專利名稱：確定與凈砂層厚度相關(guān)的屬性的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及地震勘探，更具體地說，涉及確定地下區(qū)域的 凈砂層厚度。
背景技術(shù)：
在持續(xù)尋找地下油氣的過程中，已經(jīng)開發(fā)出用于評(píng)估和解析地球 的地下結(jié)構(gòu)和特性的方法。精確確定位于地下儲(chǔ)層內(nèi)的油氣儲(chǔ)量的能 力尤為重要。
這種能力的重要性主要由經(jīng)濟(jì)利益驅(qū)動(dòng)如果能夠更精確地確定 儲(chǔ)層，就能做出更好的判斷，從而導(dǎo)致更高的鉆進(jìn)成功率和更少的開 發(fā)井。儲(chǔ)層的大小和其中的油氣總儲(chǔ)量對(duì)于做出開發(fā)油氣田、評(píng)估運(yùn) 輸方式以及設(shè)計(jì)地面設(shè)施的決策是很關(guān)鍵的。設(shè)計(jì)不足的設(shè)施不能夠 提供最優(yōu)的油氣提取率，而過度設(shè)計(jì)則會(huì)增加不必要的支出。
為了在地下積蓄油氣，儲(chǔ)集巖和密封巖都是必需的。為了將充足 量的油氣保持在儲(chǔ)集巖的孔隙內(nèi)，需要有足夠高的孔隙度的儲(chǔ)集巖。 需要不可滲透的密封巖以將油氣保持在其中并且防止油氣逸出地表。 各種類型的儲(chǔ)集巖都可以用作油氣儲(chǔ)集巖。砂巖以及砂層是最常見的。 密封巖通常由頁巖充當(dāng)。砂巖儲(chǔ)層通常不是由一塊厚^^、巖板而是由被 頁巖間隔開的多個(gè)砂巖構(gòu)成。砂層和層間的頁巖的集合，即砂巖/頁巖 組在本領(lǐng)域中已知作為粗砂層(gross sand )。粗砂層具有頂部和底部， 所述頂部和底部通常根據(jù)地震數(shù)據(jù)繪制，并且如果可獲得的話，可以 根據(jù)測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)繪制。盡管非常期望能夠繪制出粗砂層內(nèi)的各個(gè)單個(gè)砂 層，但地震數(shù)據(jù)的分辨率通常不夠高來實(shí)現(xiàn)這一可能?；诋?dāng)前技術(shù) 的更實(shí)際的目標(biāo)是繪制出粗砂層內(nèi)的所有砂層的總累積厚度，即凈砂 層厚度。如果已知粗砂層的整個(gè)橫向擴(kuò)展范圍內(nèi)的這種凈砂層厚度，則能夠確定砂層的總體積，由此確定油氣貯存規(guī)?；騼魞?chǔ)層容量。
精確預(yù)計(jì)儲(chǔ)層的粗砂層厚度變化和凈砂層厚度對(duì)于評(píng)估其中的 油氣含量是必要的。了解作為位置的函數(shù)的凈砂層厚度也能允許正確 定位附加鉆井從而最優(yōu)地開采儲(chǔ)層。
儲(chǔ)層評(píng)估通常是使用地震數(shù)據(jù)和測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)的結(jié)合來實(shí)現(xiàn)的。但 是，從各種類型的鉆井記錄獲得的測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)代表了僅來自鉆井周圍的 一小部分儲(chǔ)層體積的數(shù)據(jù)樣本。三維地震勘探提供了大部分儲(chǔ)層體積 上的地震數(shù)據(jù)樣本，包括沒有通過鉆井所采樣的部分。但是，地震數(shù) 據(jù)至多僅能提供高度平均化的信息。已經(jīng)有許多方法試圖根據(jù)測(cè)井?dāng)?shù) 據(jù)和地震數(shù)據(jù)估計(jì)凈砂層厚度。這些方法通常依賴于來自砂層/頁巖交 界處的反射比不同類型的頁巖之間的交界處的反射更強(qiáng)的事實(shí)，尤其 對(duì)于大反射角來說。典型的應(yīng)用是使用測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)和地震數(shù)據(jù)的結(jié)合來 預(yù)計(jì)儲(chǔ)集巖的組成以及巖性。
最近的一種方法涉及產(chǎn)生與所感興趣的儲(chǔ)層特性相關(guān)聯(lián)或物理
