基于地震数据弱能量的预测数据体及拾取和裂缝识别方法技术

本发明专利技术提供了一种基于地震数据弱能量的预测数据体及拾取和裂缝识别方法，属于油气田勘探开发的地震解释中的裂缝预测技术领域。所述拾取方法包括：步骤1，准备叠后地震数据，确定需要计算的数据范围；步骤2，确定波长n、计算窗口大小；步骤3，对任一需要计算的地震样点p0，执行子步骤3a～3c；步骤4，遍历所有需要计算的样点，重复步骤3，得最终弱能量拾取裂缝预测数据体。本发明专利技术能够考虑构造变化的因素，使弱能量属性反映的是同一地层上的差异；能够使用寻找弱能量位置的方式标记裂缝，一定程度弥补了常规地震裂缝属性仅考虑相邻道差异的缺陷；能够考虑地层各项异性，增加了几何差异和能量差异缩放因子，对断层裂缝的反映更加可靠。靠。靠。

【技术实现步骤摘要】
基于地震数据弱能量的预测数据体及拾取和裂缝识别方法


[0001]本专利技术涉及油气田勘探开发的地震解释中的裂缝预测
，具体来讲，涉及一种能够利用地震数据弱能量的裂缝预测数据体及其拾取方法，以及一种使用前述裂缝预测数据体的裂缝识别方法。

