基于测井和叠前道集地震数据的精细横波阻抗求取技术制造技术

本发明专利技术涉及基于测井和叠前道集地震数据的精细横波阻抗求取技术，其特征在于：利用Ｘｕ－Ｗｈｉｔｅ方程计算出干燥岩石骨架的弹性模量和饱和流体岩石的模量，在初始横波速度估计的基础上，将常规声波和密度测井作为基准曲线，修正输入弹性参数，得到初步修正的横波阻抗信息；利用纵横波及密度信息合成的叠前道集与野外实际地震道集的振幅随偏移距变化规律和波组对比存在的误差，用一种旋转正交方向基方法，建立反演迭代模型，最后得到横波阻抗曲线；适应性强，操作方便，计算简单容易，抗噪能力强，得到的横波参数稳定，初始由反演参数得到的合成道集与实际地震道集之间几个主要同相轴的位置及幅度变化一致等。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于地震资料解释领域，是一种综合利用测井和叠前地震数据进行精 细横波信息求取的方法。
技术介绍
随着石油勘探难度的增大，地质学家希望地震数据能够提供更多的反映岩性 及储层性质的信息，而只有纵波和横波阻抗的联合，才能更精确地判断储层岩性， 识别储层流体特征。目前大多数横波信息的求取方法有以下几种 一是通过偶极 横波测井等技术得到横波测井曲线，由于该方法成本较高、横波测井解释难度较 大等诸多原因，实际生产中很少应用。二是通过流体替代理论，认为地下储层由 固体和孔隙中所含流体两部分组成，通过建立的理论模型或经验关系式计算，该 方法基于很多的假设，并且要求提供很多已知的参数(如干燥岩石的弹性模量、 孔隙的扁度、原油密度等)，这些参数很难获得，而且因工区不同而不同。三是 通过实验室岩芯测量获得，这种方法一方面是岩芯长度有限，难以实现全井段测 量；另一方面是实验室测量时的温度压力等条件和地下真正的条件差别较大，因此该方法测量的结果误差较大。因此，这些方法已经不能满足要求，需要发展更 方便、更实用的横波阻抗求取方法。
技术实现思路
为充分利用地震数据判断储层岩性和识别储层含烃类型，作为油藏地球物理 核心技术之一的地震反演也由传统的叠后波阻抗反演发展到目前的叠前弹性阻抗反演，但叠前弹性阻抗反演需要井控位置处的纵波阻抗、横波阻抗等信息。纵 波阻抗由常规的测井曲线提供，而横波阻抗资料十分缺乏，为了解决现有横波阻 抗估计方法应用条件苛刻、参数选取困难、误差较大等问题，本专利技术提供了综合 利用测井曲线和叠前道集资料求取横波阻抗的技术。 本专利技术的技术方案是基于测井和叠前道集地震数据的精细横波阻抗求取技术，利用Xu-White方 程计算出干燥岩石骨架的弹性模量和饱和流体岩石的模量，在初始横波速度估计 的基础上，将常规声波和密度测井作为基准曲线，修正输入弹性参数，得到初步 修正的横波阻抗信息；利用纵横波及密度信息合成的叠前道集与野外实际地震道 集的振幅随偏移距变化规律和波组对比存在的误差，用一种旋转正交方向基方 法，建立反演迭代模型，最后得到横波阻抗曲线。将声波测井和密度测井作为基准曲线，优化模型计算所需的模量和密度参 数，分为三个步骤①利用方程"(1 —^^c+(l—)(1-^k+^/反演出砂岩、泥岩及储层流体的密度(其中^为孔隙度，^为泥质含量，^为岩石的总 密度，A、 A、 ^分别为砂、泥及孔隙流体的密度)；②将砂岩、泥岩及孔隙 流体的模量初值代入饱和流体介质方程，以声波时差曲线为期望输出，得到经过 测井数据约束初步修改的横波阻抗曲线；③以野外实际地震道集的振幅随偏移距 变化规律为依据，用一种旋转正交方向基方法，建立反演迭代模型，完成横波阻 抗曲线修改。该技术的实现过程是1)给出原油及地层水的密度、岩石骨架及岩石基质的体积模量、剪切模量 等参数的理论值，结合Xu-White模型计算出干燥岩石和饱和流体状态下地层的 纵波速度和横波速度初始值；根据实验室岩芯测量数据，利用交会分析形成纵、横波速度和岩性、孔隙度等的关系量板，得到待分析层段的横波速度初始模型。2) 在初始估计的横波信息的基础上，将常规声波和密度测井作为基准曲线， 利用电阻率、伽马、孔隙度等测井曲线构建输入参数和输出参数之间的关系式， 修正输入模量及密度等参数，通过非线性最小平方算法反演得到密度、声波时差 和横波速度曲线，当重构的声波时差及密度曲线和原测井曲线具有很高的相似系 数时，就得到了初步修正的横波阻抗信息。3) 对野外釆集的地震叠前道集进行剩余动、静校正和随机噪声消除，形成 井控位置处具有较高信噪比的超道集数据。