[發明專利]波阻抗反演方法與碳酸鹽巖非均質儲層預測方法及系統

在審

• 申請號: 202011155062.1
• 申請日: 2020-10-26
• 公開（公告）號: CN112363244A
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 楊洋;劉永雷;徐博;王熊飛;白建樸;唐靖
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團有限公司;中國石油集團東方地球物理勘探有限責任公司
• 主分類號: G01V11/00
• 分類號: G01V11/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 韓蕾;姚亮

本發明提供了一種波阻抗反演方法與碳酸鹽巖非均質儲層預測方法及系統。該反演方法包括：獲取地震數據，進行第一次約束稀疏脈沖反演，得第一波阻抗反演數據體；以第一波阻抗反演數據體為波阻抗趨勢模型進行第二次迭代約束稀疏脈沖反演，得第二波阻抗反演數據體；確定碳酸鹽巖孔洞儲層的波阻抗門檻值并構建巖性概率體計算模型；基于第二波阻抗反演數據體、碳酸鹽巖孔洞儲層的波阻抗門檻值，利用巖性概率體計算模型，分別確定研究區目的層碳酸鹽巖孔洞儲層巖性概率體和非儲層巖性概率體；獲取碳酸鹽巖孔洞儲層、非儲層的波阻抗概率密度函數和變差函數，在巖性概率體約束下，進行地質統計學隨機反演，得到第三波阻抗反演數據體，完成波阻抗反演。

技術領域

本發明屬于石油地球物理勘探技術領域，特別涉及一種波阻抗反演方法與碳酸鹽巖非均質儲層預測方法及系統。

背景技術

碳酸鹽巖孔洞儲層是熱液沿著斷裂或不整合面溶蝕形成的洞、孔、縫，因此儲層具有很強的非均質性。在地震剖面上孔洞儲層的反射特征表現為“串珠狀”反射。目前針對碳酸鹽巖孔洞儲層的預測一直是研究的熱點和難點。

儲層識別最重要的方法就是地震資料反演，該方法利用地震資料，以鉆井、測井資料為約束，對地下巖層結構和物理性質進行求解。反演方法根據所利用的地震資料可以分為兩類：疊前反演和疊后反演，本方法涉及的是疊后反演。疊后反演經過多年的發展，形成了多種技術，目前應用比較廣泛的是約束稀疏脈沖反演和地質統計學反演。

約束稀疏脈沖反演基本原理是假設地下的反射系數序列是稀疏分布的。該方法首先通過最大似然反褶積得到一個具有稀疏特性的反射系數序列，然后通過最大似然反演得到初始波阻抗模型，最后利用最小誤差函數(公式1)對初始波阻抗模型進行調整，使得合成地震記錄和實際地震記錄匹配最佳，最終得到反演結果。

Min＝∑|r_i|^p+λ^q∑(d_i-S_i)^q+α²∑(t_i-Z_i)² (公式1)

式中i是地震道樣點號，r_i是地震道采樣點的反射系數，S_i是合成地震記錄，d_i是原始地震道，t_i是波阻抗趨勢，Z_i是地震道采樣點的波阻抗值，介于井約束的最大和最小波阻抗之間，α是趨勢最小匹配加權因子，p、q是L模因子，λ是殘差權重因子。

約束稀疏脈沖反演采用的是一個快速約束趨勢的算法，波阻抗趨勢模型是其最重要的約束條件，通常波阻抗趨勢模型是以測井資料和地震構造解釋成果為基礎建立起來的，從而可以把地質模式融入進去得到一個寬帶的結果，恢復地質信息中缺少的低頻和高頻成分。但是，這種波阻抗趨勢模型建立的方法只適合橫向上具有連續性的沉積儲層，比如碎屑巖沉積儲層等，而碳酸鹽巖孔洞儲層為非均質性儲層，因此該方法對孔洞儲層顯然是不適用的。

地質統計學反演是以概率論為理論基礎，它充分利用了測井數據縱向分辨率高以及三維地震數據橫向分辨率高的特點，從而獲得高分辨率的反演結果。該方法首先通過對測井、地質信息進行統計，獲得離散屬性(巖性等)和連續屬性(波阻抗等)的概率密度函數和變差函數，然后從井點出發通過序貫模擬算法求得初始波阻抗模型，最后將初始波阻抗模型轉換為反射系數，并與子波進行褶積生成合成地震記錄，通過迭代使得合成地震記錄和實際地震記錄匹配最佳，最終得到反演結果。

地質統計學反演的過程主要分為隨機模擬和隨機反演，隨機模擬是從已知儲層出發，以變差函數、概率密度函數為基礎，對巖性和波阻抗的分布進行模擬。通常，巖性概率密度函數以巖性曲線統計的百分比或者基于地質認識設定為常數值。對于碳酸鹽巖孔洞儲層來說，儲層的分布具有很強的非均質性，把巖性的概率密度函數設定為常數值顯然是不合適的。

因此，綜上所述，需要提出一種碳酸鹽巖孔洞儲層預測方法，從而提高孔洞儲層的預測精度。