页岩气储层总有机碳含量叠前定量预测方法、装置及设备制造方法及图纸

本说明书实施方案提供了一种页岩气储层总有机碳含量叠前定量预测方法、装置及设备。该方法包括：获取页岩气储层的预处理后的叠前角道集数据；根据预处理后的叠前角道集数据，标定后的时深关系和得地震层位解释数据，生成所述页岩气储层的近角、中角、远角弹性波阻抗的低频模型；对低频模型进行反演，获得反演结果；根据反演结果确定页岩气储层的纵横波速度比；将纵横波速度比输入预设的纵横波速度比与TOC含量的关系曲线，获得页岩气储层的TOC含量。本说明书实施方案可以提高TOC含量预测的准确性。

【技术实现步骤摘要】
页岩气储层总有机碳含量叠前定量预测方法、装置及设备
本说明书涉及油气勘探开发
，尤其是涉及一种页岩气储层总有机碳(TotalOrganicCarbon，简称TOC)含量叠前定量预测方法、装置及设备。
技术介绍
页岩气储层是重要的非常规油气藏。页岩气储层“甜点”预测定量预测是页岩气勘探开发的首要内容。通过测井资料解释、精细井震标定和睁眼模拟等手段明确页岩气储层的测井和地震响应特征，预测页岩气储层的厚度、TOC含量、裂缝发育特征等多种关键因素，确定有利储层发育特征。页岩气储层的TOC含量是评价储层的有机质特征的重要指标，对页岩气储层甜点优选具有重要的指导意义，同时对储层的储集空间具有积极的作用。近年来，国内外学者对TOC含量的预测进行了大量的研究，运用测井资料预测TOC含量的方法较多，黄仁春等(2014)针对区域性页岩气储层的TOC含量采用多种计算模型进行对比优选，利用体积密度法对计算TOC含量，实现页岩气储层的有机质丰度的测井评价。别凡等(2016)提出了电阻率测井和自然伽马测井以及岩石物理实验方法等方法相结合的页岩气储层TOC含量测井评价方法。运用地震资料预测TOC含量在平面上的展布特征，通过岩石物理扰动分析和岩石物理交会分析等手段优选TOC含量的敏感弹性参数，在叠前反演的基础上开展TOC含量的精细预测，预测结果与测井计算结果吻合程度高。Ouadfeul(2016)运用监督多层感知神经网络反演波阻抗数据体，利用波阻抗和TOC含量间的交会关系预测储层的TOC含量，该反演方法提高了页岩气储层预测的精度。Kumar(2018)考虑宽方位地震数据中方位各向异性对TOC含量和孔隙度的影响，利用叠前AVAZ反演方法实现对非常规储层的TOC含量的预测。然而，在实现本申请的过程中，本申请的专利技术人研究发现：上述常规的方案中，横波速度预测通常运用常规岩石物理建模或者神经网络拟合等方式，未考虑到储层发育特征，从而使得最终获得的页岩气储层TOC含量叠前预测结果的准确度不高。
技术实现思路
本说明书实施方案的目的在于提供一种页岩气储层总有机碳含量叠前定量预测方法、装置及设备，以提高页岩气储层TOC含量叠前预测结果的准确度。为达到上述目的，一方面，本说明书实施方案提供了一种页岩气储层总有机碳含量叠前定量预测方法，包括：获取页岩气储层的叠后地震数据，并对所述叠后地震数据进行井震标定，以获取标定后的时深关系；根据所述标定后的时深关系对所述页岩气储层进行地震层位解释，获得地震层位解释数据；获取所述页岩气储层的预处理后的叠前角道集数据；根据所述预处理后的叠前角道集数据，所述标定后的时深关系和所述得地震层位解释数据，生成所述页岩气储层的近角、中角、远角弹性波阻抗的低频模型；对所述低频模型进行反演，获得反演结果；根据所述反演结果确定所述页岩气储层的纵横波速度比；将所述纵横波速度比输入预设的纵横波速度比与TOC含量的关系曲线，获得所述页岩气储层的TOC含量。在本说明书提供的实施方案中，所述关系曲线根据所述页岩气储层的岩石物理模型的横波速度曲线，以及所述页岩气储层的测井数据中的纵波速度曲线获得；所述岩石物理模型根据所述页岩气储层的垂向各向同性介质模型、测井数据、矿物含量、孔隙度和泥质含量构建；所述垂向各向同性介质模型为所述页岩气储层的基质等效模型。