一种复杂地质条件下目标储层有效厚度的确定方法

摘要

本发明属于石油物探复杂地质条件下目标储层有效厚度的确定方法，利用地震波信息(即特征点和振幅信息)来确定储层厚度，选取研究工区的目标层段综合地震、测井信息，在地震资料经过高保真和高分辨率处理得到叠后剖面后，精细解释层位，然后做目标储层的厚度预测。本发明能够估算复杂地质条件下目标储层的有效厚度，能适用于单个薄层的情况，又能适用于实际中薄互层厚度、净毛比、各单层厚度、分布方式都剧烈变化的情况，不受薄层调谐厚度的限制，具有较强的适应性。

说明书

技术领域

本发明属于石油地球物理勘探技术，是一种复杂地质条件下目标储层有效厚度的确定方法。

背景技术

由于地震分辨率的限制复杂地质条件下储层预测遇到了困难。薄互层条件下储层厚度预测是当前的难点和热点。由于薄层调谐和砂泥互层分布，地震拾取的厚度不能反映薄互层储层的有效厚度。

拓频，尽管能提高分辨率，但高频信息不可靠，且无法消除子波调谐的影响。

地震道积分是利用地震资料进行的无约束反演技术，与地层的波阻抗有一定的对应关系，尽管在视觉上提高了分辨率，但歪曲了频谱特征，降低了主频，存在调谐效应。

测井约束反演，充分利用了测井资料纵向分辨率高、地震剖面横向分辨率高两大优点，在测井约束下对模型进行迭代修改，得到高分辨率的地层波阻抗资料，为储层厚度、物性等精细解释提供了一种可能性解答，但是反演结果的可靠性受到地质条件和测井资料的控制，在断层发育、尖灭频繁、薄互层分布的复杂地质条件下反演遇到了挑战。

薄层频谱反演是频率域的薄层反射系数反演方法，不需要任何约束，利用薄层的频谱特征构建目标函数反演一个个薄层顶底界面的反射系数和厚度。反演结果是反射系数序列，消除了子波调谐的影响，能够反映薄层、小断层和尖灭等地质细节，大大提高了地震的分辨率。但是不适用于波阻抗渐变的地层，在反演薄互层方面仍遇到困难。反演获得的地震有效频带外的高频信息不可靠，反演结果通常用于定性解释。

地震属性(如瞬时频率和反射振幅)常用于储层厚度和沉积相解释。自Widess(1973)和Kallweit(1982)分别在时域和频域分析了薄层地震调谐效应后，关于薄层调谐规律方面的研究方兴未艾。薄层定量解释方法可分为时间域和频率域两类。一般，通过假定振幅或主频随厚度呈线性关系来预测薄层厚度，通常适用于一个层的情况，且只能在调谐厚度内近似使用。目前对薄互层调谐规律研究甚少，复杂地质条件下储层厚度的确定存在困难。

发明内容

本发明目的是提供一种不受薄层调谐厚度的限制，具有较强的适应性的复杂地质条件下目标储层有效厚度的确定方法。

本发明通过如下步骤实现：

1)在勘探区人工激发地震波，并接收地下反射信息，经过保幅处理后，得到零角度地震剖面；

2)根据已知勘探区域地质、测井资料和地震资料的解释成果确定目标层段的储层厚度；

所述的目标层段的储层厚度是根据已确定的研究任务，对所研究层段的顶、底深度或时间之间的薄储层厚度进行累加得到的厚度值，也称为净厚度或真厚度。

3)把已知井的声波和密度曲线相乘得到波阻抗曲线，对目的层段的波阻抗数据进行压缩和拉伸，而目的层段上下地层的波阻抗数据保持不变，生成砂泥薄互层楔状模型；

4)通过砂泥薄互层楔状模型正演计算得到理论合成地震记录，地震子波采用从实际地震资料中提取的零相位子波并作90度相移，在合成地震记录剖面上拾取储层的时间视厚度，储层厚度与时间视厚度之比得到地震视净毛比，同时从合成地震记录剖面上提取储层时间视厚度内的平均振幅值，利用下式计算去调谐曲线c(t)，以消除子波的影响；

c(t)＝N/(t*A)    (1)

