薄储层或互储层模型地震波频变反射系数分析方法技术

本发明专利技术涉及一种薄储层或互储层模型地震波频变反射系数分析方法，该方法包括：步骤1：用修正Biot‑喷射流孔隙介质模型描述实际油气储层，用常用单相介质模型描述油气储层顶、底板层；步骤2：根据地层分界面的应力、应变及流体压力连续条件，求解修正Biot‑喷射流孔隙介质波动方程，生成薄(互)层储层地震波反射系数；步骤3：根据所述的薄(互)层储层地震波反射系数生成地震波在储层界面的随频率变化的反射，透射系数与地震波入射角度之间的关系；本发明专利技术克服了传统分析方法没有没有严格考虑储层是典型的多相孔隙介质的现状，可用于分析薄(互)层储层反射地震振幅随频率、入射角的变化，为油气储层地震预测提供方法支撑。

【技术实现步骤摘要】
薄储层或互储层模型地震波频变反射系数分析方法
本专利技术涉及油气储层反射地震勘探中的振幅解释技术，尤其是关于一种修正Biot-喷射流的薄储层或互储层模型地震波频变反射系数分析方法。
技术介绍
油气勘探开发在其150余年的发展中，极大的满足了社会发展对能源的需求，为世界各国经济、社会持续发展提供了不竭动力。反射地震振幅解释技术(AVO技术等)是储层地震预测的重要方法，其核心是研究地震反射波在储层界面的反射系数随入射角的变化。当代油气地震勘探向储层精细描述、微观孔隙结构研究发展，薄(互)层储层预测技术是难点技术。储层是典型的孔隙介质，基于孔隙介质波传播模型开展储层地震预测技术研究更加符合实际介质形态，受到越来越多关注。众多证据表明，地震波在储层中存在较高的频散效应，相速度和衰减都随着频率变化，进一步反射系数也呈现频变效应。频变反射系数为储层地震预测提供了更多可供分析的属性。因此，开展基于孔隙介质波传播理论的薄(互)储层模型地震波频变反射系数分析方法研究对于油气地震勘探预测具有重要的科学研究和应用价值。对于储层地震波反射系数分析技术，常用的方法是使用基于单相介质的Zoeppritz方程，分析反射系数随入射角度的变化。但Zoeppritz方程复杂不利于实用。1961年，Bortfeld提出了一种简化公式，但其与岩性的关系不十分清楚，没有得到推广。1983年，Hilterman把Bortfeld公式中的纵波反射系数拆分为刚性因子和流体因子，给出了纵波和横波的波反射系数，且方程较为复杂。1985年，Shuey简化了Aki和Richards公式中的纵波反射系数，将其与分解为多个单元，在计算机上面比较容易适用。很多油气储层以薄(互)层形式存在，薄(互)层地震反射系数分析一直是反射地震储层预测的难点。很多学者对薄(互)层地震波反射的研究都是基于单相介质的Zeoppritz简化方程开展的(Kallweit等，1982；Liu等，2003；Lu等2019)。随着对储层认识的提高，人们逐渐认识到油气储层是典型的孔隙介质。地震波的反射系数应该基于孔隙介质理论开展。1990年，王尚旭研究了在两相介质中弹性波的传播，并且推导出了双相介质中弹性波的反射系数和透射系数方程。1992年，乔文孝等通过一系列的研究，了解了声波在双相介质分界面上的反射与透射。2006年，雍学善等基于Biot模型研究了双相介质AVO方程及其参数简化，这一方程通过参数简化，增强了双相介质AVA方程的实用性。2015年，李红星等基于改进BISQ多相介质理论，推导了波在含多相介质分界面处反、透射AVA方程。随着岩石物理的发展，人们意识到地震波频段也尺寸在频散，尤其是当地震波在油气储层传播时，频散更为明显。Chapman(2005年)，郭智奇等(2016)基于粘弹性模型开展了频变AVO分析。随着孔隙介质理论地不断发展，学者们又意识到介观尺度下流体流动是造成波衰减和频散的重要原因。基于孔隙介质理论开展地震反射波振幅储层预测能准确和直接描述油气储层中的流体。综上所述，现有方法的研究中主要存在以下问题是：巨大多数的储层地震波反射系数分析都是基于单相介质的简化Zeoppritz方程，没有考虑储层的多相、孔隙介质特性。同时，频变反射系数分析也基本基于等效介质思想，难以准确刻画油气储层流体特征。此外，尚未发现基于孔隙介质的薄(互)层的地震波反射系数分析方法研究。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术存在的缺陷，提供一种用于修正Biot-喷射流的薄储层或互储层模型地震波频变反射系数分析方法，以分析薄(互)层储层反射地震勘探地震波反射系数随频率和入射角的变化规律。为了实现上述目的，本专利技术提供一种修正Biot-喷射流的薄储层或互储层模型地震波频变反射系数分析方法，该方法包括：步骤1：用修正Biot-喷射流孔隙介质模型描述实际油气储层，用常用单相介质模型描述油气储层顶、底板层；步骤2：根据地层分界面的应力、应变及流体压力连续条件，求解修正Biot-喷射流孔隙介质波动方程，生成薄(互)层储层地震波反射系数；步骤3：根据所述的薄(互)层储层地震波反射系数生成地震波在储层界面的随频率变化的反射，透射系数与地震波入射角度之间的关系。进一步地，在所述步骤1中，用于描述实际油气储层的修正Biot-喷射流孔隙介质模型如下：ρ1＝(1-φ)ρsρ2＝φρfρ12＝-ρaρ11＝ρ1+ρ12ρ22＝ρ2+ρ12；其中，λ——孔隙介质骨架弹性模量；μ——孔隙介质骨架剪切模量；α0——孔隙弹性系数；b——耗散系数；u——固相位移向量；U——液相位移向量F——Biot流系数；S——喷射流系数；ρs——固相颗粒密度；ρf——孔隙流体密度；ρa——固流耦合密度；φ——孔隙度；P——流体压力。进一步地，在所述步骤2中，地层分界面的应力、应变及流体压力连续条件为：P1＝P2|z＝0,P2＝P3|z＝h,其中，σ——应力；h——薄(互)层厚度；下标x,z——位移、应力等向量分量的方向；上/下标1,2,3——储层上覆介质、储层孔隙介质、储层下伏介质。将边界条件代入修正Biot-喷射流孔隙介质波动方程中，生成薄层储层地震波反射系数求解方程：[BD1-D2]RT＝0，生成薄互层储层地震波反射系数求解方程：其中：B＝MWM-1Elm＝Al+2Nlcos2αlm+(Q1+R1)vlm+QlGlm＝Nlsin2αlmHlm＝Nlcos2αlmSlm＝φl(1-vlm)cosαlm其中，k——复数波数；α——角度；A，N——不排水骨架的弹性参数；Q，R——固流耦合弹性参数；v——流固位移比；l＝1,2,3——储层上覆介质、储层孔隙介质，储层下伏介质；m＝1,2,3——快纵波、慢纵波，转换横波；——反射波系数；——透射波系数；p1,p2，s——快纵波、慢纵波，转换横波。本专利技术实施例的有益效果在于：本专利技术提出了新的薄(互)层油气储层反射地震勘探中反射系数(振幅)分析方法，克服了传统分析没有没有严格考虑储层是典型的多相孔隙介质的现状。本专利技术方法针对薄(互)层储层反射地震振幅分析难点，基于多相孔隙介质模型，分析随频率和入射角度变化的反射系数，可实现应用性好，可用于分析薄(互)层储层反射地震振幅随频率、入射角的变化，为油气储层地震预测提供方法支撑。附图说明图1为本专利技术实施例一种修正Biot-喷射流薄(互)储层模型地震波频变反射系数分析方法流程图；图2为本专利技术实施例薄(互)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种薄储层或互储层模型地震波频变反射系数分析方法，其特征在于，所述方法包括：/n步骤1：用修正Biot-喷射流孔隙介质模型描述实际油气储层，用常用单相介质模型描述油气储层顶、底板层；/n步骤2：根据地层分界面的应力、应变及流体压力连续条件，求解修正Biot-喷射流孔隙介质波动方程，生成薄储层或互储层地震波反射系数；/n步骤3：根据薄储层或互储层地震波反射系数生成地震波在储层界面的随频率变化的反射，透射系数与地震波入射角度之间的关系。/n

