[發明專利]基于頻譜分解和機器學習的巖溶儲層充填分析方法和系統

有效

• 申請號: 202111066284.0
• 申請日: 2021-09-13
• 公開（公告）號: CN113759424B
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發明（設計）人: 張江云;田飛;底青云;鄭文浩;王中興;楊永友;張文秀
• 申請（專利權）人: 中國科學院地質與地球物理研究所
• 主分類號: G01V1/50
• 分類號: G01V1/50;G01V1/30
• 代理公司: 北京市恒有知識產權代理事務所(普通合伙) 11576
• 代理人: 郭文浩;尹文會

本發明屬于數據識別、記錄載體的處理領域，具體涉及了一種基于頻譜分解和機器學習的巖溶儲層充填分析方法和系統，旨在解決現有的石油勘探技術無法預測橫向變化快的儲層、無法識別大范圍內復雜盆地碳酸鹽巖洞穴型儲層的發育特征的問題。本發明包括：獲取標準化測井曲線數據；通過混合相位子波反褶積和擴散濾波，獲得高精度的三維地震振幅數據體；確定能夠反映整體地質情況的最優樣本數參量進而確定時深轉化關系和對儲層敏感的特征參數；通過波阻抗解釋結論門檻值計算縫洞型儲層結構特征與空間分布規律；通過解釋結論門檻值進行交會分析獲得古巖溶洞穴充填物三維空間形態特征。本發明達到識別大范圍內復雜盆地碳酸鹽巖巖溶洞穴型儲層的發育特征的效果提高了刻畫的精度。

技術領域

本發明屬于數據識別、記錄載體的處理領域，具體涉及了一種基于頻譜分解和機器學習的巖溶儲層充填分析方法和系統。

背景技術

近年來，盆地深層油氣資源正逐步成為油氣勘探領域的重心。深層碳酸鹽巖油氣勘探潛力巨大，該類油藏占全球已探明石油儲量的52%，產量的60%，是世界上許多盆地中最重要的油氣靶區之一。雖然目前我國大部分油氣產自碎屑巖儲層，但碳酸鹽巖儲層正在發揮越來越重要的作用。中國海相碳酸鹽巖儲層油氣資源豐富，在塔里木、鄂爾多斯、四川和渤海灣等陸上海相盆地已發現大量的石油資源，所探明石油儲量為340×10⁸t，然而，探明率僅為4.56%和13.17%。因此，海相碳酸鹽巖儲層具有巨大的油氣開采潛力，是我國重要的油氣勘探接替領域。

經研究發現，巖溶儲層的充填特性會對油氣產能產生很大的影響，如未充填、半充填的古巖溶洞穴有利于油氣運移，能有效儲集并在后期調整中良好成藏；而全充填的古巖溶洞穴則難以形成有效儲集空間。據學者統計，砂泥質、洞穴垮塌角礫以及化學充填物等占據了古巖溶洞穴儲層70%以上的空間。充填物巖性、物性的差異嚴重影響了油氣儲層儲集空間與滲流作用。

碳酸鹽巖古巖溶儲層空間分布復雜，相互聯系緊密。古巖溶儲層研究的關鍵問題是如何準確認識深埋古巖溶系統的構造，如何利用地球物理資料有效地識別其位置，并且高精度地刻畫古巖溶洞穴系統內部充填特征。

常規地球物理探測手段面臨儲層識別的瓶頸問題。由于沉積、成巖作用及后期巖溶改造，所形成的碳酸鹽巖古巖溶儲層洞穴、裂縫離散隨機，具有極強的非均質性，我們從淺層碎屑巖和多孔碳酸鹽巖儲層得到的探測經驗不能直接用于塔河油田的古巖溶儲層勘探。稀疏的測井曲線縱向分辨率高，但是其探測范圍有限，遠離井筒的儲層參數無法準確判斷，這些特征決定了傳統的測井探測手段量化儲集體精細預測難度大。

由于古巖溶洞穴型儲層埋藏深，地震波能量吸收衰減作用強烈，導致地震資料主頻顯著降低，分辨率大打折扣，深層時窗內信噪比過低。而鉆井資料和巖芯樣品表明，大多數洞穴高度不足5米，最大高度約為15米，原始地震資料分辨率難以達到準確識別效果。此外，與測井曲線相比，地震屬性所包含的巖性物性信息含量較低，無法有效識別儲層充填特征。

因此，如何充分利用地球物理信息，建立高精度測井解釋方法與大范圍地震探測數據的聯系是改善儲層預測分辨率與縱橫向探測能力的關鍵。

井震聯合反演可以將地震反射數據轉化為巖石性質的定量估計，被廣泛應用于儲層預測中?；诘刭|統計學的井震聯合反演是利用地質統計學原理，以地質模式為指導，根據隨距離變化的變差函數將測井、地震等多類、多尺度數據整合，可實現古巖溶洞穴與致密圍巖的區分，在此基礎上可表征儲集體的巖性、物性參數。由于地質統計思想在儲層建模中發揮了地質學優勢，解決了物探領域的探測精度與探測范圍的理論問題，突破了地震分辨率限制，達到了薄儲層的隨機模擬的效果。然而，該方法樣本井的優選依賴于先驗模型，并參考隨距離變化的變差函數。地震資料只是起到對隨機模擬結果優選的作用，沒有考慮地震信息對樣本優選的貢獻。導致反演結果在高頻段部分直接受控于井間插值，橫向預測隨機性強，無法預測橫向變化快的儲層。

發明內容