一种基于谱反演的砂体厚度预测方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于谱反演的砂体厚度预测方法及系统，该预测方法包括：从原始地震数据中获取地震子波和地层反射系数；建立目标函数，并根据目标函数、地震子波、奇偶分解后的地层反射系数进行谱反演，以获取偶分量反射系数序列；根据地震子波、偶分量反射系数序列和目标函数合成新地震数据；根据新地震数据预测砂体厚度。本发明专利技术的谱反演结果分辨率优于常规反演，可提高薄层地质目标识别效果，操作成本低，应用效果好。

【技术实现步骤摘要】
一种基于谱反演的砂体厚度预测方法及系统
本专利技术属于石油勘探地震储层预测
，具体地说，尤其涉及一种基于谱反演的砂体厚度预测方法及系统。
技术介绍
随着油气藏勘探开发的不断深入，开发目标不再是以厚储层为主的构造油气藏，而是更多为储层厚度较薄(单砂体厚度多小于10米)的复杂油气藏。厚度大于1/4波长的储层存在调谐效应，结合测井资料阻抗反演和拟声波反演可以满足储层识别需求。受目前地震分辨率影响，当地震子波主频为30hz左右时，很难分辨厚度小于1/4波长(20米以下)薄砂体的顶、底地震反射。而现今勘探开发层系的河道砂体厚度往往小于1/4波长，且沉积相横向变化快，河道薄砂体的识别与预测问题日益突出。因此，需要一种能够提高地震资料分辨率、预测厚度小于1/4波长薄层砂体的方法。
技术实现思路
为解决以上问题，本专利技术提供了一种基于谱反演的砂体厚度预测方法及系统，用于提高厚度小于1/4波长薄层砂体厚度的预测精度。根据本专利技术的一个方面，提供了基于谱反演的砂体厚度预测方法，包括：从原始地震数据中获取地震子波和地层反射系数；建立目标函数，并根据所述目标函数、所述地震子波、奇偶分解后的地层反射系数进行谱反演，以获取偶分量反射系数序列；根据所述地震子波、所述偶分量反射系数序列和所述目标函数合成新地震数据；根据所述新地震数据预测砂体厚度。根据本专利技术的一个实施例，获取所述偶分量反射系数序列进一步包括：建立包括地震记录、地震子波、奇偶分解后的地层反射系数的目标函数；在指定频率范围内，根据所述目标函数对每道地震记录进行运算，以确定对应地层反射系数的偶分量反射系数和奇分量反射系数的位置点和幅值大小；反复迭代修改偶分量反射系数和奇分量反射系数的位置点和幅值直到满足预设要求，以确定偶分量反射系数序列。根据本专利技术的一个实施例，所述目标函数为：其中，S(t,f)为地震记录；W(t,f)为地震子波；re为偶分量反射系数序列；ro为奇分量反射系数序列；fL为低截频；fH为高截频；N为时窗内包含的地层反射系数的个数；Ti为第i层与第N-i+1层之间的间隔；αe和αo为加权系数，t为采样时间，f为主频，Re取实部，Im取虚部，T为地震道计算时间，re(I,N-i+1)和ro(I,N-i+1)分别表示第i层与第N-i+1层之间的偶分量反射系数序列和奇分量反射系数序列。根据本专利技术的一个实施例，合成新地震数据进一步包括：将所述奇分量反射系数设置为零；将所述偶分量反射系数序列与所述地震子波进行褶积计算，以得到新地震数据。根据本专利技术的一个实施例，根据所述新地震数据预测砂体厚度进一步包括：根据砂体地震波形结构特征，计算所述新地震数据中每一道地震记录目的层段的地震波谷面积；统计整个地震数据体的地震波谷面积形成波谷面积的平面累积厚度；将过井地震道的波形面积与测井解释砂层厚度对比，建立砂体厚度线性对应关系；以钻井砂体厚度为约束条件，通过插值将波谷面积时间厚度转换为砂体平面厚度。根据本专利技术的另一个方面，还提供了一种基于谱反演的砂体厚度预测系统，包括，数据获取模块，从原始地震数据中获取地震子波和地层反射系数；反射系数序列获取模块，建立目标函数，并根据所述目标函数、所述地震子波、奇偶分解后的地层反射系数进行谱反演，以获取偶分量反射系数序列；新地震数据合成模块，根据所述地震子波、所述偶分量反射系数序列和所述目标函数合成新地震数据；砂体厚度预测模块，根据所述新地震数据预测砂体厚度。根据本专利技术的一个实施例，所述反射系数序列获取模块通过以下步骤获取偶分量反射系数序列：建立包括地震记录、地震子波、奇偶分解后的地层反射系数的目标函数；在指定频率范围内，根据所述目标函数对每道地震记录进行运算，以确定对应地层反射系数的偶分量反射系数和奇分量反射系数的位置点和幅值大小；反复迭代修改偶分量反射系数和奇分量反射系数的位置点和幅值直到满足预设要求，以确定偶分量反射系数序列。根据本专利技术的一个实施例，所述目标函数为：其中，S(t,f)为地震记录；W(t,f)为地震子波；re为偶分量反射系数序列；ro为奇分量反射系数序列；fL为低截频；fH为高截频；N为时窗内包含的地层反射系数的个数；Ti为第i层与第N-i+1层之间的间隔；αe和αo为加权系数，t为采样时间，f为主频，Re取实部，Im取虚部，T为地震道计算时间，re(I,N-i+1)和ro(I,N-i+1)分别表示第i层与第N-i+1层之间的偶分量反射系数序列和奇分量反射系数序列。根据本专利技术的一个实施例，所述新地震数据合成模块通过以下步骤合成新地震数据：将所述奇分量反射系数设置为零；将所述偶分量反射系数序列与所述地震子波进行褶积计算，以得到新地震数据。根据本专利技术的一个实施例，所述砂体厚度预测模块通过以下步骤预测砂体厚度：根据砂体地震波形结构特征，计算所述新地震数据中每一道地震记录目的层段的地震波谷面积；统计整个地震数据体的地震波谷面积形成波谷面积的平面累积厚度；将过井地震道的波形面积与测井解释砂层厚度对比，建立砂体厚度线性对应关系；以钻井砂体厚度为约束条件，通过插值将波谷面积时间厚度转换为砂体平面厚度。本专利技术的有益效果：本专利技术的谱反演结果分辨率优于常规反演，其具有无需先验模型、反射系数假设、测井约束等优点，可提高薄层地质目标识别效果，基于谱反演的薄砂体预测方法操作成本低、应用效果好。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要的附图做简单的介绍：图1是地层反射系数的奇偶分解原理图；图2a是地层反射系数及对应的奇偶分量主频与厚度的关系示意图；图2b是地层反射系数及对应的奇偶分量峰值振幅与厚度的关系示意图；图3a是地震子波的地层反射系数与对应的奇分量反射系数和偶分量反射系数的关系示意图；图3b是图3a中三种反射系数的频率和振幅对比关系示意图；图3c是图3a中三种反射系数的厚度和主频对比关系示意图；图4是根据本专利技术的一个实施例的方法流程图；图5是根据本专利技术的一个实施例的谱反演求取地层反射系数位置和幅值大小的示意图；图6是根据本专利技术的一个实施例的原始地震数据与谱反演数据对比图；图7是根据本专利技术的一个实施例的谱反演处理前后的地震剖面对比图；图8时根据本专利技术的一个实施例的砂体地质模型及其地震响应特征示意图；图9是根据本专利技术的一个实施例的地震波形结构剖面识别河道砂体的示意图；以及图10是对应图9的河道砂体平面图。具体实施方式以下将结合附图及实施例来详细说明本专利技术的实施方式，借此对本专利技术如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本专利技术中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本专利技术的保护范围之内。谱反演理论是在谱分解技术结合地震反演，用谱分解获得的局部频谱资料进行反演，计算出薄层反射系数，其反演结果分辨率优于常规反演。将薄层反射系数分解成偶分量和奇分量，通过模型试算已经证明可用来分辨小于调谐厚度(1/4波长)的薄本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于谱反演的砂体厚度预测方法，包括：从原始地震数据中获取地震子波和地层反射系数；建立目标函数，并根据所述目标函数、所述地震子波、奇偶分解后的地层反射系数进行谱反演，以获取偶分量反射系数序列；根据所述地震子波、所述偶分量反射系数序列和所述目标函数合成新地震数据；根据所述新地震数据预测砂体厚度。

