專利名稱：一種利用地震巖性因子和巖性阻抗進行油氣檢測的方法
技術領域：
本發明涉及石油地球物理勘探技術，是一種利用地震巖性因子和巖性阻 抗進行油氣檢測的方法。
技術背景以往的地震勘探是利用地震資料進行構造解釋，通過構造圈閉來尋找油 氣藏。隨著勘探程度的增加，地震勘探的技術中心已從單一地尋找地質構造 油氣藏轉移到尋找巖性油氣藏，發現巖性圈閉油氣藏所占的比重正在逐年增 加。常規的地震巖性識別方法主要依賴波阻抗，其本身存在難以克服的多解 性，因此尋找一種有效的巖性識別技術對于解決巖性油氣藏的巖性、流體識 別，提高勘探成功率有顯著的現實意義。用于地震勘探的信號主要是縱波和橫波，它們是對地下巖石波阻抗差異 的反映，波阻抗是速度和密度的乘積。也就是說，根據地震資料進行儲層描 述只能利用縱、橫波速度和密度，而不能像測井資料有各種不同巖石物理性 質的測井曲線可利用。由巖石物理分析知縱波、橫波速度和密度中的任何 一個都不能唯一地確定巖性，每一種參數進行巖性解釋時都具有多解性，這 種多解性與波阻抗反演技術的多解性不一樣，是不能通過算法來克服的。當前利用地震資料進行巖性識別主要是疊后縱波資料，反演方法有兩種: 一是波阻抗反演方法(Lindseth， 1979)，利用波阻抗進行巖性解釋；二是屬 性反演方法(Hampson等，2001)，由縱波資料提取屬性參數，把屬性與測井 資料如Gr聯系起來，運用神經網絡的方法直接進行巖性反演。波阻抗反演方
法物理意義明確，但如前所述具有解釋多解性。神經網絡方法直接簡單，但 物理意義不明確，屬性與巖性之間的關系難以表達，以至人們對遠離井的反 演結果持懷疑態度。疊前振幅隨偏移據變化(AV0)屬性也可以進行巖性識別(Hilterman， 2001)，但AVO特征的多解性以及定性的分析方法，前景并不好。最近發展起 來的彈性波阻抗技術，通過研究不同入射角的彈性波阻抗與測井曲線Gr之間 的交匯圖，確定最佳相關的入射角，該角度對應的彈性波阻抗就可以反映巖 性，這種方法的關鍵是入射角如何選擇，不同的地區規律可能不一樣，有時 甚至超過地震采集所達到的最大角度。 發明內容本發明提出一種綜合利用多種巖石物理參數、降低常規巖性識別多解性 的利用地震巖性因子和巖性阻抗進行油氣檢測的方法。本發明通過以下技術方案實施，步驟如下1) 通過常規測井取得縱、橫波測井數據，從得到巖性阻抗曲線；2) 利用以下公式，通過線性擬合的方法直接從地震資料中提取巖性因子剖 面M/丄，及(^全/'(。f +全/^^1式中/ W是疊前CDP角道集記錄，/lW， /2的是角度6的函數，/,和A/p是縱波阻抗及其變化量，i和^是巖性阻抗及其變化量；3) 利用由測井轉換得到的巖性阻抗曲線計算巖性阻抗變化率i ,(O,再把它與地震子波vKO褶積，得到合成巖性因子記錄W)，即雄)=《(0*><0，巖性阻 抗變化率及,OAln(雄))；4) 對照步驟3由井合成的巖性因子記錄與步驟2從地震資料中提取的巖性 因子記錄的井旁道剖面，將區塊內的地質標志層位映射到地震巖性因子道上;5) 采用距離加權的插值方法由測井巖性阻抗曲線建立初始的巖性阻抗模 型；6) 利用地震子波、初始模型就實現巖性因子到巖性阻抗的基于模型的迭代 反演，得到最終的巖性阻抗剖面，進行巖性識別和流體分布的橫向追蹤。本發明還通過以下技術方案實施，步驟如下-步驟1)所述的巖性阻抗曲線，對已有縱、橫波的測井數據,巖性阻抗曲 線可直接得到；步驟l)所述的巖性阻抗曲線，對沒有橫波測井數據，利用巖石物理介質 模型和Gassmann方程構建擬橫波數據再進行巖性阻抗曲線轉換；步驟l)所述的巖性阻抗曲線，對沒有橫波測井數據，根據測井自然伽馬 曲線(Gr)和已知巖性阻抗建立的經驗公式轉換成巖性阻抗曲線；本發明降低了解釋的多解性，對于三類AV0響應，巖性因子的振幅值都 較高，相應的巖性阻抗都表現為低值。巖性阻抗反演技術是單一參數的反演 方法，不像常規的AV0疊前彈性參數反演，需要同時反演縱波和橫波阻抗剖 面，利用縱、橫波阻抗進行巖性解釋，避免了誤差的傳遞效應，得到精度較 高的反演結果。巖性因子剖面還可以直接指示巖性，巖性阻抗剖面可以進行 儲層的厚度解釋和物性參數的定量描述。
圖1是本發明巖性阻抗反演技術流程圖；本發明從地震、測井資料出發，根據測井資料估算巖性阻抗曲線，由巖性 阻抗曲線與地震子波褶積制作巖性阻抗合成記錄，與井旁道巖性因子剖面標
定；利用新的目標函數建立基于模型的巖性阻抗反演方法。
圖2是本發明某井目的層段的巖性阻抗與測井巖性曲線(Gr)的交會圖； 圖中可見相關性很好，相關系數達到85%，含氣砂巖、干砂巖和泥巖之間可以互相區分開來，儲層含氣時巖性阻抗最低。利用本發明可以很好地識別出巖性。