相關(guān)的一種或多種地震屬性。 一種地震屬性從地震道(seismic trace ) 中獲得。 一種地震屬性是可沿著地震道提取、沿著地平面提取或者在 一個(gè)時(shí)間窗內(nèi)累加得到的基礎(chǔ)地震測(cè)量的量化推導(dǎo)。地震屬性的例子 包括地震道在時(shí)間窗內(nèi)的'峰值幅度，以及地震道在時(shí)間窗內(nèi)的平均幅 值。使用地震導(dǎo)向評(píng)估特征化儲(chǔ)層屬性的方法需要地震數(shù)據(jù)與測(cè)井?dāng)?shù) 據(jù)在垂直方向和水平方向上都可靠地相關(guān)聯(lián)，正確地將地震屬性與所 感興趣的儲(chǔ)層屬性相關(guān)聯(lián)，并且外推出整個(gè)地震范圍內(nèi)的特性。
現(xiàn)有方法的局限在于缺乏所用地震屬性和感興趣的地質(zhì)特性、例 如凈砂層厚度之間的可靠物理關(guān)系，因此容易產(chǎn)生錯(cuò)誤的相關(guān)性和結(jié) 果。在本發(fā)明之前，沒有現(xiàn)有的方法能直接測(cè)量整個(gè)大范圍的粗砂層 中的凈砂層厚度。本發(fā)明的貢獻(xiàn)在于發(fā)現(xiàn)一種新方法，其直接確定大 范圍的粗砂層中的凈砂層厚度和凈儲(chǔ)層容量。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種新穎和改進(jìn)的方法，克服了現(xiàn)有技術(shù)中的上述以及其他缺點(diǎn)，該方法確定目標(biāo)區(qū)域中大范圍的粗砂層中的凈砂層厚 度和凈儲(chǔ)層容量。該方法通過基于由目標(biāo)區(qū)域的地震信號(hào)計(jì)算得到的 探測(cè)函數(shù)來確定設(shè)計(jì)為估計(jì)凈砂層厚度的凈資源屬性來實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例包括一種用于確定與目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的凈砂層
厚度相關(guān)聯(lián)的凈資源屬性的方法，該方法包括根據(jù)在地下區(qū)域上進(jìn) 行的地震勘探獲得多個(gè)地震道；對(duì)于每個(gè)地震道，獲得目標(biāo)區(qū)域的頂 部和底部；通過從目標(biāo)區(qū)域的底部減去頂部來確定每個(gè)地震道的總厚 度；確定與每個(gè)地震道的總厚度相關(guān)聯(lián)的探測(cè)函數(shù)；并基于所確定的 探測(cè)函數(shù)和包括該目標(biāo)區(qū)域的地震道部分的內(nèi)積來計(jì)算凈資源屬性。 可選地，可以估計(jì)目標(biāo)區(qū)域的地震子波，并基于該地震子波計(jì)算所述 探測(cè)函數(shù)。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，基于從所有地震道得到的總厚度定義多 個(gè)庫(bin)。并基于該地震道的總厚度所落入的庫，為每個(gè)地震道確 定、計(jì)算并分配每個(gè)庫的探測(cè)函數(shù)。
本發(fā)明的另 一個(gè)實(shí)施例中，應(yīng)用探測(cè)函數(shù)使得地震道部分在探測(cè) 函數(shù)上的投影提供了一個(gè)凈資源屬性，且該凈資源屬性是目標(biāo)區(qū)域的 凈砂層厚度。
本發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)是將凈資源屬性和地理位置信息一起存儲(chǔ)?？?以創(chuàng)建一個(gè)凈資源表以獲得所述凈資源屬性和相關(guān)聯(lián)的地理位置信 息。地圖和凈儲(chǔ)層容量可根據(jù)所述地理位置信息和所述凈資源屬性生 成，也可以根據(jù)所述凈資源表生成。
應(yīng)該理解的是，本發(fā)明典型地可以用數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，該數(shù)據(jù) 管理系統(tǒng)通常包括至少一個(gè)數(shù)據(jù)處理器，至少一個(gè)用于存儲(chǔ)程序數(shù)據(jù) 的存儲(chǔ)設(shè)備，至少一個(gè)數(shù)據(jù)顯示設(shè)備和至少一個(gè)輸入設(shè)備。數(shù)據(jù)處理 器優(yōu)選是能夠處理復(fù)雜數(shù)學(xué)算法的微處理器或基于微控制器的平臺(tái)。