【技术特征摘要】
1.一种基于谱反演的砂体厚度预测方法，包括：从原始地震数据中获取地震子波和地层反射系数；建立目标函数，并根据所述目标函数、所述地震子波、奇偶分解后的地层反射系数进行谱反演，以获取偶分量反射系数序列；根据所述地震子波、所述偶分量反射系数序列和所述目标函数合成新地震数据；根据所述新地震数据预测砂体厚度。2.根据权利要求1所述的预测方法，其特征在于，获取所述偶分量反射系数序列进一步包括：建立包括地震记录、地震子波、奇偶分解后的地层反射系数的目标函数；在指定频率范围内，根据所述目标函数对每道地震记录进行运算，以确定对应地层反射系数的偶分量反射系数和奇分量反射系数的位置点和幅值大小；反复迭代修改偶分量反射系数和奇分量反射系数的位置点和幅值直到满足预设要求，以确定偶分量反射系数序列。3.根据权利要求2所述的预测方法，其特征在于，所述目标函数为：其中，S(t,f)为地震记录；W(t,f)为地震子波；re为偶分量反射系数序列；ro为奇分量反射系数序列；fL为低截频；fH为高截频；N为时窗内包含的地层反射系数的个数；Ti为第i层与第N-i+1层之间的间隔；αe和αo为加权系数，t为采样时间，f为主频，Re取实部，Im取虚部，T为地震道计算时间，re(I,N-i+1)和ro(I,N-i+1)分别表示第i层与第N-i+1层之间的偶分量反射系数序列和奇分量反射系数序列。4.根据权利要求2或3所述的预测方法，其特征在于，合成新地震数据进一步包括：将所述奇分量反射系数设置为零；将所述偶分量反射系数序列与所述地震子波进行褶积计算，以得到新地震数据。5.根据权利要求4所述的预测方法，其特征在于，根据所述新地震数据预测砂体厚度进一步包括：根据砂体地震波形结构特征，计算所述新地震数据中每一道地震记录目的层段的地震波谷面积；统计整个地震数据体的地震波谷面积形成波谷面积的平面累积厚度；将过井地震道的波形面积与测井解释砂层厚度对比，建立砂体厚度线性对应关系；以钻井砂体厚度为约束条件，通过插值将波谷面积时间厚度转换为砂体平面厚度。6.一种基于谱反演的砂体厚度预测系统，包括，数据获取模块，从原...

【专利技术属性】
技术研发人员：邬兴威，司朝年，韩东，刘坤岩，解丽慧，王萍，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11