4) 利用声阻抗、横波阻抗及密度合成叠前道集，与实际地震超道集的振幅 随偏移距变化规律和波组特征进行对比，得到合成道集与实际超道集的误差；根 据该误差，通过旋转正交方向基方法，建立反演迭代模型，修正由测井曲线所得 的横波阻抗参数，得到反映地下地质信息的横波曲线。5) 对靶区内的井均按以上的步骤进行处理，最后得到整个工区井控位置处 的横波阻抗曲线。本专利技术的效果是适应性强，搡作方便，计算简单容易，抗噪能力强，得到 的横波参数稳定，初始由反演参数得到的合成道集与实际地震道集之间几个主要 同相轴的位置及幅度变化一致等。附图说明图1是本专利技术计算得到的k4井横波阻抗曲线，其中(a )为横波阻抗曲线的 对比，其中右起始线为初始横波模型，左起始线为反演曲线；(b)左为反演结果 生成的合成道集，中为实际地震道集，右为初始横波模型的合成道集。图2为本专利技术中精细横波阻抗求取流程框图。图3为本专利技术实施例中L2井反演合成道集与实际地震道集的对比图，其中(a)为实际地震道集图；(b)为合成道集图。图4为本专利技术实施例中L2井反演结果与实际井曲线的对比图，其中虛线为 井曲线，实线为反演结果。图5为本专利技术实施例的弹性阻抗剖面，其中虛线为气层区域。具体实施例方式基于测井和叠前道集地震数据的精细横波阻抗求取技术，井控位置处的横波 信息在岩性识别和油气水储层的识别中具有重要作用，也是目前国际上流行的叠 前弹性阻抗反演的先验信息。井控位置处的横波信息准确与否，直接影响到岩性 油气藏描述结果的准确性。首先利用岩石物理模型和常规测井数据和建立初始横 波阻抗，再利用叠前地震道集进行精细调整，既降低了单纯利用岩石物理理论估 计出的横波信息用于参数选择困难带来的误差，又克服了单纯利用叠前地震数据 由于信噪比较低带来的较大偏差。经理论模型和实际数据检验，本技术抗噪能力 强，得到的横波参数稳定。 (1)该技术的基本原理本技术首先利用Xu-White方程计算出干燥岩石骨架的弹性模量和饱和流体 岩石的模量，但不需要给定准确的原油密度、干燥岩石骨架的泊松比、地层孔隙 的扁度等不易直接获取的参数。由于实际工区情况各异，准确提供这些参数是不 可能的。为了获取合适的参数，本专利技术在初始横波速度估计的基础上，将常规声 波和密度测井作为基准曲线，修正输入弹性参数，得到初步修正的横波阻抗信息。 由于利用纵横波及密度信息合成的叠前道集与野外实际地震道集的振幅随偏移 距变化规律和波组对比存在着误差，因此，本专利技术利用一种旋转正交方向基方法， 建立反演迭代模型，最后得到横波阻抗曲线。其基本原理如下首先利用Xu-White方程大致计算出干燥岩石骨架的弹性模量和饱和流体岩石的模量，由于精确计算出这些参数需要已知地下岩石的孔隙扁率、岩石基质和孔隙流体的体积模量及密度等参数，这些参数很难直接获取。为此，将声波测井和密度测井作为基准曲线，优化模型计算所需的模量和密度参数，①利用方程 P = d —W^A+d-W(l-^)A+卸/反演出砂岩、泥岩及储层流体的密度(其中^为孔隙度，^为泥质含量，^为岩石的总密度，A、 A、 ^y分别为砂、泥 及孔隙流体的密度。)②将砂岩、泥岩及孔隙流体的模量初值代入饱和流体介质 方程，以声波时差曲线为反演目标函数，得到岩石基质组分模量，进而得到经过 测井数据约東修改的横波阻抗曲线，完成横波阻抗曲线修改的第一步。由于地震数据观测面积大，其丰富的旅行时和振幅信息不仅反映了地下地层 的构造图像，而且全面反映了地下介质的弹性性质，且与岩石性质和流体直接相 关，因此，将由测井曲线计算出的纵、横波阻抗和密度本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于测井和叠前道集地震数据的精细横波阻抗求取技术，其特征在于：利用Ｘｕ－Ｗｈｉｔｅ方程计算出干燥岩石骨架的弹性模量和饱和流体岩石的模量，在初始横波速度估计的基础上，将常规声波和密度测井作为基准曲线，修正输入弹性参数，得到初步修正的横波阻抗信息；利用纵横波及密度信息合成的叠前道集与野外实际地震道集的振幅随偏移距变化规律和波组对比存在的误差，用一种旋转正交方向基方法，建立反演迭代模型，最后得到横波阻抗曲线。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张繁昌，印兴耀，吴国忱，张璐，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]