基於砂巖油藏疊後地震數據的流體替換方法
2023-06-26 22:21:06 2
專利名稱：基於砂巖油藏疊後地震數據的流體替換方法
技術領域：
本發明涉及油氣田地震油藏描述與監測方法，特別是關於一種基於砂巖油藏疊後地震數據的流體替換方法。
背景技術：
流體替換是地震油藏描述與監測過程中非常重要的環節，應用廣泛。流體替換的目的是建立飽和水儲層與含油氣儲層地震響應之間的關係。在時移地震研究中，基於流體替換與地震模擬分析不同油藏流體變化引起的地震差異，從而進行時移地震可行性分析與差異地震資料解釋。在油藏描述研究前，利用測井資料進行流體替換，從而進行地震有效屬性分析與優選。在實際油田條件下，流體替換是基於測井曲線和實驗室巖芯測量數據建立的巖石物理關係利用fessmarm方程進行的。流體替換過程中由於需要油藏厚度、孔隙度、 泥質含量和流體屬性等信息，目前實際油藏流體替換隻能在測井曲線上進行，這很大程度上限制了該技術的應用，尤其在海上油氣田勘探時，由於缺少測井數據而無法進行或難以進行流體替換分析研究，對油藏描述與預測十分不利。目前，流體替換研究存在的主要問題是1、必須基於測井曲線進行流體替換研究， 在沒有測井曲線的位置就不能開展流體替換研究，應用範圍受測井曲線限制；2、流體替換限於測井資料，只能提供測井位置油藏流體替換前後地震響應變化特徵，不能為油藏特徵， 包括儲層厚度、孔隙度和泥質含量等參數，變化後疊後地震響應變化特徵提供有效信息。3、 提供的流體替換前後地震響應特徵完全依靠測井資料和模擬地震數據，與實際地震資料結合不密切。
發明內容
本發明實施例提供一種基於砂巖油藏疊後地震數據的流體替換方法，以實現基於疊後地震數據的流體替換，降低流體替換對測井數據的依賴，為疊後地震油藏描述與監測提供更多有效信息。為了達到上述技術目的，本發明實施例提供了一種基於砂巖油藏疊後地震數據的流體替換方法，所述方法包括利用實際油田有限測井資料和實驗室巖芯測量數據，確定實際油藏參數變化範圍及描述的砂巖油藏巖石物理模型；建立三層地質模型，利用所述巖石物理模型與所述的實際油藏參數變化範圍計算砂巖油藏流體替換前後三層地質模型彈性參數，並基於泥巖-砂巖可能組合方式並採用褶積模型模擬所用參數變化和組合方式疊後地震數據；利用所述的實際油藏參數變化範圍和所述基於油藏流體替換前後模擬的疊後地震數據，分析不同油藏參數變化對油藏流體替換前後地震反射振幅關係影響，採用流體替換前後地震反射振幅數據交匯與曲線擬合方法建立流體替換前後疊後地震數據油藏界面反射振幅關係方程，並建立不同油藏參數同時變化時，油藏流體替換前後地震反射振幅差異分析圖版；基於實際油田測井資料與巖石物理資料，採用數據交匯分析與曲線擬合建立實際油藏孔隙度與泥質含量關係，並對建立的所述流體替換前後油藏界面反射地震振幅關係方程進行約束；利用振幅校正後的砂巖油藏實際疊後地震數據振幅為輸入，利用約束的所述流體替換前後油藏界面反射地震振幅關係方程，計算流體替換後實際油藏界面疊後地震反射振幅，完成基於砂巖油藏疊後地震數據的流體替換。可選的，在本發明的一實施例中，所述確定實際油藏參數變化範圍及描述的砂巖油藏巖石物理模型，包括通過分析砂巖油藏巖石特徵，建立和確定適合描述研究目標儲層砂巖的巖石物理模型及，並根據實際油藏有限的測井數據與巖心資料確定有效儲層相關的實際油藏參數變化範圍；所述油藏參數包括孔隙度、泥質含量、油藏厚度。可選的，在本發明的一實施例中，所述三層地質模型為建立的不同油藏結構與彈性參數變化的地質模型，可調整油藏厚度、縱波速度與密度參數以及油藏蓋層縱波速度與密度參數。可選的，在本發明的一實施例中，所述利用三層地質模型，採用褶積模型模擬疊後地震數據，包括利用建立的不同油藏結構與彈性參數變化的地質模型，基於褶積模型理論方法模擬疊後地震數據，並實現子波頻率與油藏厚度的匹配，消除子波頻率對建立的油藏流體替換前後地震反射振幅關係影響。可選的，在本發明的一實施例中，所述建立實際油藏孔隙度與泥質含量關係，包括利用有限的測井資料曲線和巖心數據，交匯分析孔隙度與泥質含量變化關係，確定泥質含量對砂巖有效孔隙影響特徵後，針對研究砂巖儲層利用孔隙度與泥質含量進行交匯與數據擬合，建立實際油藏孔隙度與泥質含量關係方程。上述技術方案具有如下有益效果提供一種可以直接應用於砂巖油藏疊後地震數據的流體替換方法，基於砂巖油藏巖石物理模型，通過地震疊後正演模擬與數據交匯分析， 直接建立油藏流體替換前後疊後地震反射振幅關係，從而實現基於疊後地震數據的流體替換，很大程度降低流體替換對測井數據的依賴，使流體替換成為更為強有力的工具，從而為疊後地震油藏描述與監測提供更多有效信息。
