[發(fā)明專利]一種基于方位彈性阻抗差異奇異值分解的裂縫密度及方向預測方法及系統(tǒng)與應用

有效

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• 申請日: 2020-07-15
• 公開（公告）號: CN111897006B
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發(fā)明（設計）人: 張廣智;李林;張佳佳;王保麗;趙晨;周游;印興耀
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: G01V1/30
• 分類號: G01V1/30
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 鄭平

本發(fā)明屬于裂縫地震定量預測領域，涉及一種基于方位彈性阻抗差異奇異值分解的裂縫參數(shù)預測方法，以改進裂縫密度和方向預測精度。首先推導HTI介質中含裂縫密度的方位彈性阻抗方程，對方位彈性阻抗差異進行奇異值分解得到不同的基函數(shù)和奇異值，研究表明前兩項基函數(shù)和奇異值足夠準確恢復方位彈性阻抗差異，方位角基函數(shù)與裂縫方位有關，對第一項方位角基函數(shù)進行傅里葉級數(shù)擬合可實現(xiàn)裂縫方位預測。奇異值與裂縫密度有關，利用第一項奇異值可實現(xiàn)裂縫密度預測。模型測試和實際應用表明，該方法在地震數(shù)據(jù)含一定噪聲的情況下仍能夠得到穩(wěn)定可靠的裂縫密度和方向，有助于指導裂縫儲層的勘探和開發(fā)。

技術領域

本發(fā)明屬裂縫地震定量預測領域，具體涉及一種基于方位彈性阻抗差異奇異值分解的裂縫密度及方向預測方法。

背景技術

公開該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發(fā)明的總體背景的理解，而不必然被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已經成為本領域一般技術人員所公知的現(xiàn)有技術。

裂縫型油氣藏中發(fā)育的天然裂縫與儲層滲透率有關，在控制儲層流體流動方面具有重要意義，裂縫密度和方向是最優(yōu)化裂縫型油氣藏生產的關鍵參數(shù)，裂縫密度高值區(qū)域可能表示高滲透率區(qū)域，確定裂縫密度可以指導井位部署，確定裂縫方向有助于指導水平井的鉆進方向。因此，如何準確預測裂縫密度和方向一直是裂縫型油氣藏勘探開發(fā)中的難點問題。

定向排列的垂直裂縫使得地震波在地下傳播過程中表現(xiàn)出明顯的方位各向異性特征。在地震長波長假設條件下，通常將發(fā)育有定向排列的近垂直高角度裂縫的儲層等效為HTI(Transverse Isotropic with a Horizontal symmetry axis)介質，Rüger反射系數(shù)近似方程在工業(yè)界應用最為廣泛。常用的疊前地震裂縫預測方法包括：橢圓擬合法，對隨方位變化的地震屬性進行橢圓擬合，橢圓的長軸或短軸指示裂縫方向，短軸和長軸的比值指示各向異性強度；基于統(tǒng)計法的各向異性強度預測方法，利用統(tǒng)計的OVT道集振幅或旅行時的方差指示各向異性強度；方位疊前地震反演方法，利用方位疊前地震數(shù)據(jù)反演得到各向異性梯度或裂縫弱度，指示各向異性強度；傅里葉級數(shù)分解方法，利用方位地震數(shù)據(jù)或方位彈性阻抗直接計算各階傅里葉系數(shù)，二階傅里葉系數(shù)指示各向異性強度，相位指示裂縫方向。

但發(fā)明人發(fā)現(xiàn)：上述方法得到的是各向異性強度，可以指示相對裂縫密度，而非地層真實的裂縫密度。

發(fā)明內容

為了克服上述問題，本發(fā)明提出了一種基于方位彈性阻抗差異奇異值分解(SVD，singular value decomposition)的裂縫預測方法，以改進裂縫密度及方向的預測精度。首先推導了含裂縫密度的方位彈性阻抗方程，通過方位彈性阻抗反演可消除子波的影響。為了消除各向同性項對裂縫密度反演結果的影響，對方位彈性阻抗差異進行SVD分解得到不同的奇異值和基函數(shù)，通過對方位角基函數(shù)進行傅里葉級數(shù)擬合可實現(xiàn)裂縫方位預測。通過正演奇異值與裂縫密度的關系可直接利用奇異值實現(xiàn)裂縫密度預測。最后通過模型測試和實際應用驗證本方法的可靠性。

為實現(xiàn)上述技術目的，本發(fā)明采用如下技術方案：

本發(fā)明的第一個方面，提供了一種基于方位彈性阻抗差異奇異值分解的裂縫密度及方向預測方法，包括：

基于分方位的部分角度疊加地震數(shù)據(jù)、地震子波、各向同性彈性阻抗低頻模型，進行反演，得到方位彈性阻抗數(shù)據(jù)體Ⅰ；

利用所述方位彈性阻抗數(shù)據(jù)體Ⅰ計算，得到方位彈性阻抗差異；

對方位彈性阻抗差異進行奇異值分解得到不同的基函數(shù)和奇異值；

對方位角基函數(shù)進行傅里葉級數(shù)擬合對裂縫方位進行預測；

結合奇異值對裂縫密度進行預測。