[發(fā)明專利]一種利用地震波速度同時(shí)反演孔隙度和泥質(zhì)含量的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310468159.1
• 申請(qǐng)日: 2013-10-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104570127A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 白俊雨
• 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): G01V1/48
• 分類號(hào): G01V1/48;G01V1/50
• 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)明屬于石油與天然氣勘探開(kāi)發(fā)領(lǐng)域，具體涉及一種利用地震波速度同時(shí)反演孔隙度和泥質(zhì)含量的方法。

背景技術(shù)

地震勘探方法是利用地震波在地下不同介質(zhì)中傳播的速度、振幅、頻率、相位、波形等參數(shù)的變化來(lái)分析、預(yù)測(cè)油氣儲(chǔ)層分布范圍及儲(chǔ)層物性特征的一種地球物理學(xué)方法，是目前地球物理勘探中應(yīng)用最為廣泛的方法。隨油氣勘探開(kāi)發(fā)的不斷推進(jìn)，常規(guī)油氣勘探已由原來(lái)的尋找構(gòu)造油氣藏轉(zhuǎn)向?qū)ふ規(guī)r性油氣藏和隱蔽油氣藏，非常規(guī)(煤層氣、頁(yè)巖氣和致密砂巖氣等)油氣勘探開(kāi)發(fā)逐漸受到人們的重視，而這類油氣儲(chǔ)層通常是波阻抗差異小且非均質(zhì)性強(qiáng)烈，利用傳統(tǒng)的波阻抗反演方法不能有效地實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)層預(yù)測(cè)?？紫抖群湍噘|(zhì)含量作為儲(chǔ)層參數(shù)中的重要參數(shù)，是定性、定量評(píng)價(jià)儲(chǔ)層屬性的重要參數(shù)。它們與地震波速度之間的關(guān)系對(duì)于揭示地震信息與巖石物性參數(shù)的關(guān)系意義重大，對(duì)儲(chǔ)層評(píng)價(jià)、預(yù)測(cè)含油氣遠(yuǎn)景區(qū)、儲(chǔ)量估計(jì)及生產(chǎn)開(kāi)發(fā)具有重要的意義。在確定巖石速度時(shí)，孔隙度可能是最重要的因素，而孔隙度與埋深和壓力之間的關(guān)系使速度也隨著這兩個(gè)參數(shù)的變化而改變。泥質(zhì)含量是影響速度的另外一個(gè)重要因素，有學(xué)者認(rèn)為:如果巖石孔隙內(nèi)充填的是泥質(zhì)，其縱波速度要比充填流體的速度慢30％，會(huì)使橫波的速度降低40％。在巖石速度與孔隙度等巖性參數(shù)之間關(guān)系的研究方面，史謌等利用回歸分析得出縱、橫波速度與孔隙度、泥質(zhì)含量線性相關(guān)。李忠、賀振華等基于地層的孔隙度與速度、波阻抗等地震屬性之間存在內(nèi)在的聯(lián)系，建立孔隙度和相應(yīng)地震屬性之間的相關(guān)關(guān)系，將地震屬性數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成孔隙度數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)孔隙度預(yù)測(cè)。吳國(guó)平等提出了測(cè)井自然伽馬求取泥質(zhì)含量的新原理，利用測(cè)井自然伽馬信號(hào)和提取的自然伽馬真值子波，采用維納濾波法求取測(cè)井系統(tǒng)逆因子函數(shù)，根據(jù)逆因子函數(shù)，用自然伽馬測(cè)井信號(hào)做卷積直接計(jì)算泥質(zhì)含量。

然而地震波在巖石中的傳播速度與巖石的孔隙度、孔隙的幾何形狀、巖石的礦物組分、巖石顆粒的膠結(jié)程度等有關(guān)，也與孔隙流體的飽和狀態(tài)、環(huán)境的溫度、壓力有關(guān)，還與波本身的頻率有關(guān)。在考察泥質(zhì)含量與地震波速度復(fù)雜關(guān)系的同時(shí)，不可避免地要分析孔隙度對(duì)其的影響?，F(xiàn)在主要的技術(shù)手段還以實(shí)驗(yàn)室標(biāo)本分析為主，得到不同孔隙度、不同飽和度、不同泥質(zhì)含量的實(shí)驗(yàn)室?guī)r石波速值，再經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)平均得到經(jīng)驗(yàn)公式應(yīng)用于實(shí)踐。泥質(zhì)含量的計(jì)算通常跟孔隙度的計(jì)算是不可分割的，目前求泥質(zhì)含量主要采用測(cè)井方法。然而測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)雖然具有較高分辨率，但是探區(qū)內(nèi)往往鉆井?dāng)?shù)量較少，插值得到的泥質(zhì)含量剖面橫向分辨率無(wú)法保證。

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，提供一種利用地震波速度同時(shí)反演孔隙度和泥質(zhì)含量的方法，測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)雖然具有較高分辨率，但是探區(qū)內(nèi)往往鉆井?dāng)?shù)量較少，為此本發(fā)明將具有較高縱向分辨率的測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)和具有較高橫向分辨率的地震數(shù)據(jù)結(jié)合，利用巖石物理學(xué)方法原理，充分挖掘地震數(shù)據(jù)中所包含的巖性參數(shù)信息，反演得到孔隙度和泥質(zhì)含量剖面，以輔助巖性(和地層)圈閉油氣藏和非常規(guī)油氣藏(煤層氣、頁(yè)巖氣等)的精細(xì)儲(chǔ)層描述和鉆前預(yù)測(cè)，為油氣勘探開(kāi)發(fā)優(yōu)選目標(biāo)提供可靠的基礎(chǔ)性資料。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:

一種利用地震波速度同時(shí)反演孔隙度和泥質(zhì)含量的方法，包括:

(1)輸入基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，包括砂巖體積模量K_s、泥巖體積模量K_sh、密度ρ、孔隙流體縱波速度V_pf和從地震振幅數(shù)據(jù)反演得到的縱波速度V_pi;輸入終止條件的值ε，ε由用戶給定，是一個(gè)較小的數(shù)，比如ε＝0.001。

(2)在孔隙度和泥質(zhì)含量取值范圍內(nèi)生成孔隙度φ和泥質(zhì)含量β的可行解;

(3)利用步驟(1)輸入的砂巖體積模量K_s、泥巖體積模量K_sh、密度ρ及步驟(2)生成的孔隙度φ和泥質(zhì)含量β的可行解，計(jì)算巖石骨架的等效體積模量K_p0;

(4)利用所述巖石骨架的等效體積模量K_p0和密度ρ，計(jì)算巖石骨架的縱波速度V_p0;

(5)利用所述巖石骨架的縱波速度V_p0和孔隙流體縱波速度V_pf及步驟(2)生成的孔隙度φ計(jì)算巖石的縱波速度V_p;

(6)由地震振幅數(shù)據(jù)反演得到的縱波速度V_pi和上述步驟(5)計(jì)算得到的巖石的縱波速度V_p建立同時(shí)反演泥質(zhì)含量及孔隙度的目標(biāo)函數(shù)f(φ,β);