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發明實施例一種基於砂巖油藏疊後地震數據的流體替換方法流程圖；圖2為本發明實施例建立的三層地質模型示意圖；圖3a-圖3d為本發明實施例不同油藏厚度，儲層泥質含量不變(0. 10)，孔隙度變化(0. 10-0. 30)時飽和水儲層與含氣儲層頂界面地震反射振幅交匯圖；圖4為本發明實施例儲層泥質含量不變(0. 10)，孔隙度變化(0. 10-0. 30)時飽和水儲層與含氣儲層頂界面地震反射振幅交匯圖fe-圖5d為本發明實施例不同油藏厚度，儲層孔隙度不變(0. 25)，泥質含量變化(0.0-0.20)時飽和水儲層與含氣儲層頂界面地震反射振幅交匯圖；圖6為本發明實施例儲層孔隙度不變(0. 25)，泥質含量變化(0. 0-0. 20)時飽和水儲層與含氣儲層頂界面地震反射振幅交匯圖；圖7a-圖7d為本發明實施例孔隙度變化(0. 1-0. 3)和泥質含量變化(0_0. 2)同時變化與飽和水儲層與含氣儲層頂界面反射地震振幅關係圖版；圖&1-圖8b為本發明實施例基於膠結砂巖油藏實際測井資料計算孔隙度與泥質含量交匯圖；圖9a-圖9d為本發明實施例不同油藏厚度，儲層泥質含量與孔隙度變化 (0. 10-0. 30)時飽和水儲層與含氣儲層頂界面地震反射振幅交匯圖；圖10為本發明實施例儲層泥質含量與孔隙度變化(0. 10-0. 30)時飽和水儲層與含氣儲層頂界面地震反射振幅交匯圖。
具體實施例方式下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。本發明是在研究了油藏參數變化與油藏流體替換前後儲層界面疊後地震反射振幅變化關係基礎上提出的。發明的目的是使流體替換不拘於測井數據，而是直接基於砂巖油藏疊後地震數據進行流體替換，使流體替換成為更為強有力的工具，從而為疊後地震油藏描述與監測提供更多有效信息。如圖1所示，為本發明實施例一種基於砂巖油藏疊後地震數據的流體替換方法流程圖，包括101、利用實際油田有限測井資料和實驗室巖芯測量數據，確定實際油藏參數變化範圍及描述的砂巖油藏巖石物理模型；102、建立三層地質模型，利用所述巖石物理模型與所述的實際油藏參數變化範圍計算砂巖油藏流體替換前後三層地質模型彈性參數，並基於泥巖-砂巖可能組合方式並採用褶積模型模擬所用參數變化和組合方式疊後地震數據；103、利用所述的實際油藏參數變化範圍和所述基於油藏流體替換前後模擬的疊後地震數據，分析不同油藏參數變化對油藏流體替換前後地震反射振幅關係影響，採用流體替換前後地震反射振幅數據交匯與曲線擬合方法建立流體替換前後疊後地震數據油藏界面反射振幅關係方程，並建立不同油藏參數同時變化時，油藏流體替換前後地震反射振幅差異分析圖版；104、基於實際油田測井資料與巖石物理資料，採用數據交匯分析與曲線擬合建立實際油藏孔隙度與泥質含量關係，並對建立的所述流體替換前後油藏界面反射地震振幅關係方程和圖版進行約束；105、利用振幅校正後的砂巖油藏實際疊後地震數據振幅為輸入，利用約束的所述流體替換前後油藏界面反射地震振幅關係方程和圖版，計算流體替換後實際油藏界面疊後地震反射振幅，完成基於砂巖油藏疊後地震數據的流體替換。本發明具體採取以下工作步驟來實現上述技術方案砂巖油藏巖石物理模型建立與相關參數變化範圍確定一地質模型建立一基於褶積模型疊後地震數據模擬一油藏參數變化對流體替換前後疊後地震反射振幅交匯影響分析一實際油藏孔隙度與泥質含量關係建立一流體替換前後地震反射振幅關係建立一基於實際地震資料流體替換後地震反射振幅計算。