存儲(chǔ)設(shè)備可包括隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)，用于在與本發(fā)明相關(guān)的特 定處理過程中存儲(chǔ)所生成的或所使用的數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)設(shè)備也包括只讀存 儲(chǔ)器(ROM)，用于存儲(chǔ)本發(fā)明的控制和處理的程序代碼。顯示設(shè)備 可以是監(jiān)視器，例如液晶顯示器。本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在下述本發(fā)明的具體實(shí)施方式
和附 圖中詳細(xì)描述，并將更為清楚。
本發(fā)明的這些及其他目標(biāo)、特征和優(yōu)點(diǎn)參照下列描述、所附權(quán)利
要求以及如下附圖將更容易理解
圖l是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的流程圖，其示出了直接確定與目標(biāo) 區(qū)域的凈砂層厚度相關(guān)聯(lián)的凈資源屬性的方法。
圖2是一種地震勘探方法的示意圖，其中從被認(rèn)為蘊(yùn)含了商業(yè)上 數(shù)量可觀的油氣的地下區(qū)域獲得地震數(shù)據(jù)。
圖3是一定數(shù)量的地震數(shù)據(jù)的橫截面，示出了由解釋器所采集的 目標(biāo)區(qū)域的頂部和底部。
圖4是闡釋了本發(fā)明的地震基礎(chǔ)的示意圖。
圖5是對(duì)于粗砂層間隔為30ms，凈砂層厚度分別為10， 15和20ms 時(shí)偽井的實(shí)例的巖性示意圖。
圖6是示出用零相位5-10-30-60Hz奧姆斯比子波計(jì)算得到的與圖 5中的偽井相對(duì)應(yīng)的合成地震道的示意圖。還示出了用探測(cè)函數(shù)計(jì)算 得到的以ms行程時(shí)間表示的預(yù)計(jì)凈砂層厚度，該探測(cè)函數(shù)具有8ms 頂部突出量(overhang)和底部突出量。
圖7是示出用最小相位5-10-30-60Hz奧姆斯比子波計(jì)算得到的與 圖5中的偽井相對(duì)應(yīng)的合成地震道的示意圖。還示出了用探測(cè)函數(shù)計(jì) 算得到的以ms行程時(shí)間表示的預(yù)計(jì)凈砂層厚度，該探測(cè)函數(shù)具有-8ms 頂部突出量和30ms底部突出量。
圖8是示出具有不同目標(biāo)厚度和不同突出量的三組探測(cè)函數(shù)的示意圖。
圖9是描述在本發(fā)明的實(shí)施例中用于確定目標(biāo)區(qū)域的凈砂層厚度 的所有步驟的流程圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明可以用各種不同實(shí)施例中的任意一個(gè)來實(shí)現(xiàn)，這些實(shí)施例 如附圖所示，并在下文中將詳細(xì)說明。因此，本說明書僅是對(duì)本發(fā)明 原理性的闡釋以及對(duì)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的手段的說明，并非試圖將本發(fā)明的 寬范圍局限在所示實(shí)施例中。
本說明書中的特定術(shù)語按照其最先使用的含義來定義，而本說明
書中使用的其他特定術(shù)語如下定義
"屬性，，意為可以沿著地震道提取、沿著地平線提取或者在時(shí)間窗 內(nèi)累加的基礎(chǔ)地震測(cè)量的量化推導(dǎo)。
"粗砂層"或"總厚度"或者"目標(biāo)厚度"意為目標(biāo)區(qū)域的頂部和底 部之間所有砂層和層間頁巖的總累加厚度。
"內(nèi)積"，兩個(gè)函數(shù)的內(nèi)積是兩個(gè)函數(shù)相乘并將乘積積分而計(jì)算得 出的數(shù)值。
"凈資源屬性"意為與凈砂層厚度相關(guān)聯(lián)的屬性，可包括油氣砂
層、含水層或煤層的凈厚度。
"凈儲(chǔ)層容量"意為儲(chǔ)層的整個(gè)橫向擴(kuò)展范圍內(nèi)的砂層總體積。
"凈砂層厚度"意為粗砂層內(nèi)所有砂層的總累計(jì)厚度，可包括其他 地層例如煤層的厚度。
"探測(cè)函數(shù)，，是在一個(gè)間隔層上定義的短信號(hào)，其長(zhǎng)度等于或大于 目標(biāo)區(qū)域的厚度。通過計(jì)算探測(cè)函數(shù)和目標(biāo)區(qū)域中具有反射的地震道 部分的內(nèi)積，探測(cè)函數(shù)被用于從該部分提取信息。
"儲(chǔ)集巖，，意為具有足夠高的孔隙度將充足數(shù)量的油氣保持在孔 隙內(nèi)的儲(chǔ)集性巖。
"砂層"意為砂石儲(chǔ)集巖。
