基于井震联合速度的页岩地层压力预测方法及装置制造方法及图纸

一种基于井震联合速度的页岩地层压力预测方法及装置，该方法包括以下步骤：获取地震层速度；求取改进的地震层速度；基于改进的地震层速度计算地层压力；求取校正压力系数，根据校正压力系数对地层压力进行校正。本发明专利技术在Fillippone压力预测经验公式的基础上，选择拟声波曲线反演层速度，从而获得更能够反映实际地层岩性的改进层速度，利用改进层速度计算出的地层压力更加合理。此外，本发明专利技术基于实际工区、实际地层，通过层速度与压力校正系数的统计拟合得到校正压力系数，对压力预测经验公式进行校正，使得计算的压力更适用于研究工区，更加有效、合理。

Prediction method and device for shale formation pressure based on combined velocity of well earthquake

A method and device for predicting shale formation pressure of well seismic combination based on speed, the method comprises the following steps: acquiring seismic velocity; seismic velocity improved; formation pressure calculation based on improved seismic velocity; calculate the correction coefficient of pressure, pressure coefficient is corrected according to the correction of formation pressure. Based on the empirical formula of Fillippone pressure prediction, we choose the pseudo acoustic curve inversion layer velocity to get the improved layer velocity which can reflect the actual stratum lithology better, and the formation pressure calculated by the improved layer velocity is more reasonable. In addition, based on the actual working area and the actual strata, the correction coefficient is obtained through the statistical fitting of the layer velocity and pressure correction coefficient, and the empirical formula of pressure prediction is corrected, so that the calculated pressure is more suitable for the research area, which is more effective and reasonable.

