一种基于斑块饱和模型定量预测储层孔隙度的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种基于斑块饱和模型定量预测储层孔隙度的方法和装置。该方法包括：获取储层岩石背景信息；得到不同频率对应的纵波速度、横波速度以及密度；建立不同孔隙度对应的分频率PG属性交汇图模版；获取储层的叠前地震数据；得到分频率的叠前道集数据；提取不同频率对应的P、G属性；将反演得到的P、G属性投影到分频率PG属性交汇图模版上，采用模版映射法计算储层的孔隙度，完成基于斑块饱和模型对储层孔隙度的定量预测。该装置包括：储层岩石背景信息获取单元，斑块饱和模型正演模拟单元，分频率PG属性交汇图模版构建单元，叠前地震数据获取单元，分频处理单元，分频率P、G属性获取单元和预测单元。

【技术实现步骤摘要】
一种基于斑块饱和模型定量预测储层孔隙度的方法和装置
本专利技术涉及一种基于斑块饱和模型定量预测储层孔隙度的方法和装置，属于石油地球物理勘探领域。
技术介绍
随着石油天然气勘探开发程度的不断加深，油气勘探的主要目标逐渐由寻找构造油气藏转变为识别岩性油气藏和隐蔽性油气藏，储层预测的主要目的逐渐从定性描述发展到定量检测。伴随着真振幅采集和保幅处理技术水平的提高，地震波振幅能量的变化特征已成为识别潜在烃类储层的主要依据。上世纪80年代提出的AVO技术，根据地震波反射振幅随偏移距的变化规律检测含气砂岩，已经成为一项重要的应用叠前地震数据来预测含烃储层的方法，也是目前最具说服力的依靠地震数据进行储层预测的方法。在不断发展的过程中，AVO技术衍生出多种属性参数，逐步建立起了地下介质物性参数与地震响应之间的关系，在实际地震勘探过程中大大提高了储层预测的精度，减小了勘探的风险。然而常规的AVO分析技术由于理论的局限仅适用于定性的进行储层类型识别和流体检测，对于储层的物性信息没能提供有效的定量的预测手段。AVO的定性解释是利用AVO异常分类来确定储层是否含气，而定量预测则要充分考虑地震振幅响应特征与储层物性参数的内在联系，建立二者之间的对应关系。因此，利用地球物理方法对储层物性信息进行定量预测已成为目前亟待解决的问题。近年来，随着岩石物理理论研究的深入，学者们普遍认识到地震波在地下介质传播时会在不同尺度及不同频带范围内发生能量衰减与速度频散，而造成这种现象的主要原因为地震波传播时引起的孔隙流体相对于岩石骨架的流动。在研究过程中，地球物理学者提出了多种基于双相介质理论的等效介质模型用来描述地震波在含流体多孔弹性介质中的传播情况，其中较为经典的包括：Gassmann方程、Biot理论、喷射流理论以及斑块饱和模型等。等效介质模型的提出极大的促进了人们对于岩石物理理论的理解与认识，帮助建立了地震波反射特性与储层物性之间的关系，为地震资料的处理、反演与解释提供了极其重要的理论支持，同时据此发展起来的岩石物理模版技术也在一定程度上带动了储层流体检测由定性描述向定量化解释的发展。岩石物理理论模型作为实际地下储层的等效介质，其首要特性是能够准确合理的反映地下储层的性质，描述不同岩石物性之间的影响机理，并且当地震波在其中传播时能够做出近似于实际地下介质的响应。实验室中在对岩芯样品进行速度与流体饱和度测试时发现实测结果往往与Biot-Gassmann等理论模型预测的结果不完全一致，分析原因发现主要存在两方面的问题：一是忽略了孔隙流体在高频条件下对地震波速度的影响；二是没有考虑孔隙流体不均匀斑块状分布对于波场传播的影响。斑块状分布是指受岩石孔隙结构和流体饱和度的影响，部分饱和多孔弹性介质中所呈现的孔隙流体非均匀斑块状分布的状态，在空间展布上通常呈现为外部为水、中间为气的球体或椭球。White在1975年第一次提出了由球型孔隙规则分布而形成的斑块饱和模型，该模型充分考虑了孔隙流体斑块状分布对于地震波场的影响，准确描述了地震波通过流体部分饱和多孔介质时引起的斑块内外压力失衡，以及由其导致的速度频散与能量衰减。