技术介绍

[0002]油气勘探中，裂缝预测是必要步骤，目的是从纵横向上找到作为甜点区的裂缝发育带，或是避开风险较大的断层裂缝，以规避工程风险。近年来四川威远地区页岩气勘探开发水平井作业存在较严重的套管变形(简称“套变”)问题，过去两年50％左右的井会发生套变，造成了巨大经济损失。套变诱因是工程因素，根本原因在于套管受到的剪切应力，而直接原因则是存在裂缝、微幅褶皱、岩性突变等地质因素造成的剪切滑移，其中裂缝的存在是最主要原因。因此，准确有效预测裂缝位置是工程预警的关键。而裂缝在区域上的预测主要依靠地震资料。本专利技术即是在地震资料上提取和评估断层裂缝发育情况的一种算法，是现有类似技术的一种改进。
[0003]当前地震资料裂缝预测的方法很多，最主要的手段是地震属性提取技术，通过检测几何差异或能量差异来标记断层裂缝位置。包括振幅相干、方差、混沌、曲率、断层似然体、蚂蚁追踪等，这些方法和商业软件最为流行和有效，认可度较高，能够不同程度反映裂缝的情况。
[0004]现有的方法也存在缺点，比如现有地震解释商业软件中的技术一般基于振幅相干、方差、混沌、曲率等方法，一般通过检测相邻道的相似性来代表同相轴错动情况，或是通过检测相邻道能量或者几何信息差异表示地震剖面的变化情况，从而突出断层裂缝位置。一般没有在同地层上检测这一约束，仅在水平方向上求取；同时也没有基于裂缝处弱能量响应的属性技术。又比如蚂蚁追踪法，是一个裂缝属性强化算法，在业内广泛应用，在许多区块取得了较好的效果，但受输入数据和计算参数的影响较大，稳定性和可靠性难以保证。
[0005]公开号为CN111175816A、公开日为2020.05.19的中国专利技术专利申请公开了一种油藏改造实时构建微地震裂缝网络的方法及装置，所述方法包括：步骤1、实时获取油藏改造微地震事件；步骤2、进行霍夫变换，并将参数空间网格化，计算每个单元网格中微地震事件出现的次数；步骤3、根据油藏改造微地震事件的矩震级进行加权；步骤4、查找参数空间中次数最大值的集合；步骤5、将集合内的事件进行最小二乘法平面拟合；步骤6、根据所得的裂缝扩展平面，绘制出微地震离散裂缝网络图形。该方法及装置通过微地震事件点的裂缝网络构建，从而实现油藏改造过程中人工裂缝破裂展布情况的精确刻画，根据微地震监测结果进行油藏改造效果评价、工艺与参数优化、井位部署等，从而有效提高油气采收率；然而，其未涉及弱能量位置及其与裂缝表征相关内容。
[0006]公开号为CN113655542A、公开日为2021.11.16的中国专利技术专利申请公开了一种基于地球物理的干热岩开发阶段储层信息获取方法，通过室内干热岩岩石物理实验，建立地球物理场与干热岩热储的关联映射关系及其随热储参数的变化规律，并通过干热岩水力压
裂微地震矩张量反演获取储层参数从而构建包含能量参数和形态参数的连续裂缝网络模型，从连续裂缝网络模型中获取进入开发阶段的干热岩储层信息。该专利技术专利申请能够将实验室条件下的岩石物理实验和现场干热岩水力压裂相结合，为进入开发阶段的干热岩储层参数获取提供依据，填补了现有技术的空白；然而，其同样未涉及弱能量位置及其与裂缝表征相关内容。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。例如，本专利技术的目的之一在于解决常规技术中未考虑同地层求取裂缝属性，以及没有基于裂缝处弱能量响应的问题，提出一种在同地层上检测弱能量位置从而表征裂缝的方法。
[0008]总体来讲，本专利技术的基于地震数据弱能量的预测数据体及其拾取方法和裂缝识别方法的基本思想包括：就裂缝尺度而言，因裂缝位置岩石破碎，反射能量吸收强，一般不形成强反射，且弱于同一地层其他位置的反射，模型正演实验也验证了这一点。因此，本专利技术通过逐点遍历地震数据样点，寻找和标记出这样的相对弱能量位置，形成弱能量拾取裂缝预测数据体(简称：弱能量拾取体)，从而获得常规裂缝预测技术难以捕捉到的断层、裂缝信息。
[0009]本专利技术的改进之处可包括：(1)一般地震属性技术求取差异之前不会确定每个点所属地层的空间形态，而本专利技术则基于这一点进行了改进，使得后续求取的属性差异属于同一地层；(2)本技术方案的弱能量的定义为：若地震数据某样点处地震波形的能量值为该点所处地层一定范围内的最小值，则该点处的能量则为弱能量。使用寻找弱能量位置的方式标记裂缝，一定程度弥补了常规地震裂缝属性仅考虑相邻道差异的缺陷；(3)本专利技术求取的弱能量标记值是多个方向上的综合响应，考虑了地层各项异性的问题，并增加了几何差异和能量差异的辅助，对断层裂缝的反映更加可靠。
[0010]为了解决现有技术中未考虑同地层求取裂缝属性，以及没有基于裂缝处弱能量响应的问题，本专利技术的一方面提供了一种基于地震数据弱能量拾取裂缝预测数据体的方法，所述拾取裂缝预测数据体的方法包括：