【技术实现步骤摘要】
基于井震联合速度的页岩地层压力预测方法及装置
本专利技术涉及非常规页岩气勘探与开发领域，特别涉及一种基于井震联合速度的页岩地层压力预测方法及装置。
技术介绍
页岩气是指以甲烷为主要成分、以游离态及吸附态为主要形式蕴藏于高碳泥岩或者暗色(黑色)泥岩中的天然气。该类能源清洁、高效，在盆地内沉积范围广、厚度较大，是继煤层气之后发现的又一种重要的非常规天然气。全球页岩气资源量巨大(456x1012m3，2012)，相当于致密砂岩气和煤层气的总和，其主要分布在北美、拉美、西欧、中欧和东欧、前苏联、中东和北撒哈拉以南的南非洲、中亚和中国等。中国和美国的页岩虽然都很发育，但是在地质特征方面差异较大，主要表现在页岩分布地区的地质构造条件、页岩沉积类型、页岩沉积年代、热演化条件、页岩的成熟期以及成熟度、埋藏深度、保存条件等方面。21世纪以后，随着我国对能源产业的推动及对油气资源需求的增大，页岩气研究的步伐开始加快。自2009年开始页岩气规模钻探以来，中石油、中石化和壳牌中国在四川盆地下古生界海相页岩气勘探方面取得了重要进展，中国也由此成为除北美地区之外唯一一个开始商业勘探页岩气的国家。特别是中国石油化工股份有限公司相继在四川威进新场上三叠统须家河组五段下亚段、四川盆地川西南坳陷寽保场-金石极构造带下寒武九老洞组、重庆彭水、黔北丁山构造、重庆涪陵焦石坝龙马溪等组段均取得了重大页岩气发现，推动了我国页岩气开发的商业进程，特别是在川东南焦石坝地区龙马溪-五峰组页岩气获得了巨大的突破，得到规模开发，并完成50亿方年产能建设。伴随页岩气勘探的不断深入，页岩气及对应的页岩研究对相应的地球物理技术不断提出需求，特别是对于与页岩气井实际产气量相关的压力预测技术不断提出需求。目前，利用地震技术进行地层压力预测的方法主要有四种：压实平衡方法、等效深度方法(Eaton、Stone等)、Fillippone方法、改进Fillippone公式法。在页岩地层孔隙压力预测方面，目前基于地震资料预测地层压力的方法还仅限于欠压实成因理论的基础上，其基本原理是在正常压实地层中，随着深度的增加，地层逐渐被压实，地层岩石的孔隙度逐渐减小，地震波在岩石中的传播速度逐渐加快，而在异常高压地层中，表现为与正常压实趋势相反的变化，孔隙度比正常压实的孔隙度大，岩石密度比正常压实的密度值低，地震波波速比正常压实的波速小。根据这些异常就可以预测异常高压的存在，并可估算其压力的大小。随着地层压力预测方法的发展，Downton和Roure(2010)介绍了一种AVAZ同时弹性反演的方法，它能够反演得到各向同性介质背景下的弹性参数，进行页岩脆性和最小闭合压力的预测分析，并且能够同时反演得到描述裂缝发育密度和走向的信息参数。Suirez-Rivera等(2009)通过物理模拟试验，联合各向同性及各向异性压力计算方法计算出了地层孔隙闭合压力。根据需求，页岩压力预测技术在不断改进，对于一个地区或者一套地层哪一种方法是准确的或者说是有效的，这主要取决于与实际生产数据的吻合，能够有效描述研究地区地层压力指示参数的技术就是有效的压力预测技术。伴随着我国页岩气研究及勘探开发愈演愈烈，期待更准确有效地预测地层压力，明确压力条件(地层压力系数)与页岩气井产气量的关系。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种基于井震联合速度的页岩压力预测方法，以提高压力(压力系数)预测精度，从而提高页岩气井钻探的成功率。本专利技术的一方面提供一种基于井震联合速度的页岩地层压力预测方法，包括以下步骤：获取地震层速度；求取改进的地震层速度；基于所述改进的地震层速度计算地层压力；求取校正压力系数，根据所述校正压力系数对所述地层压力进行校正。优选地，通过以下公式(6)计算地震层速度：其中，VR,n和VR,n-1分别为地层顶界面、底界面的叠加速度，和分别为地层顶界面、底界面的均方根速度，t0,n和t0,n-1分别为地层顶界面、底界面的反射时间，Vn为地震层速度。优选地，所述求取改进的地震层速度包括：基于声波测井曲线和自然伽马测井曲线重构拟声波曲线DT；基于所述拟声波曲线DT，通过BP神经网络算法计算改进的地震层速度。优选地，将研究工区内多口井对应目标层的层速度与该目标层处实测压力值与计算压力值之间的比值进行指数回归，求取所述校正压力系数k’。本专利技术另一方面提供一种基于井震联合速度的页岩地层压力预测装置，包括：层速度获取模块，用于获取地震层速度；层速度改进模块，用于求取改进的地震层速度；地层压力计算模块，用于基于所述改进的地震层速度计算地层压力；地层压力校正模块，用于求取校正压力系数，根据所述校正压力系数对所述地层压力进行校正。优选地，所述层速度获取模块通过以下公式(6)计算地震层速度：其中，VR,n和VR,n-1分别为地层顶界面、底界面的叠加速度，和分别为地层顶界面、底界面的均方根速度，t0,n和t0,n-1分别为地层顶界面、底界面的反射时间，Vn为地震层速度。优选地，所述求取改进的地震层速度包括：基于声波测井曲线和自然伽马测井曲线重构拟声波曲线DT；基于所述拟声波曲线DT，通过BP神经网络算法计算改进的地震层速度。优选地，将研究工区内多口井对应目标层的层速度与该目标层处实测压力值与计算压力值之间的比值进行指数回归，求取所述校正压力系数k’。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于在Fillippone压力预测经验公式的基础上，选择拟声波曲线反演层速度，从而获得更能够反映实际地层岩性的改进层速度，利用改进层速度计算出的地层压力更加合理。此外，本专利技术基于实际工区、实际地层，通过层速度与压力校正系数的统计拟合得到校正压力系数，对压力预测经验公式进行校正，使得计算的压力更适用于研究工区，更加有效、合理。附图说明通过结合附图对本公开示例性实施例进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。图1显示根据示例性实施例的基于井震联合速度的页岩压力预测方法的流程图；图2显示利用示例性实施例的基于井震联合速度的页岩压力预测方法预测出的JSB选区页岩地层压力校正系数过井剖面图；图3显示利用示例性实施例的基于井震联合速度的页岩压力预测方法预测出的JSB选区页岩地层压力校正系数平面分布图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施例。虽然附图中显示了本公开的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。压力预测经验公式的提出目前，与地震资料相关的地层压力预测方法主要有压实平衡方程方法、等效深度公式法、Fillippone方法和改进Fillippone方法，这四种方法都与速度关系密切，即速度是基于地震资料的地层压力预测方法的关键。本专利技术在Fillippone压力预测方法的基础上，通过改进速度和校正系数提高压力预测方法的精度，以适合研究区地层压力预测的需求。Fillippone地层压力预测公式可以表示为以下公式(1)：其中，Pp为地层压力(MPa)；h为深度(m)；Vi为第i层的层速度(m/s)；Vmax为最大层速度(m/s)，是岩层有效孔隙度接近于零时的纵波速度；Vmin为最小层速本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于井震联合速度的页岩地层压力预测方法，包括以下步骤：获取地震层速度；求取改进的地震层速度；基于所述改进的地震层速度计算地层压力；求取校正压力系数，根据所述校正压力系数对所述地层压力进行校正。

【技术特征摘要】
1.一种基于井震联合速度的页岩地层压力预测方法，包括以下步骤：获取地震层速度；求取改进的地震层速度；基于所述改进的地震层速度计算地层压力；求取校正压力系数，根据所述校正压力系数对所述地层压力进行校正。2.根据权利要求1所述的基于井震联合速度的页岩地层压力预测方法，其中，通过以下公式(6)计算地震层速度：其中，VR,n和VR,n-1分别为地层顶界面、底界面的叠加速度，和分别为地层顶界面、底界面的均方根速度，t0,n和t0,n-1分别为地层顶界面、底界面的反射时间，Vn为地震层速度。3.根据权利要求1所述的基于井震联合速度的页岩地层压力预测方法，其中，所述求取改进的地震层速度包括：基于声波测井曲线和自然伽马测井曲线重构拟声波曲线DT；基于所述拟声波曲线DT，通过BP神经网络算法计算改进的地震层速度。4.根据权利要求1所述的基于井震联合速度的页岩地层压力预测方法，其中，将研究工区内多口井对应目标层的层速度与该目标层处实测压力值与计算压力值之间的比值进行指数回归，求取所述校正压力系数k’。5.一种基于井震联合速度的页岩地层压力预测装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈勇，关达，孙振涛，刘玉琦，朱博华，章惠，
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物探技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11