1979年，Dutta等利用Biot理论验证了斑块饱和模型的准确性和有效性，从而奠定了该模型在理论研究和实际应用中的基础。之后Johnson(2001)将上述模型中的球型孔隙推广到一般形态的孔隙空间。Carcione等(2006)在研究周期层状分布斑块饱和模型中储层物性参数对衰减的影响时发现孔隙度对衰减的影响较大，并得到结论，改变孔隙度和含气饱和度这两个参数进行AVO正演模拟不仅有助于区分流体类型，还可以反映孔隙度和含气饱和度对AVO响应特征的影响。常规的基于Zoeppritz方程的AVO分析技术仅仅考虑了地下界面两侧介质的弹性信息，忽略了地震波在地下介质中传播时的速度频散及能量衰减对反射振幅的影响。实际地层并非完全弹性介质，当地层的裂缝或孔隙中充填有流体时，由于流体的非弹性性质会使得实际地层表现为粘弹性特征，并导致地震波场发生频散和不同程度的衰减。此时，分析地层的AVO响应特征应考虑这种非弹性性质引起的地震波反射振幅能量异常。Chapman等(2003)研究认为含烃储层引起的地震波衰减将使界面波阻抗差异随频率的变化而变化，导致反射系数与频率有关，也就是说反射波能量将向高频或者低频段移动，而移动的方向跟AVO的类型相关。对于第一类AVO，速度频散导致反射能量向高频端移动，而对于第三类AVO，反射波能量将向低频段移动。衰减的存在加剧了利用AVO异常分类进行储层预测的复杂性与不确定性，同时也提供了一种利用反射波能量随频率变化的关系进行流体检测的潜在方法。近年来随着时频分解技术的不断发展，使得利用地震信号主频以外的低、高频信息进行储层预测成为地震解释领域的热点。结合现有基于粘弹性介质的岩石物理理论与AVO反演技术深入开展与频率有关的地震属性体研究，将有助于更加准确有效的进行储层参数定量预测。同时，对于我国陆相沉积盆地的天然气藏虽然利用AVO反演技术能够进行有效的识别，但是如何利用地球物理方法对储层的物性信息进行进一步的定量预测仍是一个亟待解决的问题。
技术实现思路
为了解决含油气储层孔隙度定量预测中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种基于斑块饱和模型定量预测储层孔隙度的方法及装置，旨在综合利用斑块饱和模型与分频率AVO正演模拟及属性反演技术，克服常规AVO理论中弹性界面的限制，构建分频率AVO属性交汇图模版，以实现频率约束下应用AVO属性交汇模版定量预测储层孔隙度分布规律的目的，提高储层孔隙度定量预测的精度。为了达到上述目的，本专利技术首先提供了一种基于斑块饱和模型定量预测储层孔隙度的方法，该方法包括以下步骤：获取储层岩石背景信息；结合斑块饱和模型与储层岩石背景信息，进行不同孔隙度的分频率正演模拟，得到不同频率对应的纵波速度、横波速度以及密度；根据斑块饱和模型正演得到的物性参数结合AVO近似公式计算分频率的P、G属性，建立不同孔隙度对应的分频率PG属性交汇图模版；获取储层的叠前地震数据；对所述叠前地震数据进行时频分解处理，得到分频率的叠前道集数据；对分频率的叠前地震道集进行AVO属性反演，提取不同频率对应的P、G属性；将反演得到的P、G属性投影到分频率PG属性交汇图模版上，采用模版映射法计算储层的孔隙度，完成基于斑块饱和模型对储层孔隙度的定量预测。在本专利技术的上述方法中，优选地，所述储层岩石背景信息包括：岩石基质体积模量、岩石基质剪切模量、岩石基质密度、储层渗透率、孔隙流体体积模量、孔隙流体密度、孔隙流体粘滞性和孔隙流体饱和度。在本专利技术的上述方法中，优选地，所述结合斑块饱和模型与储层岩石背景信息，进行不同孔隙度的分频率正演模拟，得到不同频率对应的纵波速度、横波速度以及密度，具体包括：结合储层岩石、流体背景信息，根据由测井得到的孔隙度分布范围以及由地震数据确定的频带范围，利用层状介质的斑块饱和模型正演模拟相应孔隙度及频带范围内不同频率、不同孔隙度时的纵波速度、横波速度及密度。