[發明專利]一種頁巖儲層脆性和各向異性參數預測方法及系統

有效

• 申請號: 202110461462.3
• 申請日: 2021-04-27
• 公開（公告）號: CN113156510B
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 潘新朋;葛子建;李磊;張大洲;柳建新
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 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: 李圣梅

1.一種頁巖儲層脆性和各向異性參數預測方法，其特征在于，包括：

采集工區內的測井數據，并基于采集的測井數據確定地震子波；

構建含三屬性參數的VTI介質反射系數方程，確定三屬性參數；

基于測井數據和三屬性參數獲取先驗分布函數、初始三屬性參數模型；

根據初始三屬性參數模型、地震子波確定反演殘差；

基于先驗分布函數和似然函數構建最大后驗概率意義下的反演目標函數；

根據反演目標函數和反演殘差確定最優三屬性參數模型；

依據最優三屬性參數模型，預測頁巖儲層脆性、各向異性參數；

其中，三屬性參數包括：第一屬性參數第二屬性參數第三屬性參數其中，E為楊氏模量，ρ為密度，σ為泊松比，δ和ε為弱各向異性參數，g為背景彈性特征。

2.如權利要求1所述的一種頁巖儲層脆性和各向異性參數預測方法，其特征在于，所述構建含三屬性參數的VTI介質反射系數方程的步驟為：

利用彈性波逆散射理論、波恩近似及穩相法，推導出基于縱橫波模量的VTI介質反射系數方程；

利用縱橫波模量與楊氏模量和泊松比間的定量關系，將基于縱橫波模量的VTI介質反射系數方程等價改寫為基于巖石力學參數的VTI介質反射系數方程；

通過對基于巖石力學參數的VTI介質反射系數方程進行整合化簡，獲得含三屬性參數的VTI介質反射系數方程。

3.如權利要求1所述的一種頁巖儲層脆性和各向異性參數預測方法，其特征在于，所述確定地震子波的步驟為：

采集工區內的地震疊前道集、測井數據、實際井旁角度域地震道集；

基于地震疊前道集和測井數據，采取統計方法提取依賴于入射角度的地震子波；

將測井數據為輸入模型，利用VTI介質反射系數方程正演模擬角度域的PP波道集；

將PP波道集與實際井旁角度域地震道集對比，得到振幅縮放因子；

將振幅縮放因子應用于所述的地震子波。

4.如權利要求3所述的一種頁巖儲層脆性和各向異性參數預測方法，其特征在于，所述先驗分布函數的獲取過程具體為：基于測井數據和三屬性參數，統計三屬性參數的先驗信息，形成先驗分布函數。

5.如權利要求4所述的一種頁巖儲層脆性和各向異性參數預測方法，其特征在于，所述三屬性參數的先驗信息包括三屬性參數的均值和三屬性參數的協方差矩陣。

6.如權利要求1所述的一種頁巖儲層脆性和各向異性參數預測方法，其特征在于，所述初始三屬性參數模型是通對測井數據進行平滑處理并沿解釋層位外推得到的。

7.如權利要求1所述的一種頁巖儲層脆性和各向異性參數預測方法，其特征在于，所述根據初始三屬性參數模型、地震子波確定反演殘差的具體步驟為：

獲取實際角道域地震道集；

將所述初始三屬性參數模型與敏感度矩陣做乘積得到反射系數矩陣，并與地震子波矩陣進行褶積，得到角度域的角道集；

將實際角道域地震道集與所述角度域的角道集作差，得到反演殘差。

8.一種頁巖儲層脆性和各向異性參數預測系統，其特征在于，包括：

三屬性參數確定模塊，用于構建含三屬性參數的VTI介質反射系數方程，確定三屬性參數；

地震子波確定模塊，用于基于構建的含三屬性參數的VTI介質反射系數方程確定地震子波；

先驗分布函數和初始三屬性參數模型獲取模塊，用于基于三屬性參數獲取先驗分布函數、初始三屬性參數模型；

反演殘差確定模塊，用于根據初始三屬性參數模型、地震子波確定反演殘差；

反演目標函數構建模塊，用于基于先驗分布函數和似然函數構建最大后驗概率意義下的反演目標函數；

最優三屬性參數模型確定模塊，用于根據反演目標函數和反演殘差確定最優三屬性參數模型；

預測模塊，用于依據最優三屬性參數模型，預測頁巖儲層脆性、各向異性參數；

其中，三屬性參數包括：第一屬性參數第二屬性參數第三屬性參數其中，E為楊氏模量，ρ為密度，σ為泊松比，δ和ε為弱各向異性參數，g為背景彈性特征。