[發明專利]基于散射波地震響應特征的裂縫間距定量分析方法和設備

有效

• 申請號: 201910818522.5
• 申請日: 2019-08-30
• 公開（公告）號: CN112444871B
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發明（設計）人: 肖云飛
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油物探技術研究院
• 主分類號: G01V1/30
• 分類號: G01V1/30
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;張杰

本發明提供了一種基于散射波地震響應特征的裂縫間距定量分析方法，以及計算機存儲介質和計算機設備。該方法本發明藉由采集到的裂縫地震響應的散射波場記錄提取裂縫散射波場，并且通過局部波場分解技術從裂縫散射波場中得到后向散射波場，再將后向散射波場變換到頻率?波數域中進行分析，找到其中最大能量值所對應的波數值，由波數值估算出裂縫間距。該方法效果穩定，能很好地確定裂縫間距及范圍，為儲量評價提供參考，同時對開發生產和增產方案具有重要意義。

技術領域

本發明屬于地震勘探領域，尤其是一種基于散射波地震響應特征的裂縫間距定量分析方法，以及計算機存儲介質和計算機設備。

背景技術

在油氣儲層壓裂過程中，巖層遭到破壞并形成裂縫。裂縫會影響固體力學性質以及影響地震波的傳播，是控制儲層流體流動和油氣生產的主要因素之一。因此，了解它們的分布、方向和物理性質對開發生產和增產方案具有重要意義。

現有的一些研究利用有效介質理論(如Schoenberg?and?Sayers,1995)解釋了裂縫誘導的各向異性，該理論認為斷裂或裂縫的尺度遠小于地震波長，在介質中是孤立的，且分布稀疏。這種破裂介質對三維地震數據具有特殊的特征，即AVOaz振幅隨方位偏移量的變化。同時分析了PP和PS的AVOaz反射能量，獲得了關于裂縫方向、密度等性質的信息。其中，PS轉換能量可以通過分析橫波的分裂作用，作為裂縫性儲層表征的工具。

然而，野外數據的地震各向異性量級并不總是能用有效介質理論很好地解釋。在某些地質條件下，小裂縫會聚集成大型裂縫走廊或斷裂帶，從而導致與單個小裂縫不同的地震特征。在這種情況下，需要考慮離散裂縫模型，以便更好地解釋現場數據的觀測結果。散射是對含有大離散裂縫介質的地震響應特征。在常規地震采集處理過程中，散射波通常會被認為是一種干擾波，當作噪音而被去除掉，沒有充分利用散射波信息。

本發明克服上述技術偏見，以新的視角提出一種利用散射P-S能量來定量估算地下裂縫結構大小的思想，為之后油氣儲量的評估提供科學依據。

發明內容

針對上述問題，本發明提出了一種基于散射波地震響應特征的裂縫間距定量分析方法，以及計算機存儲介質和計算機設備。

根據本發明的第一個方面，本發明的一種基于散射波地震響應特征的裂縫間距定量分析方法，包括以下步驟：

S100，對目標儲層的地震響應進行分析，以獲取目標儲層的包含裂縫地震響應的散射波場記錄；

S200，從所述散射波場記錄中提取含有裂縫信息的裂縫散射波場；

S300，從所述裂縫散射波場中分解出后向散射波場；

S400，將所述后向散射波場變換到頻率－波數域中，并確定所述后向散射波場的頻率－波數域譜中最大后向散射能量值所對應的波數值；

S500，根據所述波數值估算所述目標儲層中裂縫的間距。

根據本發明的實施例，上述步驟S200包括以下步驟：

比較所述散射波場記錄中垂直裂縫方向和平行裂縫方向的波場散射特征；

若垂直裂縫方向/平行裂縫方向的波場散射特征較強，則提取所述散射波場記錄中垂直裂縫方向/平行裂縫方向的波場分量，作為含有裂縫信息的裂縫散射波場。

根據本發明的實施例，上述步驟S300中，利用局部波場分解法，從所述裂縫散射波場中分解出后向散射波場。

根據本發明的實施例，上述步驟S300中，

基于局部波場分解算子從所述裂縫散射波場中分解出后向散射波場，其中所述局部波場分解算子為：