shù)據(jù)自動(dòng)學(xué)習(xí)、擬合的方式，提高分頻AVO反演的精度。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種基于分頻AVO反演的儲(chǔ)層含氣性半定量識(shí)別方法，包括：

(1)利用三維地震數(shù)據(jù)，分別計(jì)算縱波速度衰減梯度和橫波速度衰減梯度；分別繪制縱波速度衰減梯度與生產(chǎn)井產(chǎn)能之間的關(guān)系圖和橫波速度衰減梯度與生產(chǎn)井產(chǎn)能之間的關(guān)系圖，開展線性擬合，計(jì)算兩個(gè)衰減梯度與產(chǎn)能之間的相關(guān)系數(shù)R²(用于評(píng)價(jià)本相關(guān)系數(shù)與本專利最終結(jié)果的好壞)；縱波速度衰減梯度與橫波速度衰減梯度之間的權(quán)重值x的初始值選擇為1，即x₀=1；

(2)沿各井提取縱波速度衰減梯度和橫波速度衰減梯度，計(jì)算各井生產(chǎn)層段反演值的加權(quán)和g_i,0，其中i表示井號(hào)；

(3)以井產(chǎn)能Y為縱坐標(biāo)、以G為橫坐標(biāo)，進(jìn)行最小二乘線性擬合，形成如下擬合公式：

Y=CG+E(4)

其中C、E為常數(shù)；G是g_i，0的大寫表示；

(4)計(jì)算各井點(diǎn)值(井點(diǎn)值表示產(chǎn)能)與步驟(3)得到的擬合線之間的距離和d；

(5)令x_k+1=x_k+，，其中t為步長(zhǎng)，k表示迭代次數(shù)；

(6)重復(fù)步驟(2)至步驟(5)，直到d_k>d_k-1,轉(zhuǎn)入步驟(7)；

(7)輸出g_i,k。

所述步驟(1)是這樣實(shí)現(xiàn)的：

利用地球物理反演技術(shù)對(duì)公式(2)開展反演，求得縱波速度衰減梯度和橫波速度衰減梯度：

(2)

其中，R(θ，f)表示地震反射系數(shù)；θ，f分別是地震反射系數(shù)的入射角與頻率；A(θ)，B(θ)分別是只與入射角相關(guān)的系數(shù)函數(shù)；V_p，V_s，△V_p，△V_s分別表示地震縱波速度、橫波速度、地震縱波速度變化、橫波速度變換；分別表示是頻率廠的函數(shù)。