一種相控疊後聲波阻抗反演方法
2023-09-12 06:05:55
一種相控疊後聲波阻抗反演方法
【專利摘要】本發明提供了一種相控疊後聲波阻抗反演方法，屬於油氣及煤層氣地震勘探與開發領域。本發明方法包括：(1)進行地震資料、地質資料和測井資料分析，得到儲層的地震響應特徵、測井響應特徵以及構造模型；(2)在所述構造模型框架內建立儲層的地震相和測井相；(3)將地震相、測井相轉化為沉積相；(4)建立相控儲層模型；(5)利用建立好的相控儲層模型進行基於模型的地震聲波阻抗反演。本發明在進行基於模型的反演之時，加入沉積相作為約束信息從而減少了反演結果的非唯一性，提高了反演結果的可靠程度。
【專利說明】一種相控疊後聲波阻抗反演方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬於油氣及煤層氣地震勘探與開發領域，具體涉及一種相控疊後聲波阻抗 反演方法。
【背景技術】
[0002] 隨著油氣勘探開發的需要，儲層預測和精細描述越來越受到重視。圍繞這個目的 而開展的探索和研究也越來越多，地震反演就是最重要的一點。當反演的目標是波阻抗時， 稱之為波阻抗反演。目前的地震波阻抗反演按照所使用的資料分為疊後反演和疊前反演兩 大類，按照反演方法又可以分為直接反演和間接反演。直接反演就是直接從地震資料出發， 進行運算得到波阻抗。間接反演是從一個初始模型出發，合成地震記錄，然後構造目標函 數，最後求得目標函數在一定的範數意義下的極值。無論哪種反演，其實質都是想去除子波 的影響，從而將地震剖面轉化為能與鑽井、地質等資料直接對比的形式，因此反演在許多情 況下提高了常規地震的解析度並提高了油藏參數研究的水平。
[0003] 疊後聲波阻抗反演概括起來不外乎有兩大類：基於反射係數逆公式的直接反演和 基於正演模型的迭代反演。
[0004] 基於反射係數逆公式的直接反演有道積分包括遞推反演。地震道積分近似等於對 數波阻抗，但是該方法無法求得地層絕對波阻抗，而且使用時無法用地質或測井資料進行 約束。以稀疏脈衝反演為代表的遞推反演雖然更加精確和穩定，但是在實現和應用上都更 複雜。
[0005] 基於模型的反演需要由測井、地質以及地震資料給出一個初始模型，然後迭代反 演，得到與地震資料最佳匹配的地震波阻抗模型。在現實的實際應用中，這種基於模型的反 演其結果往往對初始模型具有一定的依賴性，並且反演結果具有非唯一性。
【發明內容】
[0006] 本發明的目的在於解決上述現有技術中存在的難題，提供一種相控疊後聲波阻抗 反演方法，在進行基於模型的反演之時，加入更加豐富的約束信息，這些約束信息綜合了沉 積相、測井相、以及地震相，從而進一步減少反演結果的非唯一性，提高反演結果的可靠程 度。
[0007] 本發明是通過以下技術方案實現的：
[0008] 本發明方法包括以下步驟：
[0009] (1)進行地震資料、地質資料和測井資料分析，得到儲層的地震響應特徵、測井響 應特徵以及構造模型；
[0010] (2)在所述構造模型框架內建立儲層的地震相和測井相；
[0011] (3)將地震相、測井相轉化為沉積相；
[0012] (4)建立相控儲層模型；
[0013] (5)利用建立好的相控儲層模型進行基於模型的地震聲波阻抗反演。
[0014] 所述步驟（1)中的所述構造模型包括精細層位解釋結果，即在經過測井標定以後 的地震剖面上根據反射特徵以及波組特徵進行相位對比和波組對比，並結合切片技術以及 屬性分析技術開展反射層追蹤和閉合解釋以及斷層解釋。
[0015] 所述步驟（2)中建立儲層的地震相具體如下：
[0016] 根據地震剖面波組的反射結構、外形、連續性這些特點以及這些特點在平面上的 組合關係，結合反演得到的層速度、巖性這些參數來識別和劃分出地震相單元；
[0017] 所述步驟（2)中建立測井相具體如下：根據各種測井曲線的響應參數，即曲線的 幅度、形態、頂底接觸關係、光滑程度、齒形、齒中線及這些響應參數的組合特徵在垂向上劃 分出若干相單元。
[0018] 所述步驟⑶具體如下：
[0019] 首先進行巖心觀察和分析獲得原生沉積構造和沉積相標識，然後進行巖心標定測 井、測井標定地震，從而將測井相以及地震相轉化為沉積相。
