基于等效介质理论模型的煤层裂缝参数反演预测方法技术

本发明专利技术涉及一种基于等效介质理论模型的煤层裂缝参数反演预测方法，所述方法包括：由叠前三维地震道集数据抽取方位角度道集，通过线性公式拟合计算梯度项所述方位角度道集包括若干3面元

【技术实现步骤摘要】
基于等效介质理论模型的煤层裂缝参数反演预测方法


[0001]本专利技术属于地震勘探
，尤其涉及一种基于等效介质理论模型的煤层裂缝参数反演预测方法。

技术介绍

[0002]煤层气是我国重要的非常规能源，在对其勘探过程中，现有的煤田三维地震勘探数据采集多为传统的窄方位观测系统，且传统的构造解释基于叠后地震数据，忽视了叠前地震数据蕴含的方位角度信息；另外，在煤层裂缝参数的地震反演和评价方面，多照搬或者改进自油气储层的裂缝预测技术和方法，忽视了煤层中裂缝发育的特点和裂缝中流体的特征，未从煤层地震岩石物理角度出发，考虑煤层裂缝发育特征的特殊性。本专利技术基于合理的岩石物理模型构建反演方程并形成针对性的煤层裂缝参数地震反演技术流程和工艺。

技术实现思路

[0003]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种基于等效介质理论模型的煤层裂缝参数反演预测方法。
[0004]本专利技术所采取的技术方案是：
[0005]一种基于等效介质理论模型的煤层裂缝参数反演预测方法，所述方法包括：
[0006]由叠前三维地震道集数据抽取方位角度道集，通过线性公式拟合计算梯度项所述方位角度道集包括若干3面元
×
3面元超道集；
[0007]通过椭圆方程拟合梯度项计算各向异性梯度项G
ani
和裂缝方位角β。
[0008]作为专利技术的一种实施方式，所述3面元
×
3面元超道集的获取方法包括：
[0009]获取地震工区内的叠前三维地震道集数据；
[0010]抽取9个相邻的面元组成所述3面元
×
3面元超道集，每个所述超道集的半宽均不大于第一菲涅尔带半径。
[0011]作为专利技术的一种实施方式，所述通过线性公式拟合计算梯度项包括：
[0012]采用下述公式进行线性拟合，计算梯度项
[0013][0014]其中，代表纵波反射系数，A代表截距，θ代表入射角，代表方位角。
[0015]作为专利技术的一种实施方式，所述通过椭圆方程拟合梯度项包括：
[0016]采用下述公式表示梯度项
[0017][0018]其中，W
11
、W
12
、W
22
均表示椭圆方程的拟合系数，为观测系统设定的方位角；
[0019]将多个待拟合点代入上述公式得到椭圆方程的拟合系数W
11
、W
12
、W
22
，其中，每个所
述待拟合点对应一个方位角值和一个梯度项值。
[0020]作为专利技术的一种实施方式，采用下述公式计算各向异性梯度项G
ani
和裂缝方位角β：
[0021][0022]作为专利技术的一种实施方式，所述方法还包括：
[0023]将所述各向异性梯度项G
ani
进行t
‑
分布假设检验得到假设检验值；
[0024]将所述假设检验值和允许的临界值对比，判断所述各向异性梯度项G
ani
和裂缝方位角β是否在置信区间可信；
[0025]当确定两者在置信区间可信时，输出所述各向异性梯度项G
ani
和裂缝方位角β；当确定两者在置信区间不可信时，将所述各向异性梯度项G
ani
和裂缝方位角β值更换为0。
[0026]作为专利技术的一种实施方式，采用下述公式将所述各向异性梯度项G
ani
进行t
‑
分布假设检验得到假设检验值：
[0027][0028][0029]其中，代表各向异性梯度项的标准偏差，t代表假设检验值。和分别为椭圆方程拟合系数W
11
、W
12
、W
22
标准偏差。
[0030]采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
[0031]本专利技术提供的基于等效介质理论模型的煤层裂缝参数反演预测方法具有以下优点：
[0032](1)基于等效介质理论模型构建了煤层裂缝参数反演方程与技术流程。从岩石物理角度，表征煤层裂缝参数与各向异性系数之间的对应关系，进而直接建立煤层裂缝参数与地震P波反射系数间的解析关系，并据此设计出了“两步法”反演的技术流程。该项改进紧扣岩石物理理论基础，不仅能够控制煤层裂缝参数的反演精度和效果，还有效地简化了反演技术流程和工艺。