"密封巖"意為將油氣保持在其中并且防止它們逸出地面的不能 滲透的巖石，例如頁巖。
"目標(biāo)區(qū)域"意為地下區(qū)域內(nèi)感興趣的區(qū)域。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中所使用的方法如圖l所示。該實(shí)施例包括 分別示出的六個(gè)步驟。更具體地說，該實(shí)施例直接確定與目標(biāo)區(qū)域內(nèi)200880021584.3
說明書第6/ll頁
大范圍的粗砂層厚度內(nèi)的凈砂層厚度相關(guān)聯(lián)的凈資源屬性。根據(jù)在地
下區(qū)域上進(jìn)行的地震勘探獲得地震道2。隨后對(duì)于每個(gè)地震道，獲得 目標(biāo)區(qū)域的頂部和底部4。從底部減去頂部確定每個(gè)道的總厚度6，對(duì) 于每個(gè)地震道確定與總厚度相關(guān)的探測(cè)函數(shù)8?；谒_定的探測(cè)函 數(shù)和包括目標(biāo)區(qū)域的地震道部分的內(nèi)積計(jì)算出凈資源屬性10。然后為 每個(gè)地震道保存其凈資源屬性和地理位置信息12。
本發(fā)明的上述實(shí)施例包括根據(jù)在地下區(qū)域上進(jìn)行的地震勘探獲 得地震道2。圖2描繪了在地下結(jié)構(gòu)之上進(jìn)行的地震勘探的典型特征。 通過聲源14在靠近地面處生成地震波。這些波進(jìn)入地下并且在不同巖 層之間的交界面16處被反射。這些反射波被通?？拷蛭挥诘孛嫔系?檢測(cè)器18記錄。使用現(xiàn)有技術(shù)中已知的數(shù)據(jù)處理方法來處理這些記錄 以生成大量的地震數(shù)據(jù)。大量的地震數(shù)據(jù)是各地震道的組合，每個(gè)地 震道與一個(gè)規(guī)則網(wǎng)格上的地面位置相聯(lián)系。在油氣的地質(zhì)勘探中，通 常感興趣的不是整個(gè)地下區(qū)域，而是地理學(xué)家認(rèn)為具有較大概率存在 油氣或其他感興趣流體的目標(biāo)區(qū)域。
本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例包括獲得每個(gè)地震道的目標(biāo)區(qū)域的頂部和 底部4。目標(biāo)區(qū)域由根據(jù)各個(gè)地震道而變化的頂部和底部定義。圖3 是大量地震數(shù)據(jù)20的橫截面，示出了在地震道上繪出的從目標(biāo)區(qū)域揀 選的頂部22和底部24,這一般由解釋器使用能夠進(jìn)行地震解釋的數(shù) 據(jù)管理系統(tǒng)處理。
另夕卜，本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例包括從目標(biāo)區(qū)域的底部減去目標(biāo)區(qū)域 的頂部而確定每個(gè)道的總厚度6。總厚度一般用商業(yè)上可獲得的軟件 生成，例如可從德克薩斯州休斯敦Landmark公司獲得的SeisWorksTM 或者可從德克薩斯州休斯敦Schlumberger公司獲得的GeoQuestTM。
可選地，本發(fā)明中使用的探測(cè)函數(shù)可以基于對(duì)目標(biāo)區(qū)域的一個(gè)估 計(jì)地震信號(hào)， 一般是地震子波?，F(xiàn)有技術(shù)中已知的大量軟件工具在商 業(yè)上均可以4吏用，例如Fugro-Jason和Hampson-Russell。如果可獲 得鉆井記錄，則將根據(jù)鉆井記錄得到的反射系數(shù)與鉆井位置處的地震 道相匹配來計(jì)算子波。作為替代，當(dāng)不能獲得鉆井記錄數(shù)據(jù)時(shí)，可用多種方法來計(jì)算地震子波，例如使用高階統(tǒng)計(jì)。
本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例對(duì)于每個(gè)地震道確定與總厚度相關(guān)的探測(cè)