[0011]步骤1，准备叠后地震数据(例如，叠后偏移地震数据)，确定需要计算的数据范围；
[0012]步骤2，确定波长n、以及包括纵向时窗和横向范围的计算窗口大小；
[0013]步骤3，对任意一个需要计算的地震样点p0，执行子步骤3a～3c，其中，
[0014]子步骤3a，根据上述计算参数，确定以p0为中心的计算窗口立方数据体c，根据地震波形的相似性，确定p0点所属的地层S在数据体c中的空间形态和能量信息；也就是说，所述子步骤3a中，相邻道地震波形相似代表着地层一致强，则视两个波形中心位置为同一地层所在位置，因此使用波形相似性来确定地层S的空间形态；
[0015]子步骤3b，判断p0点波形的能量在所属地层S上是否为某方向的极小点，若是极小点，则增加该点为弱能量点的可能性；
[0016]步骤4，遍历所有需要计算的样点，重复步骤3，得到最终的弱能量拾取裂缝预测数据体。
[0017]在本专利技术的一个示例性实施例中，所述步骤2中，波长可以是指子步骤3a中确定地层S的空间形态时，用于比较相似性的地震波的长度或样点数；纵向时窗可以是地震波形相
似性对比的纵向搜索范围；横向范围可以是指用到的中心点p0周围的地震道数。
[0018]在本专利技术的一个示例性实施例中，所述子步骤3a中，确定地层S在数据体c中的空间形态时，需要对比当前道与前一道的地层S处的波形的相似性，而非对比当前道与中心道地层S处的波形的相似性。例如，所述子步骤3a可具体为：从中心点p0出发，向四周扩散，逐个比较当前道在纵向时窗内所有波长为n的地震波形{w1,w2,
…
,w
m
}与前一道在地层S位置的波长为n的地震波形w0的相似性；记录相似性最高的一个波形w
k
∈{w1,w2,
…
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}的中点的空间位本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于地震数据弱能量拾取裂缝预测数据体的方法，其特征在于，所述拾取裂缝预测数据体的方法包括：步骤1，准备叠后地震数据，确定需要计算的数据范围；步骤2，确定波长n、以及包括纵向时窗和横向范围的计算窗口大小；步骤3，对任意一个需要计算的地震样点p0，执行子步骤3a～3c，其中，子步骤3a，根据上述计算参数，确定以p0为中心的计算窗口立方数据体c，根据地震波形的相似性，确定p0点所属的地层S在数据体c中的空间形态和能量信息；子步骤3b，判断p0点波形的能量在所属地层S上是否为某方向的极小点，若是极小点，则增加该点为弱能量点的可能性；步骤4，遍历所有需要计算的样点，重复步骤3，得到最终的弱能量拾取裂缝预测数据体。2.一种基于地震数据弱能量拾取裂缝预测数据体的方法，其特征在于，所述拾取裂缝预测数据体的方法包括：步骤1，准备叠后地震数据，确定需要计算的数据范围；步骤2，确定波长n、以及包括纵向时窗和横向范围的计算窗口大小；步骤3，对任意一个需要计算的地震样点p0，执行子步骤3a～3c，其中，子步骤3a，根据上述计算参数，确定以p0为中心的计算窗口立方数据体c，根据地震波形的相似性，确定p0点所属的地层S在数据体c中的空间形态和能量信息；子步骤3b，判断p0点波形的能量在所属地层S上是否为某方向的极小点，若是极小点，则增加该点为弱能量点的可能性；子步骤3c，通过其他几何差异因子或能量差异缩放因子来修正p0点为断层或裂缝可信度；步骤4，遍历所有需要计算的样点，重复步骤3，得到最终的弱能量拾取裂缝预测数据体。3.根据权利要求1或2所述的基于地震数据弱能量拾取裂缝预测数据体的方法，其特征在于，所述步骤2中，波长是指子步骤3a中确定地层S的空间形态时，用于比较相似性的地震波的长度或样点数；纵向时窗是地震波形相似性对比的纵向搜索范围；横向范围是指用到的中心点p0周围的地震道数。4.根据权利要求1或2所述的基于地震数据弱能量拾取裂缝预测数据体的方法，其特征在于，所述子步骤3a中，确定地层S在数据体c中的空间形态时，需要对比当前道与前一道的地层S处的波形的相似性。5.根据权利要求4所述的基于地震数据弱能量拾取裂缝预测数据体的方法，其特征在于，所述子步骤3a具体为：从中心点p0出发，向四周扩散，逐个比较当前道在纵向时窗内所有波长为n的地震波形{w1,w2,
…
,w
m
}与前一道在地层S位置的波长为n的地震波形w0的相似性；记录相似性最高的一个波形w
k
∈{w1,w2,
…
,w
m
}的中点的空间位置p
k
，以及该波形的能量E

【专利技术属性】
技术研发人员：吴宗蔚，吴大奎，徐明华，胡天文，付建元，张平，刘子平，任晓海，李宜真，黄小惠，
申请(专利权)人：中国石油集团川庆钻探工程有限公司，
类型：发明
国别省市：