[0020] 所述步驟（4)具體包括：
[0021] (41)將構造模型框架內的沉積相模型網格化，並在每個網格點上對各個沉積相給 定一個標識；
[0022] (42)利用該標識作為控制進行儲層建模，即在沉積相控制下進行儲層物性建模： 根據每一種沉積相的標識，只在與該沉積相的標識一致的範圍內填充物性彈性參數。
[0023] 所述步驟（41)中的將構造模型框架內的沉積相模型網格化具體如下：將空間上 不規則分布的沉積相模型數據，用插值的方法將其轉化為規則分布的網格數據。
[0024] 所述步驟（5)具體如下：
[0025] 對所述相控儲層模型進行正演計算得到合成地震數據，然後將合成地震數據與實 際疊後地震數據進行比較，以求取聲波阻抗模型的修改量，然後利用該修改量對初始聲波 阻抗模型進行修改更新，再利用更新後的聲波阻抗模型進行正演計算合成地震數據並求取 聲波阻抗模型的修改量，直到合成地震數據與實際疊後地震數據在最小平方意義下最接近 時，將得到的聲波阻抗模型作為最終的反演結果。
[0026] 所述合成地震數據與實際疊後地震數據在最小平方意義下最接近時是指：
[0027] 求解使得函數0(m) = IID-FIU達到最小的聲波阻抗模型，其中m表示聲波阻抗 模型，D表示實際疊後地震數據，F表示利用聲波阻抗模型合成的合成地震數據。
[0028] 與現有技術相比，本發明的有益效果是：本發明在進行基於模型的反演之時，加入 沉積相作為約束信息從而減少了反演結果的非唯一性，提高了反演結果的可靠程度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0029] 圖1是本發明相控疊後聲波阻抗反演方法的步驟框圖。
【具體實施方式】
[0030] 下面結合附圖對本發明作進一步詳細描述：
[0031] 本發明提出了一種相控聲波阻抗反演方法。即在進行基於模型的反演之時，加入 更加豐富的約束信息，這些約束信息綜合了沉積相、巖相、測井相、以及地震相，從而進一步 減少反演結果的非唯一性，提高反演結果的可靠程度。
[0032] 本發明以沉積相為指導、以精細標定和模型正演為基礎、以地震相分析、相控多參 數儲層反演為核心，通過綜合預測精細描述有效儲層展布特徵。
[0033] 如圖1所示，本發明方法包括以下步驟：
[0034] (1)進行地震資料、地質資料、測井資料分析，得到儲層的地震響應特徵、測井響應 特徵以及構造模型；
[0035] 所述構造模型包括精細層位解釋結果；
[0036] 具體來說，在經過測井標定以後的地震剖面上根據反射特徵以及波組特徵進行相 位對比和波組對比，並結合切片技術以及相干等屬性分析技術開展反射層追蹤和閉合解釋 以及斷層解釋。
[0037] (2)在所述構造模型框架內建立儲層的地震相和測井相模式；
[0038] 建立儲層的地震相具體如下：
[0039] 根據地震剖面波組的反射結構、外形、連續性這些特點以及這些參數在平面上的 組合關係，結合反演得到的層速度、巖性這些參數來識別和劃分出地震相單元。
[0040] 建立測井相模式具體如下：根據各種測井曲線的響應參數，包括曲線的幅度、形 態、頂底接觸關係、光滑程度、齒形、齒中線及其上述響應參數的組合特徵在垂向上劃分出 若干相單元。
[0041] (3)將地震相、測井相轉化為沉積相（即圖1中的沉積相模型）：
[0042] 首先進行巖心觀察和分析獲得原生沉積構造、沉積相標識，然後進行巖心標定測 井、測井標定地震，從而將測井相以及地震相轉化為沉積相。
[0043] (4)進行相控儲層建模，具體包括：
[0044] (41)將構造模型框架內的沉積相模型網格化，並在每個網格點上對各個沉積相給 定一個標識。
[0045] 將構造模型框架內的沉積相模型網格化具體如下：將空間上不規則分布的沉積相 模型數據，用插值的方法將其轉化為規則分布的網格數據；
[0046] (42)利用該標識作為控制進行儲層建模，即在沉積相控制下進行儲層物性建模： 根據每一種沉積相標識，只在與該沉積相標識一致的範圍內填充物性彈性參數。
[0047] (5)利用建立好的相控儲層模型進行基於模型的地震聲波阻抗反演：