函數(shù)8。該探測(cè)函數(shù)被設(shè)計(jì)成與地震道部分配合使用，以提供標(biāo)量?jī)?資源屬性的估計(jì)值。術(shù)語"探測(cè)函數(shù)"或者簡(jiǎn)稱"探測(cè)器"被用來表示一 個(gè)間隔上定義的短信號(hào)，其長(zhǎng)度等于或大于目標(biāo)區(qū)域的厚度。探測(cè)函 數(shù)可以是均值為零的線性函數(shù)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，被設(shè)計(jì)為 估計(jì)凈砂層厚度的屬性是基于從地震信號(hào)即子波計(jì)算得出的探測(cè)函 數(shù)。通過計(jì)算探測(cè)函數(shù)和具有從目標(biāo)區(qū)域中產(chǎn)生的反射的地震道部分 的內(nèi)積，探測(cè)函數(shù)被用于從該地震道部分提取信息。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，所有地震道的總厚度被分組。這類組 通常被稱為庫。例如，地震道的總厚度范圍可從最小4ms到60ms變 化。此時(shí)，庫可被定義為寬度為4ms，庫邊緣是4，8,12，…60ms。由此， 對(duì)地震道組而不是對(duì)每個(gè)單獨(dú)的地震道來確定探測(cè)函數(shù)。因此為每個(gè) 這些所定義的庫確定探測(cè)函數(shù)。根據(jù)每個(gè)地震道的總厚度所落入的庫， 為該地震道分配一個(gè)探測(cè)函數(shù)。
圖4是本發(fā)明的地震基礎(chǔ)的示意圖。第一曲線，標(biāo)注為"阻抗，，26, 示出了作為深度的函數(shù)的一 系列頁巖和砂層的聲阻或彈性阻抗，其中 深度用行程時(shí)間表示。砂層用向左偏轉(zhuǎn)的矩形表示。砂層的阻抗通常 低于頁巖。第二曲線，標(biāo)注為"反射率"28,示出了一系列砂層和頁巖 可能生成的反射。第三曲線30是第二曲線的縮放副本，選擇縮放系數(shù) 使得頂部反射系數(shù)為正，幅度為1。因此該縮放系數(shù)是頁巖/砂層邊界 處的反射系數(shù)的倒數(shù)，并且該曲線峰值的幅度是+1或-1。第四曲線 32表示縮放的反射系數(shù)的積分，因?yàn)榭s放的反射系數(shù)分別是+1或- 1。 它們的分隔區(qū)是砂石厚度，用黑色框表示的區(qū)域。再一次積分產(chǎn)生了 第五曲線34，其是作為深度的函數(shù)(用行程時(shí)間表示)的前一曲線上 方框的總面積。因此，凈砂層厚度用曲線的最終值表示；如粗水平條 35所示。
用脈沖作為地震信號(hào)的地震道代表了最基本的模型。在這種情況 下，地震道被簡(jiǎn)化為反射系數(shù)的縮放副本。基于圖4,這種情況下的凈砂層厚度是反射系數(shù)序列的加權(quán)積分。
r
。 (1) 其中
是期望的探測(cè)函數(shù)；并且&w是當(dāng)子波是峰值時(shí)地震道 )的 探測(cè)函數(shù)。其中c是頁巖/砂層反射系數(shù)的倒數(shù)。目標(biāo)區(qū)域的頂部與時(shí) 間O任意相關(guān)，其底部與時(shí)間T相關(guān)。目標(biāo)區(qū)域的厚度是r。公式(l) 表明凈砂層厚度w實(shí)質(zhì)上是探測(cè)函數(shù)& W和由反射系數(shù)組成的地震道 "O的內(nèi)積。兩個(gè)矢量?jī)?nèi)積的計(jì)算是將兩個(gè)矢量的相應(yīng)分量相乘，然后 累加乘積得出。
可以歸納出脈沖信號(hào)的探測(cè)函數(shù)的概念，用于應(yīng)用到當(dāng)子波不是 脈沖時(shí)的地震數(shù)據(jù)。此時(shí)，地震數(shù)據(jù)如下表示
7"
jV(卜r)r(r)c/z"
。 (3)
其中r是目標(biāo)區(qū)域的厚度。為了減少參數(shù)數(shù)量，目標(biāo)區(qū)域被假定
為從時(shí)間O開始。此時(shí)，凈砂層厚度w如下給出
(4)
其中
7; s o;r2 ^ r (5)
時(shí)間-^是頂部突出量，時(shí)間^-t是底部突出量。突出量表示探 測(cè)函數(shù)偏離目標(biāo)區(qū)域的時(shí)間。對(duì)于對(duì)稱子波，頂部突出量和底部突出 量的量?jī)?yōu)選是相同的。對(duì)于非對(duì)稱子波，如圖7所示，這兩個(gè)量完全 不同。圖7中，為了更好地捕捉從儲(chǔ)層區(qū)域反射而產(chǎn)生的信號(hào)，頂部 突出量56-60是-8ms，底部突出量58 - 62是30ms。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例使用下列公式來計(jì)算探測(cè)函數(shù)
〖2 — = ; 。 (r) (6)
本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，上述公式中的探測(cè)函數(shù)取決于子