在本说明书提供的实施方案中，所述根据所述预处理后的叠前角道集数据，所述标定后的时深关系和所述得地震层位解释数据，生成所述页岩气储层的近角、中角、远角弹性波阻抗的低频模型，包括：根据公式分别获得所述页岩气储层测井位置上的近角、中角、远角的弹性波阻抗曲线；以所述标定后的时深关系作为纵向约束，并以所述得地震层位解释数据作为横向约束，对所述弹性波阻抗曲线进行插值，从而对应形成所述近角、中角、远角的弹性波阻抗曲线的低频模型；其中，θ为纵波入射角，EI(θ)是纵波入射角为θ时的弹性波阻抗，Vp为纵波速度，Vs为横波速度，ρ为储层密度，K为纵横波速度比的平方，Vp0、Vs0和ρ0分别为纵波速度、横波速度和储层密度的平均值。在本说明书提供的实施方案中，所述根据所述反演结果确定所述页岩气储层的纵横波速度比，包括：将所述反演结果输入以下公式，获得所述页岩气储层的纵、横波速度；根据所述页岩气储层的纵、横波速度获取所述页岩气储层的纵横波速度比；其中，θ1、θ2和θ3分别为纵波近入射角、纵波中入射角和纵波远入射角，Vp为纵波速度，Vs为横波速度，ρ为储层密度，K为纵横波速度比的平方，Vp0、Vs0和ρ0分别为纵波速度、横波速度和储层密度的平均值，EI(θ1)、EI(θ2)和EI(θ3)分别是纵波入射角为θ1、θ2和θ3时的弹性波阻抗，EI0为平均弹性波阻抗，和分别是纵波入射角为θ1、θ2和θ3时的归一化弹性波阻抗。在本说明书提供的实施方案中，所述关系曲线包括幂指数关系曲线TOC＝exp(f(VP/VS))，其中，TOC为页岩气储层总有机碳含量，exp(f(VP/VS))为纵横波速度比与TOC含量的关系曲线，Vp为纵波速度，Vs为横波速度，VP/VS为纵横波速度比。另一方面，本说明书实施方案还提供了一种页岩气储层总有机碳含量叠前定量预测装置，包括：标定模块，用于获取页岩气储层的叠后地震数据，并对所述叠后地震数据进行井震标定，以获取标定后的时深关系；解释模块，用于根据所述标定后的时深关系对所述页岩气储层进行地震层位解释，获得地震层位解释数据；获取模块，用于获取所述页岩气储层的预处理后的叠前角道集数据；生成模块，用于根据所述预处理后的叠前角道集数据，所述标定后的时深关系和所述得地震层位解释数据，生成所述页岩气储层的近角、中角、远角弹性波阻抗的低频模型；反演模块，用于对所述低频模型进行反演，获得反演结果；确定模块，用于根据所述反演结果确定所述页岩气储层的纵横波速度比；预测模块，用于将所述纵横波速度比输入预设的纵横波速度比与TOC含量的关系曲线，获得所述页岩气储层的TOC含量。在本说明书提供的实施方案中，所述关系曲线根据所述页岩气储层的岩石物理模型的横波速度曲线，以及所述页岩气储层的测井数据中的纵波速度曲线获得；所述岩石物理模型根据所述页岩气储层的垂向各向同性介质模型、测井数据、矿物含量、孔隙度和泥质含量构建；所述垂向各向同性介质模型为所述页岩气储层的基质等效模型。在本说明书提供的实施方案中，所述根据所述预处理后的叠前角道集数据，所述标定后的时深关系和所述得地震层位解释数据，生成所述页岩气储层的近角、中角、远角弹性波阻抗的低频模型，包括：根据公式分别获得所述页岩气储层测井位置上的近角、中角、远角的弹性波阻抗曲线；以所述标定后的时深关系作为纵向约束，并以所述得地震层位解释数据作为横向约束，对所述弹性波阻抗曲线进行插值，从而对应形成所述近角、中角、远角的弹性波阻抗曲线的低频模型；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种页岩气储层总有机碳含量叠前定量预测方法，其特征在于，包括：/n获取页岩气储层的叠后地震数据，并对所述叠后地震数据进行井震标定，以获取标定后的时深关系；/n根据所述标定后的时深关系对所述页岩气储层进行地震层位解释，获得地震层位解释数据；/n获取所述页岩气储层的预处理后的叠前角道集数据；/n根据所述预处理后的叠前角道集数据，所述标定后的时深关系和所述得地震层位解释数据，生成所述页岩气储层的近角、中角、远角弹性波阻抗的低频模型；/n对所述低频模型进行反演，获得反演结果；/n根据所述反演结果确定所述页岩气储层的纵横波速度比；/n将所述纵横波速度比输入预设的纵横波速度比与TOC含量的关系曲线，获得所述页岩气储层的TOC含量。/n