技術方案與工作步驟詳細敘述如下1、砂巖油藏巖石物理模型建立與相關參數變化範圍確定通過分析砂巖油藏巖石特徵，建立和確定適合描述研究目標儲層砂巖的巖石物理模型及相關模型參數，能夠對巖石孔隙度變化、泥質含量變化以及有效壓力和流體參數等變化對油藏縱波速度以及密度的影響進行定量描述，並根據實際油藏有限的測井數據與巖心資料確定有效儲層相關參數變化範圍，如孔隙度和泥質含量變化範圍以及流體替換前後流體變化情況，為分析儲層參數變化範圍內油藏界面疊後地震數據振幅關係奠定基礎。砂巖儲層利用膠結砂巖模型進行描述。膠結砂巖模型基於Hashin-Shtrikman的上邊界推導得到，可以計算膠結砂巖幹巖石有效體積模量(Krff)和剪切模型(Grff)。巖石物理模型方程如方程(1)和( 所示
權利要求
1.一種基於砂巖油藏疊後地震數據的流體替換方法，其特徵在於，所述方法包括利用實際油田有限測井資料和實驗室巖芯測量數據，確定實際油藏參數變化範圍及描述的砂巖油藏巖石物理模型；建立三層地質模型，利用所述巖石物理模型與所述的實際油藏參數變化範圍計算砂巖油藏流體替換前後三層地質模型彈性參數，並基於泥巖-砂巖可能組合方式並採用褶積模型模擬所用參數變化和組合方式疊後地震數據；利用所述的實際油藏參數變化範圍和所述基於油藏流體替換前後模擬的疊後地震數據，分析不同油藏參數變化對油藏流體替換前後地震反射振幅關係影響，採用流體替換前後地震反射振幅數據交匯與曲線擬合方法建立流體替換前後疊後地震數據油藏界面反射振幅關係方程，並建立不同油藏參數同時變化時，油藏流體替換前後地震反射振幅差異分析圖版；基於實際油田測井資料與巖石物理資料，採用數據交匯分析與曲線擬合建立實際油藏孔隙度與泥質含量關係，並對建立的所述流體替換前後油藏界面反射地震振幅關係方程進行約束；利用振幅校正後的砂巖油藏實際疊後地震數據振幅為輸入，利用約束的所述流體替換前後油藏界面反射地震振幅關係方程，計算流體替換後實際油藏界面疊後地震反射振幅， 完成基於砂巖油藏疊後地震數據的流體替換。
2.如權利要求1所述方法，其特徵在於，所述確定實際油藏參數變化範圍及描述的砂巖油藏巖石物理模型，包括通過分析砂巖油藏巖石特徵，建立和確定適合描述研究目標儲層砂巖的巖石物理模型及，並根據實際油藏有限的測井數據與巖心資料確定有效儲層相關的實際油藏參數變化範圍；所述油藏參數包括孔隙度、泥質含量、油藏厚度。
3.如權利要求1所述方法，其特徵在於，所述三層地質模型為建立的不同油藏結構與彈性參數變化的地質模型，可調整油藏厚度、縱波速度與密度參數以及油藏蓋層縱波速度與密度參數。
4.如權利要求3所述方法，其特徵在於，所述利用三層地質模型，採用褶積模型模擬疊後地震數據，包括利用建立的不同油藏結構與彈性參數變化的地質模型，基於褶積模型理論方法模擬疊後地震數據，並實現子波頻率與油藏厚度的匹配，消除子波頻率對建立的油藏流體替換前後地震反射振幅關係影響。
5.如權利要求1所述方法，其特徵在於，所述建立實際油藏孔隙度與泥質含量關係，包括利用有限的測井資料曲線和巖心數據，交匯分析孔隙度與泥質含量變化關係，確定泥質含量對砂巖有效孔隙影響特徵後，針對研究砂巖儲層利用孔隙度與泥質含量進行交匯與數據擬合，建立實際油藏孔隙度與泥質含量關係方程。
全文摘要
本發明提供一種基於砂巖油藏疊後地震數據的流體替換方法，包括確定實際油藏參數變化範圍及描述的砂巖油藏巖石物理模型；建立三層地質模型，採用褶積模型模擬疊後地震數據；建立流體替換前後疊後地震數據油藏界面反射振幅關係方程，並建立油藏流體替換前後地震反射振幅差異分析圖版；基於實際油田測井資料與巖石物理資料，建立實際油藏孔隙度與泥質含量關係，並對建立的所述流體替換前後油藏界面反射地震振幅關係方程進行約束；利用振幅校正後的砂巖油藏實際疊後地震數據振幅為輸入，利用約束的流體替換前後油藏界面反射地震振幅關係方程，計算流體替換後實際油藏界面疊後地震反射振幅，完成基於砂巖油藏疊後地震數據的流體替換。
文檔編號G01V1/28GK102156297SQ20111012639
公開日2011年8月17日 申請日期2011年5月16日 優先權日2011年5月16日
發明者李景葉 申請人:中國石油大學(北京)