波一)。公式(6)是第一類非齊次Fredholom積分方程。對(duì)于數(shù)字地 震數(shù)據(jù)，該積分方程可以轉(zhuǎn)換成線性方程系的公式，對(duì)于^)樣本(本文中表示為^)，其右側(cè)(公式(2)中定義的采樣函數(shù)^W)確切已 知。
假定^表示子波樣本，w。是與零時(shí)間相關(guān)的樣本，"表示樣本間 隔。則探測(cè)函數(shù)的樣本A的矢量是線性方程系的解<formula>formula see original document page 13</formula> 其中
- 7; /尺2 = r2 >乂及
該公式中不需要特定的子波波形。因此，子波的實(shí)際波形無關(guān)緊
要；公式結(jié)果對(duì)于任意波形的子波都是準(zhǔn)確的，例如如圖7中所示的 最小相位子波。
圖1所示的實(shí)施例包括基于所確定的探測(cè)函數(shù)以及包括目標(biāo)區(qū)域 10的地震道部分計(jì)算每個(gè)地震道的凈資源屬性。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施 例中，計(jì)算探測(cè)函數(shù)和地震道相應(yīng)部分的內(nèi)積而得到一個(gè)凈資源屬性。 凈資源屬性也可以被看作由解釋器采集的時(shí)間窗內(nèi)地震樣本的加權(quán) 和，包括粗砂層的頂部和底部。上述加權(quán)和是其中每個(gè)地震樣本乘以 特定;f又重然后累加乘積得到的總和，該特定權(quán)重通常對(duì)于各個(gè)樣本是 不同的。權(quán)重是探測(cè)函數(shù)的樣本；用數(shù)學(xué)術(shù)語表示，加權(quán)和是目標(biāo)區(qū) 域的地震樣本和探測(cè)函數(shù)的樣本的內(nèi)積。經(jīng)過適當(dāng)?shù)目s放，該凈資源 屬性即為凈砂層厚度。
為了闡釋本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，圖5示出了包括兩個(gè)頁巖層之間 的30ms目標(biāo)區(qū)域的一組三十個(gè)偽井36。該目標(biāo)區(qū)域的頂部38和底部 40用點(diǎn)劃線標(biāo)注。目標(biāo)區(qū)域包括用白色表示的不同數(shù)量的砂層。具體 地說，前十個(gè)偽油并包括以不同構(gòu)造設(shè)置的總厚度為10ms的砂層42， 接下來的10個(gè)偽井包括總厚度為15ms的砂層44，最后10個(gè)偽井包 括總厚度為20ms的砂層46。為了筒化起見，砂層和頁巖的彈性屬性 為恒定值。平均值基于井內(nèi)典型發(fā)現(xiàn)的數(shù)據(jù)。因此反射僅來自頁巖/ 砂層和砂層/頁巖交界面。
參見圖6，下部示出了以零相位5-10-30-60Hz奧姆斯比子波計(jì)算得到的合成地震道。調(diào)諧厚度大約是14ms。因此，粗砂層厚度在調(diào)諧 厚度之上。由該圖可以看出，對(duì)于相同的凈砂層厚度，合成地震道可 能是完全不同的。另一方面，表示不同的凈砂層厚度的地震道可能非 常相似，盡管幅度不同。點(diǎn)劃線表示目標(biāo)區(qū)域的頂部52和底部54。 虛線48和50標(biāo)注了應(yīng)用了探測(cè)函數(shù)的間隔區(qū)。圖6的上部示出了根 據(jù)每個(gè)地震道所預(yù)計(jì)的凈砂層厚度。很明顯，盡管地下地震道有各種 變化，該屬性仍準(zhǔn)確地表示出實(shí)際的凈砂層厚度。
圖7和圖6等同，主要區(qū)別在于該圖中使用的子波是最小相位。 因此應(yīng)用了探測(cè)函數(shù)的間隔相對(duì)于目標(biāo)區(qū)域發(fā)生偏移。點(diǎn)劃線表示目 標(biāo)區(qū)域的頂部56和底部58。虛線60和62標(biāo)注了應(yīng)用了探測(cè)函數(shù)的 間隔區(qū)。圖6的上部示出了根據(jù)每個(gè)地震道所預(yù)計(jì)的凈砂層厚度。該 圖表明其結(jié)果與子波相位無關(guān)。
圖8示出了三組探測(cè)函數(shù)64,66,68。每組包括五個(gè)函數(shù)，用于 8，12，16，20和24ms的目標(biāo)厚度。這三組之間的區(qū)別在于突出量的不同。