【技术特征摘要】
1.一种页岩气储层总有机碳含量叠前定量预测方法，其特征在于，包括：
获取页岩气储层的叠后地震数据，并对所述叠后地震数据进行井震标定，以获取标定后的时深关系；
根据所述标定后的时深关系对所述页岩气储层进行地震层位解释，获得地震层位解释数据；
获取所述页岩气储层的预处理后的叠前角道集数据；
根据所述预处理后的叠前角道集数据，所述标定后的时深关系和所述得地震层位解释数据，生成所述页岩气储层的近角、中角、远角弹性波阻抗的低频模型；
对所述低频模型进行反演，获得反演结果；
根据所述反演结果确定所述页岩气储层的纵横波速度比；
将所述纵横波速度比输入预设的纵横波速度比与TOC含量的关系曲线，获得所述页岩气储层的TOC含量。


2.如权利要求1所述的页岩气储层总有机碳含量叠前定量预测方法，其特征在于，所述关系曲线根据所述页岩气储层的岩石物理模型的横波速度曲线，以及所述页岩气储层的测井数据中的纵波速度曲线获得；
所述岩石物理模型根据所述页岩气储层的垂向各向同性介质模型、测井数据、矿物含量、孔隙度和泥质含量构建；所述垂向各向同性介质模型为所述页岩气储层的基质等效模型。


3.如权利要求1所述的页岩气储层总有机碳含量叠前定量预测方法，其特征在于，所述根据所述预处理后的叠前角道集数据，所述标定后的时深关系和所述得地震层位解释数据，生成所述页岩气储层的近角、中角、远角弹性波阻抗的低频模型，包括：
根据公式分别获得所述页岩气储层测井位置上的近角、中角、远角的弹性波阻抗曲线；
以所述标定后的时深关系作为纵向约束，并以所述得地震层位解释数据作为横向约束，对所述弹性波阻抗曲线进行插值，从而对应形成所述近角、中角、远角的弹性波阻抗曲线的低频模型；
其中，θ为纵波入射角，EI(θ)是纵波入射角为θ时的弹性波阻抗，Vp为纵波速度，Vs为横波速度，ρ为储层密度，K为纵横波速度比的平方，Vp0、Vs0和ρ0分别为纵波速度、横波速度和储层密度的平均值。


4.如权利要求1所述的页岩气储层总有机碳含量叠前定量预测方法，其特征在于，所述根据所述反演结果确定所述页岩气储层的纵横波速度比，包括：
将所述反演结果输入以下公式，获得所述页岩气储层的纵、横波速度；



根据所述页岩气储层的纵、横波速度获取所述页岩气储层的纵横波速度比；
其中，θ1、θ2和θ3分别为纵波近入射角、纵波中入射角和纵波远入射角，Vp为纵波速度，Vs为横波速度，ρ为储层密度，K为纵横波速度比的平方，Vp0、Vs0和ρ0分别为纵波速度、横波速度和储层密度的平均值，EI(θ1)、EI(θ2)和EI(θ3)分别是纵波入射角为θ1、θ2和θ3时的弹性波阻抗，EI0为平均弹性波阻抗，和分别是纵波入射角为θ1、θ2和θ3时的归一化弹性波阻抗。


5.如权利要求1所述的页岩气储层总有机碳含量叠前定量预测方法，其特征在于，所述关系曲线包括幂指数关系曲线TOC＝exp(f(VP/VS))，其中，TOC为页岩气储层总有机碳含量，exp(f(VP/VS))为纵横波速度比与TOC含量的关系曲线，Vp为纵波速度，Vs为横波速度，VP/VS为纵横波速度比。


6.一种页岩气储层总有机碳含量叠前定量预测装置，其特征在于，包括：
标定模块，用于获取页岩气储层的叠后地震数据，并对所述叠后地震数据进行井震标定，以获取标定后的时深关系；
解释模块，用于根据所述标定后的时深关系对所述页岩气储层进行地震层位...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜炳毅，张广智，张静，郭晓龙，郭伟，李林，周游，蔺营，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37