根据本专利技术的具体实施方式，不同频率和不同孔隙度的选择标准是在地震频带范围内选取若干频率值和孔隙度。比如地震频带范围是10Hz到60Hz，那么选择的频率可能是10、20、30、40本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于斑块饱和模型定量预测储层孔隙度的方法，该方法包括以下步骤：获取储层岩石背景信息；结合斑块饱和模型与储层岩石背景信息，进行不同孔隙度的分频率正演模拟，得到不同频率对应的纵波速度、横波速度以及密度；根据斑块饱和模型正演得到的物性参数结合AVO近似公式计算分频率的P、G属性，建立不同孔隙度对应的分频率PG属性交汇图模版；获取储层的叠前地震数据；对所述叠前地震数据进行时频分解处理，得到分频率的叠前道集数据；对分频率的叠前地震道集进行AVO属性反演，提取不同频率对应的P、G属性；将反演得到的P、G属性投影到分频率PG属性交汇图模版上，采用模版映射法计算储层的孔隙度，完成基于斑块饱和模型对储层孔隙度的定量预测。

【技术特征摘要】
1.一种基于斑块饱和模型定量预测储层孔隙度的方法，该方法包括以下步骤：获取储层岩石背景信息；结合斑块饱和模型与储层岩石背景信息，进行不同孔隙度的分频率正演模拟，得到不同频率对应的纵波速度、横波速度以及密度；根据斑块饱和模型正演得到的物性参数结合AVO近似公式计算分频率的P、G属性，建立不同孔隙度对应的分频率PG属性交汇图模版；获取储层的叠前地震数据；对所述叠前地震数据进行时频分解处理，得到分频率的叠前道集数据；对分频率的叠前地震道集进行AVO属性反演，提取不同频率对应的P、G属性；将反演得到的P、G属性投影到分频率PG属性交汇图模版上，采用模版映射法计算储层的孔隙度，完成基于斑块饱和模型对储层孔隙度的定量预测。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述储层岩石背景信息包括：岩石基质体积模量、岩石基质剪切模量、岩石基质密度、储层渗透率、孔隙流体体积模量、孔隙流体密度、孔隙流体粘滞性和孔隙流体饱和度。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述结合斑块饱和模型与储层岩石背景信息，进行不同孔隙度的分频率正演模拟，得到不同频率对应的纵波速度、横波速度以及密度，具体包括：结合储层岩石、流体背景信息，根据由测井得到的孔隙度分布范围以及由地震数据确定的频带范围，利用层状介质的斑块饱和模型正演模拟相应孔隙度及频带范围内不同频率、不同孔隙度时的纵波速度、横波速度及密度。4.根据权利要求1所述的方法，其中，该方法中在提取不同频率对应的P、G属性后，将反演得到的P、G属性投影到分频率PG属性交汇图模版上前，还包括建立不同孔隙度对应的分频率PG属性交汇图模版的步骤。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述不同孔隙度对应的分频率PG属性交汇图模版的建立包括：将斑块饱和模型正演得到的物性参数结合AVO近似公式，正演计算分频率的P、G属性，建立不同孔隙度对应的分频率PG属性交汇图模版。6.根据权利要求5所述的方法，其中，根据斑块饱和模型正演得到的物性参数结合AVO近似公式，正演计算分频率的P、G属性，建立不同孔隙度对应的分频率PG属性交汇图模版，具体步骤为：结合盖...

【专利技术属性】
技术研发人员：王磊，史忠生，王天奇，何巍巍，方乐华，张静，薛罗，贾义蓉，白洁，马凤良，马轮，陈彬滔，景紫岩，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11