本發(fā)明的實(shí)施例包括存儲(chǔ)每個(gè)地震道以及凈資源屬性和地理位 置信息。可以生成一個(gè)表來獲得地理位置信息和相關(guān)的凈資源屬性。 作為實(shí)例，但并不作為限制，地理位置信息可以包括深度相同的點(diǎn)的 4亍內(nèi)號(hào)(in-line number)和"f亍間號(hào)(cross-line number)和/或x和y坐 標(biāo)。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解，其他地理位置信息也可以通過 凈資源屬性獲得。
在一些實(shí)施例中，本發(fā)明可以用能夠進(jìn)行地震解釋的數(shù)據(jù)管理系 統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)?？筛鶕?jù)地理位置信息和凈資源屬性生成地圖和凈儲(chǔ)層容量。 更優(yōu)選的是，可以由上述屬性表生成地圖和凈儲(chǔ)層容量。但是，地圖 和凈儲(chǔ)層容量也可以作為屬性計(jì)算的一部分直接計(jì)算得出。
圖9是描述本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中直接確定帶有實(shí)際數(shù)據(jù)的目標(biāo) 區(qū)域凈砂層厚度的全部步驟的流程圖。假定數(shù)據(jù)以所需格式提供；如 果不是這種情況，需要以眾所周知的方式來調(diào)整數(shù)據(jù)。
獲得頭部?jī)?nèi)目標(biāo)區(qū)域的頂部和底部的地震數(shù)據(jù)70,并且獲得目標(biāo) 區(qū)域的正確縮放的子波72。根據(jù)地震頭部?jī)?nèi)的頂部和底部，計(jì)算目標(biāo)區(qū)域的總厚度74。把目標(biāo)區(qū)域的總厚度分成庫76,使用公式(7)計(jì) 算每個(gè)總厚度庫(基于庫的上沿)的探測(cè)函數(shù)，所獲得的子波的縮放 系數(shù)"c"設(shè)定為1，并選擇適當(dāng)?shù)耐怀隽?8?？s放系數(shù)"c"被確定，并 乘以各個(gè)探測(cè)函數(shù)80。隨后探測(cè)函數(shù)被應(yīng)用到地震道上82。每個(gè)地震 道需要基于總厚度選擇適當(dāng)?shù)奶綔y(cè)函數(shù)，形成該探測(cè)函數(shù)和由時(shí)間^ 和^界定的地震道部分的內(nèi)積，其中^是目標(biāo)區(qū)域的頂部減去頂部突 出量的時(shí)間，^是目標(biāo)區(qū)域的底部加上底部突出量的時(shí)間。輸出值是 每個(gè)地震道的預(yù)計(jì)凈砂層厚度84。該輸出值也可以包括地理位置信 息，例如地震道坐標(biāo)84，其可包括但不局限于行內(nèi)號(hào)和行間號(hào)或者地 理經(jīng)度和煒度。對(duì)作為位置的函數(shù)的凈砂層厚度了解也能夠確定凈儲(chǔ) 層容量。在一些實(shí)施例中，輸出值可用于進(jìn)一步分析、顯示、體積計(jì) 算、測(cè)繪、仿真以及建模。
盡管上述說明結(jié)合了特定的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了具體闡述，并 且為了闡釋目的已經(jīng)給出了許多具體細(xì)節(jié)，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解， 很容易對(duì)本發(fā)明加以改動(dòng)，且本文中所述的其他特定細(xì)節(jié)也可以大幅 度改變，其并不背離本發(fā)明的基本原理。
權(quán)利要求
1、一種用于確定與目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的凈砂層厚度相關(guān)聯(lián)的凈資源屬性的方法，該方法包括根據(jù)在一個(gè)地下區(qū)域之上進(jìn)行的地震勘探獲得多個(gè)地震道；對(duì)于每個(gè)地震道，獲得目標(biāo)區(qū)域的頂部和底部；從目標(biāo)區(qū)域的底部減去頂部，確定每個(gè)地震道的總厚度；確定與每個(gè)地震道總厚度相關(guān)聯(lián)的探測(cè)函數(shù)；以及基于所確定的探測(cè)函數(shù)和包括目標(biāo)區(qū)域的地震道部分的內(nèi)積來計(jì)算凈資源屬性。
2、 如權(quán)利要求l所述的方法，還包括基于從所有地震道得到的總厚度確定庫；為每個(gè)庫確定一個(gè)探測(cè)函數(shù)；以及基于地震道的總厚度所落入的庫，為該地震道分配一個(gè)探測(cè)函數(shù)。