[0048] 得到初始模型（即上面得到的相控儲層模型）以後，對初始模型進行正演計算得 到合成地震數據，然後將合成地震數據與實際疊後地震數據進行比較，以求取聲波波阻抗 模型的修改量，從而對初始聲波阻抗模型進行修改更新，再利用更新後的聲波阻抗模型進 行正演計算合成地震數據並求取聲波波阻抗模型的修改量，直到合成地震數據與實際疊後 地震數據在最小平方意義下最接近時，得到的聲波阻抗模型作為最終的反演結果。
[0049] 上述技術方案只是本發明的一種實施方式，對於本領域內的技術人員而言，在本 發明公開了應用方法和原理的基礎上，很容易做出各種類型的改進或變形，而不僅限於本 發明上述【具體實施方式】所描述的方法，因此前面描述的方式只是優選的，而並不具有限制 性的意義。
【權利要求】
1. 一種相控疊後聲波阻抗反演方法，其特徵在於：所述方法包括以下步驟： (1) 進行地震資料、地質資料和測井資料分析，得到儲層的地震響應特徵、測井響應特 徵以及構造模型； (2) 在所述構造模型框架內建立儲層的地震相和測井相； (3) 將地震相、測井相轉化為沉積相； (4) 建立相控儲層模型； (5) 利用建立好的相控儲層模型進行基於模型的地震聲波阻抗反演。
2. 根據權利要求1所述的相控疊後聲波阻抗反演方法，其特徵在於：所述步驟（1)中 的所述構造模型包括精細層位解釋結果，即在經過測井標定以後的地震剖面上根據反射特 徵以及波組特徵進行相位對比和波組對比，並結合切片技術以及屬性分析技術開展反射層 追蹤和閉合解釋以及斷層解釋。
3. 根據權利要求2所述的相控疊後聲波阻抗反演方法，其特徵在於：所述步驟（2)中 建立儲層的地震相具體如下： 根據地震剖面波組的反射結構、外形、連續性這些特點以及這些特點在平面上的組合 關係，結合反演得到的層速度、巖性這些參數來識別和劃分出地震相單元； 所述步驟（2)中建立測井相具體如下：根據各種測井曲線的響應參數，即曲線的幅度、 形態、頂底接觸關係、光滑程度、齒形、齒中線及這些響應參數的組合特徵在垂向上劃分出 若干相單元。
4. 根據權利要求3所述的相控疊後聲波阻抗反演方法，其特徵在於：所述步驟（3)具 體如下： 首先進行巖心觀察和分析獲得原生沉積構造和沉積相標識，然後進行巖心標定測井、 測井標定地震，從而將測井相以及地震相轉化為沉積相。
5. 根據權利要求4所述的相控疊後聲波阻抗反演方法，其特徵在於：所述步驟（4)具 體包括： (41) 將構造模型框架內的沉積相模型網格化，並在每個網格點上對各個沉積相給定一 個標識； (42) 利用該標識作為控制進行儲層建模，即在沉積相控制下進行儲層物性建模：根據 每一種沉積相的標識，只在與該沉積相的標識一致的範圍內填充物性彈性參數。
6. 根據權利要求5所述的相控疊後聲波阻抗反演方法，其特徵在於：所述步驟（41)中 的將構造模型框架內的沉積相模型網格化具體如下：將空間上不規則分布的沉積相模型數 據，用插值的方法將其轉化為規則分布的網格數據。
7. 根據權利要求6所述的相控疊後聲波阻抗反演方法，其特徵在於：所述步驟（5)具 體如下： 對所述相控儲層模型進行正演計算得到合成地震數據，然後將合成地震數據與實際疊 後地震數據進行比較，以求取聲波波阻抗模型的修改量，然後利用該修改量對初始聲波阻 抗模型進行修改更新，再利用更新後的聲波阻抗模型進行正演計算合成地震數據並求取聲 波波阻抗模型的修改量，直到合成地震數據與實際疊後地震數據在最小平方意義下最接近 時，將得到的聲波阻抗模型作為最終的反演結果。
8. 根據權利要求7所述的相控疊後聲波阻抗反演方法，其特徵在於：所述合成地震數 據與實際疊後地震數據在最小平方意義下最接近時是指： 求解使得函數〇(m) = II D-F||2達到最小的聲波阻抗模型，其中m表示聲波阻抗模型， D表示實際疊後地震數據，F表示利用聲波阻抗模型合成的合成地震數據。
【文檔編號】G01V1/28GK104155687SQ201310179770
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2013年5月15日 優先權日:2013年5月15日
【發明者】劉百紅, 嶽承琪, 任躍華, 孫成龍 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油物探技術研究院