[發(fā)明專利]一種提高分辨率的孔隙度反演方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911288767.8
• 申請日: 2019-12-12
• 公開（公告）號: CN111077571B
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周東勇;文曉濤;秦子雨;李壘
• 申請（專利權(quán)）人: 成都理工大學(xué)
• 主分類號: G01V1/30
• 分類號: G01V1/30;G01V1/28;G01V1/40
• 代理公司: 北京元本知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11308
• 代理人: 王紅霞

本發(fā)明提供的一種提高分辨率的孔隙度反演方法，包括：(1)推導(dǎo)垂直入射至含流體孔隙介質(zhì)分界面上的快縱波反射系數(shù)近似式，基于巖石物理理論建立孔隙度和地震記錄之間的直接定量關(guān)系；(2)根據(jù)孔隙度和地震記錄之間的關(guān)系，以測井孔隙度和測井反射系數(shù)作為先驗(yàn)約束，構(gòu)建非線性反演目標(biāo)函數(shù)；(3)利用測井?dāng)?shù)據(jù)信息計(jì)算孔隙度調(diào)節(jié)參數(shù)，給定約束參數(shù)、最大反演迭代次數(shù)及孔隙度初始解等先驗(yàn)信息；(4)將上述已知參數(shù)帶入非線性反演目標(biāo)函數(shù)，利用模擬退火算法，實(shí)現(xiàn)孔隙度的直接定量反演。其優(yōu)點(diǎn)在于，突破了傳統(tǒng)依賴于單相介質(zhì)和等效介質(zhì)理論的限制，從根本上建立了孔隙度與地震記錄間的直接定量關(guān)系，從而提高了孔隙度反演的分辨率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于巖石孔隙度地震反演技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種提高分辨率的孔隙度反演方法。

背景技術(shù)

孔隙度是控制巖石或沉積體中孔隙流體存儲(chǔ)和運(yùn)輸?shù)闹匾蛩刂?，其被定義為巖石中孔隙體積與巖石總體積的比值。儲(chǔ)層預(yù)測中巖石孔隙對碳?xì)浠衔锏膶?shí)際存儲(chǔ)能力被定義為有效孔隙度。孔隙度預(yù)測在含油氣儲(chǔ)層的巖性判識、流體識別及儲(chǔ)量估算等方面有重要作用。

現(xiàn)有孔隙度預(yù)測方法多是基于巖石物理理論，以等效介質(zhì)思想為橋梁，建立孔隙度與實(shí)際地震數(shù)據(jù)之間的定量關(guān)系，實(shí)現(xiàn)孔隙度的間接定量反演與預(yù)測。然而，該方法對孔隙度的預(yù)測能力有限，孔隙度反演結(jié)果橫向分辨率差，特別是針對復(fù)雜的含油高孔砂巖儲(chǔ)層或碳酸鹽巖儲(chǔ)層。因此，本發(fā)明領(lǐng)域需要研發(fā)一種方法，建立孔隙度與實(shí)際地震數(shù)據(jù)之間的直接定量關(guān)系，實(shí)現(xiàn)孔隙度的直接定量反演，提高孔隙度反演分辨率，為精確儲(chǔ)層預(yù)測和流體識別提供理論和方法技術(shù)支撐。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)中孔隙度反演分辨率差的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種提高分辨率的孔隙度反演方法，其實(shí)現(xiàn)的目的為，提供了一種基于含飽和流體孔隙介質(zhì)地震平面波近似解析理論的高分辨率孔隙度反演方法。假定存在待反演地震數(shù)據(jù)、測井反射系數(shù)及測井孔隙度，建立孔隙度與實(shí)際地震數(shù)據(jù)之間的直接定量關(guān)系，提高孔隙度反演分辨率。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為，假定存在待反演地震數(shù)據(jù)、測井反射系數(shù)及測井孔隙度，利用模擬退火算法實(shí)現(xiàn)高精度孔隙度反演的流程如下，

(1)推導(dǎo)垂直入射至含流體孔隙介質(zhì)分界面上的快縱波反射系數(shù)近似式，基于巖石物理理論建立孔隙度和地震記錄之間的直接定量關(guān)系；

(2)根據(jù)孔隙度和地震記錄之間的關(guān)系，以測井孔隙度和測井反射系數(shù)作為先驗(yàn)約束，構(gòu)建非線性反演目標(biāo)函數(shù)；

(3)利用測井?dāng)?shù)據(jù)信息計(jì)算孔隙度調(diào)節(jié)參數(shù)，給定約束參數(shù)、最大反演迭代次數(shù)及孔隙度初始解等先驗(yàn)信息；

(4)將上述已知參數(shù)帶入非線性反演目標(biāo)函數(shù)，結(jié)合快速模擬退火算法，實(shí)現(xiàn)孔隙度的高精度直接定量反演。

進(jìn)一步的，1、孔隙度與地震數(shù)據(jù)之間的定量關(guān)系

基于Biot彈性孔隙介質(zhì)理論，快縱波垂直入射到含飽和流體孔隙介質(zhì)分界面上的快縱波反射系數(shù)近似式為，

其中，r為快縱波反射系數(shù)，K_l,μ_l,l＝1,2分別表示巖石骨架的體積模量和剪切模量，α_l,M_l,l＝1,2為Biot參數(shù)；vp_lj,l＝1,2,j＝1,2為縱波速度，γ_lj,l＝1,2,j＝1,2為孔隙流體相對于巖石骨架的位移位振幅和巖石骨架的位移位振幅之比；下標(biāo)l＝1,2分別表示上、下層孔隙介質(zhì)，j＝1,2分別表示快、慢縱波。