[0033](2)引入了煤层裂缝参数预测结果的假设检验新技术工艺。传统的煤层裂缝参数反演技术工艺，对预测结果的可信度难以把控；本专利技术针对这一问题，引入了反演结果的t
‑
分布假设检验，通过设定置信区间，计算并判断预测结果的可信度，从而提取可信度较高的煤层裂缝参数预测结果进行成像和应用。
[0034](3)本专利技术以解决实际生产中煤层裂缝参数的计算与评价为目的，充分考虑了煤层与常规油气储层间的差异，利用等效介质理论模型建立煤层裂缝参数与P波反射系数间的解析关系，并对以往油气储层裂缝参数反演和评价的技术工艺和流程进行改进；通过专利技术一种基于等效介质理论模型的煤层裂缝参数反演方法，提出了新的反演技术流程和工
艺，运用该专利技术可实现基于叠前地震数据的大范围多维度煤层裂缝参数反演计算与评价。
附图说明
[0035]图1是本专利技术实施例提供的一种基于等效介质理论模型的煤层裂缝参数反演预测方法的流程图。
[0036]图2是单个面元的偏移距和方位角分布示意图。
[0037]图3是3面元
×
3面元超道集的偏移距和方位角分布示意图。
[0038]图4是梯度项的椭圆拟合示意图。
[0039]图5是研究区位置与观测系统参数示意图。
[0040]图6是研究区岩性柱状示意图。
[0041]图7是单个CDP道集示意图。
[0042]图8是各向异性梯度项G
ani
和裂缝方位角β的反演结果示意图。
[0043]图9是裂缝方位统计玫瑰花图。
[0044]图10是本专利技术提供的方法反演的裂缝参数结果与构造解释结果对比示意图。
[0045]图11是断层走向统计玫瑰花图。
具体实施方式
[0046]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合具体实施例对专利技术进行清楚、完整的描述。
[0047]本专利技术实施例提供了一种基于等效介质理论模型的煤层裂缝参数反演预测方法，如图1所示，所述方法包括：
[0048]步骤S1、由叠前三维地震道集数据抽取方位角度道集，所述方位角度道集包括若干3面元
×
3面元超道集。
[0049]每个所述3面元
×
3面元超道集通过以下方法得到：
[0050]步骤S101、获取地震工区内的叠前三维地震CDP道集d的数据。
[0051]地震工区有几十万道，每个地震道为一个面元，500个采样点，采样间隔1ms，每个采样点采集的数据本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于等效介质理论模型的煤层裂缝参数反演预测方法，其特征在于，所述方法包括：由叠前三维地震道集数据抽取方位角度道集，通过线性公式拟合计算梯度项所述方位角度道集包括若干3面元
×
3面元超道集；通过椭圆方程拟合梯度项计算各向异性梯度项G
ani
和裂缝方位角β。2.根据权利要求1所述的一种基于等效介质理论模型的煤层裂缝参数反演预测方法，其特征在于，所述3面元
×
3面元超道集的获取方法包括：获取地震工区内的叠前三维地震道集数据；抽取9个相邻的面元组成所述3面元
×
3面元超道集，每个所述超道集的半宽均不大于第一菲涅尔带半径。3.根据权利要求1所述的一种基于等效介质理论模型的煤层裂缝参数反演预测方法，其特征在于，所述通过线性公式拟合计算梯度项包括：采用下述公式进行线性拟合，计算梯度项采用下述公式进行线性拟合，计算梯度项其中，代表纵波反射系数，A代表截距，θ代表入射角，代表方位角。4.根据权利要求1所述的一种基于等效介质理论模型的煤层裂缝参数反演预测方法，其特征在于，所述通过椭圆方程拟合梯度项包括：采用下述公式表示梯度项采用下述公式表示梯度项其中，W
11
、W
12
、W
22
均表示椭圆方程的拟合系数，为观测系统设定的方位角；将多个待拟合点代入上述公式得到椭圆方程的拟合系数W
11
、W

【专利技术属性】
技术研发人员：吴海波，刘钦节，白泽，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：发明
国别省市：