3、 如權(quán)利要求l所述的方法，還包括為目標(biāo)區(qū)域估計(jì)一個(gè)地震子波；以及基于該地震子波計(jì)算探測(cè)函數(shù)。
4、 如權(quán)利要求1所述的方法，其中應(yīng)用探測(cè)函數(shù)使得地震道部分在探測(cè)函數(shù)上的投影提供了凈資源屬性。
5、 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述凈資源屬性是目標(biāo)區(qū)域的凈砂層厚度。
6、 如權(quán)利要求1所述的方法，其中根據(jù)下列公式來計(jì)算探測(cè)函數(shù)其中變量的定義如下w(0是地震子波；P。W是變量t的零均值線性函數(shù)；沖)是期望的探測(cè)函數(shù)；以及S和K表示該探測(cè)函數(shù)所要應(yīng)用的間隔區(qū)的頂部和底部。
7、 如權(quán)利要求1所述的方法，其中目標(biāo)區(qū)域包括交替的密封層和儲(chǔ)集巖層。
8、 如權(quán)利要求1所述的方法，還包括基于該凈資源屬性計(jì)算凈儲(chǔ)層容量的步驟。
9、 如權(quán)利要求l所述的方法，還包括將凈資源屬性和地理位置信息一起存儲(chǔ)。
10、 如權(quán)利要求l所述的方法，還包括基于該凈資源屬性生成地圖。
11、 如權(quán)利要求l所述的方法，還包括構(gòu)造包括凈資源屬性和地理位置信息的凈資源表。
12、 如權(quán)利要求11所述的方法，還包括基于該凈資源表生成地圖。
13、 如權(quán)利要求11所述的方法，還包括根據(jù)該凈資源表計(jì)算凈儲(chǔ)層容量。
14、 一種用于確定與目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的凈砂層厚度相關(guān)聯(lián)的凈資源屬性的方法，該方法包括根據(jù)在地下區(qū)域之上進(jìn)行的地震勘探獲得多個(gè)地震道；對(duì)于每個(gè)地震道，獲得目標(biāo)區(qū)域的頂部和底部；從目標(biāo)區(qū)域的底部減去頂部，確定每個(gè)地震道的總厚度；基于從多個(gè)地震道得到的總厚度確定多個(gè)庫；為每個(gè)庫確定一個(gè)探測(cè)函數(shù)；根據(jù)下列公式來計(jì)算每個(gè)庫的探測(cè)函數(shù)<formula>formula see original document page 4</formula>基于地震道的總厚度所落入的庫，為該地震道分配一個(gè)探測(cè)函數(shù)；基于所確定的探測(cè)函數(shù)和包括目標(biāo)區(qū)域的地震道部分的內(nèi)積，計(jì)算凈資源屬性；以及將凈資源屬性和地理位置信息一起存儲(chǔ)；其中凈資源屬性是目標(biāo)區(qū)域的凈砂層厚度，并且該目標(biāo)區(qū)域包括交替的頁巖層和儲(chǔ)集巖層。
15、 如權(quán)利要求14所述的方法，還包括以下步驟構(gòu)造包括凈資源屬性和地理位置信息的凈資源表。
16、 如權(quán)利要求14所述的方法，還包括以下步驟基于該凈資源表生成地圖。
17、 如權(quán)利要求14所述的方法，還包括以下步驟根據(jù)該凈資源表計(jì)算凈儲(chǔ)層容量。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于確定目標(biāo)區(qū)域內(nèi)大范圍的粗砂層厚度內(nèi)的凈砂層厚度和凈儲(chǔ)層容量的方法。凈資源屬性被設(shè)計(jì)用于根據(jù)所確定的探測(cè)函數(shù)和包括目標(biāo)區(qū)域的地震道部分的內(nèi)積來估計(jì)凈砂層厚度。每個(gè)地震道的凈資源屬性和地理位置信息可以被存儲(chǔ)，并創(chuàng)建一個(gè)凈資源表。根據(jù)所述地理位置信息和凈資源屬性生成地圖和凈儲(chǔ)層容量。凈砂層厚度允許確定砂層的總體積，由此確定油氣的貯藏規(guī)模或凈儲(chǔ)層容理。
文檔編號(hào)G01V1/28GK101688921SQ200880021584
公開日2010年3月31日 申請(qǐng)日期2008年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月22日
發(fā)明者E·里查 申請(qǐng)人:雪佛龍美國(guó)公司