【技术特征摘要】
1.一种薄储层或互储层模型地震波频变反射系数分析方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤1：用修正Biot-喷射流孔隙介质模型描述实际油气储层，用常用单相介质模型描述油气储层顶、底板层；
步骤2：根据地层分界面的应力、应变及流体压力连续条件，求解修正Biot-喷射流孔隙介质波动方程，生成薄储层或互储层地震波反射系数；
步骤3：根据薄储层或互储层地震波反射系数生成地震波在储层界面的随频率变化的反射，透射系数与地震波入射角度之间的关系。


2.根据权利要求1所述薄储层或互储层模型地震波频变反射系数分析方法，其特征在于：
在所述步骤1中，用于描述实际油气储层的修正Biot-喷射流孔隙介质模型如下：









ρ1＝(1-φ)ρs
ρ2＝φρf
ρ12＝-ρa
ρ11＝ρ1+ρ12
ρ22＝ρ2+ρ12；
其中，
λ——孔隙介质骨架弹性模量；
μ——孔隙介质骨架剪切模量；
α0——孔隙弹性系数；
b——耗散系数；
u——固相位移向量；
U——液相位移向量
F——Biot流系数；
S——喷射流系数；
ρs——固相颗粒密度；
ρf——孔隙流体密度；
ρa——固流耦合密度；
φ——孔隙度；
P——流体压力。


3.根据权利要求1所述薄储层或互储层模型地震波频变反射...

【专利技术属性】
技术研发人员：李红星，樊嘉伟，倪然，李涛，廖兴，任弘利，
申请(专利权)人：东华理工大学，
类型：发明
国别省市：江西;36