圖3是從動校正后的CDP道集上提取的巖性因子剖面； 剖面上有四口井，其中只有位于構造較低部位的烏參1井是一高產氣井，其它三口皆為干井，可以看出烏參1井對應于巖性因子高值，而干井對應于巖性因子低值。
圖4是由巖性因子反演得到的巖性阻抗剖面；氣層的巖性阻抗值表現為低值(紅色和黃色條帶)，向依拉2井逐漸過渡 為高值，至依拉2井氣層消失(綠色背景)。此外，在烏參l井的東邊和依拉 2井的西邊各自發育了橫向范圍較窄(約為2km)的砂體。可見巖性阻抗剖面 降低了聲波阻抗剖面解釋氣層的多解性，提高了橫向追蹤精度。
具體實施方案
巖性阻抗反演技術的核心有兩方面 一是根據巖石物理參數提取反映巖 性特征的巖性阻抗曲線；二是根據地震資料提取反映地下巖性變化的巖性因 子剖面；然后利用巖性因子剖面進行巖性阻抗反演，由巖性阻抗剖面直接進 行巖性識別，進一步地進行流體分布預測。
巖性阻抗曲線是巖石的縱、橫波速度比的函數，它可從測井資料中的縱、 橫波測井曲線中提取。巖性因子剖面利用本發明重新組合的AVO公式，AV0是 英文Amplitude Versus Offset的縮寫，通過線性擬合的方法直接從地震資 料中提取。
巖性阻抗反演技術首先利用巖性阻抗曲線計算巖性阻抗變化率，與地簾子波褶積，得到合成巖性因子記錄；然后把合成巖性因子記錄與井旁巖性因 子道進行標定；接著由測井巖性阻抗建立初始的巖性阻抗模型；最后由地簾 子波、初始模型實現巖性因子到巖性阻抗的基于模型的迭代反演。具體實施 步驟如下1)從測井資料中的縱、橫波測井曲線中提取巖性阻抗曲線，巖性阻抗是巖 石的縱、橫波速度的函數，由本發明定義。對有縱、橫波的測井資料，巖性阻 抗可直接轉換得到。如沒有橫波測井數據，可利用巖石物理介質模型和 Gassmann方程構建出擬橫波數據再進行轉換(Hilterman， 2001)，也可根據 圖2的經驗公式直接由Gr測井數據轉換成巖性阻抗曲線；2) 利用本發明重新組合的AVO公式，通過線性擬合的方法直接從地震資 料中提取巖性因子剖面。組合的AV0公式是式中<formula>formula see original document page 8</formula>;(e)是角度0的函數，/p和A/p是縱波阻抗及其變化量，i和m是巖性阻抗及其變化量；3) 利用巖性阻抗曲線計算巖性阻抗變化率i ,(O，再把它與地震子波褶積 vK0，得到合成巖性因子記錄"W，即巖性阻抗變化率及<formula>formula see original document page 8</formula>4) 合成的巖性因子記錄(步驟3)與提取的井旁巖性因子道(步驟2) 進行對比標定，建立測井的小層與地震層位之間的關系；5) 由測井巖性阻抗曲線建立初始的巖性阻抗模型，它采用距離加權的插
值方法；6)利用地震子波、初始模型就實現巖性因子到巖性阻抗的基于模型的 迭代反演，得到最終的巖性阻抗剖面，進行巖性識別和流體分布的橫向追蹤。
權利要求
1、一種利用地震巖性因子和巖性阻抗進行油氣檢測的方法，其特征在于具體實施步驟如下1)通過常規測井取得縱、橫波測井數據，從得到巖性阻抗曲線；2)利用以下公式，通過線性擬合的方法直接從地震資料中提取巖性因子剖面ΔL/L，
2、 根據權利要求1所述的一種利用地震巖性因子和巖性阻抗進行油氣檢 測的方法，其特征在于，步驟l)所述的巖性阻抗曲線，對已有縱、橫波的測 井數據,巖性阻抗曲線可直接得到。
3、 根據權利要求1所述的一種利用地震巖性因子和巖性阻抗進行油氣檢測的方法，其特征在于，步驟l)所述的巖性阻抗曲線，對沒有橫波測井數據，利用巖石物理介質模型和Gassmann方程構建擬橫波數據再進行巖性阻抗曲線 轉換。
4、根據權利要求1所述的一種利用地震巖性因子和巖性阻抗進行油氣檢 測的方法，其特征在于，步驟l)所述的巖性阻抗曲線，對沒有橫波測井數據, 根據測井自然伽馬曲線(Gr)和已知巖性阻抗建立的經驗公式轉換成巖性阻 抗曲線。
全文摘要
本發明涉及石油地球物理勘探技術，是一種利用地震巖性因子和巖性阻抗進行油氣檢測的方法。步驟是首先利用巖性阻抗曲線計算巖性阻抗變化率，與地震子波褶積，得到合成巖性因子記錄；然后把合成巖性因子記錄與井旁巖性因子道進行標定；接著由測井巖性阻抗建立初始的巖性阻抗模型；最后由地震子波、初始模型實現巖性因子到巖性阻抗的基于模型的迭代反演。本發明降低了解釋的多解性，對于三類AVO響應，巖性因子的振幅值都較高，相應的巖性阻抗都表現為低值。
文檔編號G01V1/28GK101126815SQ200610112428
公開日2008年2月20日 申請日期2006年8月17日 優先權日2006年8月17日
發明者李紅兵 申請人:中國石油天然氣股份有限公司