[發明專利]一種基于Y-PPM孔隙物理模型的地震地層壓力預測方法

在審

• 申請號: 202310230851.4
• 申請日: 2023-03-11
• 公開（公告）號: CN116609829A
• 公開（公告）日: 2023-08-18
• 發明（設計）人: 劉應天;李勇;胡睿;廖章權;楊雪婷;馮文
• 申請（專利權）人: 成都理工大學;劉應天
• 主分類號: G01V1/30
• 分類號: G01V1/30;G01V1/28;G01V1/40
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開一種基于Y?PPM孔隙物理模型的地震地層壓力預測方法，應用于石油地球物理勘探領域。該發明的方法包括：首先根據目標區的地震資料反演得到速度和密度數據，依據密度數據得到精確的上覆巖層壓力，再將Eaton公式與Fillippone公式聯合，建立正常壓實趨勢地層速度替代模型；然后基于Y?PPM孔隙物理模型建立地層速度與有效壓力的第一關聯模型，基于有效應力理論建立有效壓力與地層壓力的第二關聯模型；最后，根據替代模型、第一關聯模型和第二關聯模型，建立地層速度與地層壓力之間的高精度模型。

技術領域

本發明屬于石油地球物理勘探領域，特別涉及一種地層壓力預測技術。

背景技術

地層壓力預測對于鉆井工程師預防鉆井災害具有重要意義。而對于地層壓力的預測通常是采用傳統的估算法，其中最常用的方法有：Eaton法、Fillippone法等，研究這些傳統的方法后發現它們存在以下共同的缺點：

(1)一般來說，在預測壓力之前必須先建立一條正常壓實趨勢地層速度曲線。然而，該曲線的精度依賴于聲波時差數據的豐富程度，而新區缺少相關數據，因此在新區難以獲得準確的正常壓實趨勢地層速度曲線。此外，該曲線的建立還受工程師的主觀性影響，要求工程師對目標工區有充足的認識，才能擬合出一條準確的正常壓實趨勢地層速度曲線，進而得到合理的地層壓力預測結果。

(2)這些地層壓力預測方法的適用性較差。例如：1、基于盆地建模的Fillippone法，該方法在國內得到廣泛應用，具有不用建立正常壓實趨勢地層速度、可快速計算孔隙壓力等優點，但存在致命的缺陷：由于Fillippone方程為差商組合關系，當地層速度反轉時將不在適用。

發明內容

本發明提出一種基于Y-PPM孔隙物理模型的地震地層壓力預測方法，解決了現有地層壓力預測方法適用性差、應用條件較為嚴格的問題。

本發明采用的技術方案為：一種基于Y-PPM孔隙物理模型的地震地層壓力預測方法，包括：

S1、基于目標區的地震資料反演得到速度和密度，進一步計算上覆巖層壓力P_overburden和靜水壓力P_water，將Eaton公式與Fillippone公式聯合，建立正常壓實趨勢地層速度替代模型；

S2、根據Y-PPM孔隙物理模型建立地層速度與有效壓力的第一關聯模型，基于有效應力理論確定有效壓力與地層壓力的第二關聯模型；

S3、基于S1的正常壓實趨勢地層速度模型、S2的第一關聯模型和第二關聯模型確定目標區的地層壓力。

進一步地，步驟S1具體包括以下步驟：

S11、利用地震數據反演地震反射系數，目標函數如下：

其中，I表示為地震波阻抗，G為子波矩陣，d為地震數據，||·||表示二范數；

S12、基于測井數據約束，利用步驟S11中的波阻抗數據反演速度V與密度ρ；

S13、根據靜水壓力與海水密度的關系獲得以下關系式：

P_water＝ρ_watergh_water

其中：P_water為靜水壓力；ρ_water為海水密度；g為重力加速度；h_water為水注高度；

S14、利用反演的地層密度ρ，通過上覆巖層壓力計算公式，得到精確的上覆巖層壓力：

其中：P_overburden為上覆巖層壓力；h_water為海水深度，h為上覆巖層深度；