式中N为储层厚度，t为储层的时间视厚度，A为储层时间视厚度内的平均振幅值；

5)在研究区的地震数据上，从90°地震道上拾取储层顶、底附近的零点作为储层的顶底时间，分别为t₁(x，y)、t₂(x，y)，计算视厚度：t(x，y)＝t₂(x，y)-t₁(x，y)(2)

式中t(x，y)为视厚度，(x，y)为地震道对应的座标；

同时，从地震剖面上统计时间窗t₁(x，y)~t₂(x，y)内的90°相位地震响应的平均振幅属性A(x，y)；

6)通过对控制点已知井的去调谐曲线c(t)进行空间内插，得到地震道(x，y)处的去调谐因子c(t(x，y))，根据下式，用去调谐因子将振幅属性A(x，y)转化成视净毛比：

N2AG(x，y)＝A(x，y)×c(t(x，y))，   (3)

视净毛比与视厚度相乘得到储层厚度属性：

N(x，y)＝N2AG(x，y)×t(x，y)，      (4)

式中N2AG(x，y)为地震视净毛比，N(x，y)为储层厚度属性；

7)选用标定井w₁、w₂、...、w_n，把由井的波阻抗曲线计算的合成地震记录与井旁地震记录作精细匹配对比后，确定目标层段内的砂层和泥层，统计砂岩储层的厚度得到储层厚度N₁、N₂、...、N_n，除以步骤6)各井眼处的储层厚度属性值N(x，y)，得到各井眼处的标定系数c₁、c₂、...、c_n；

8)利用地质统计理论的克里金插值得到各地震道的井标定系数c′(x，y)，用此系数对步骤6)的储层厚度属性N(x，y)确定得到储层厚度。

本发明能够估算复杂地质条件下目标储层的有效厚度，能适用于单个薄层的情况，又能适用于实际中薄互层厚度、净毛比、各单层厚度、分布方式都剧烈变化的情况，不受薄层调谐厚度的限制，具有较强的适应性。

附图说明

图1是储层厚度的零角度地震剖面；

图2是已知井目标层段的储层真厚度解释示意图；

图3是砂泥薄互层楔状波阻抗剖面；

图4是由砂泥薄互层楔状模型正演计算去调谐曲线；

图5是90度相移处理后的地震剖面；

图6是利用90°相位地震数据和解释的目标层的层位时间预测储层厚度。

具体实施方式

本发明储层厚度估算技术利用地震波信息(即特征点和振幅信息)来确定储层厚度。选取研究工区的目标层段综合地震、测井信息进行储层厚度预测。在地震资料经过高保真和高分辨率处理得到叠后剖面后，精细解释层位，然后做目标储层的厚度预测。

本发明通过如下步骤实现：

1)在勘探区人工激发地震波，并接收地下反射信息，经过保幅处理后，得到零角度地震剖面；图1是某工区的用于计算储层厚度的零角度地震剖面。

2)根据已知勘探区域地质、测井资料和地震资料的解释成果确定目标层段的储层厚度；图2是某工区内的一口已知井目标层段的测井小层解释，统计各个小层的厚度储层的真厚度值。

所述的目标层段的储层厚度是根据已确定的研究任务，对所研究层段的顶、底深度或时间之间的薄储层厚度进行累加得到的厚度值，也称为净厚度或真厚度。

3)把已知井的声波和密度曲线相乘得到波阻抗曲线，对目的层段的波阻抗数据进行压缩和拉伸，而目的层段上下地层的波阻抗数据保持不变，生成砂泥薄互层楔状模型；图3是某工区内的一口已知井目的层段的波阻抗数据经压缩和拉伸后生成的砂泥薄互层楔状波阻抗剖面。

4)通过砂泥薄互层楔状模型正演计算得到理论合成地震记录，地震子波采用从实际地震资料中提取的零相位子波并作90度相移，在合成地震记录剖面上拾取储层的时间视厚度，储层厚度与时间视厚度之比得到地震视净毛比，同时从合成地震记录剖面上提取储层时间视厚度内的平均振幅值，利用下式计算去调谐曲线c(t)，以消除子波的影响；

c(t)＝N/(t*A)   (1)

式中N为储层厚度，t为储层的时间视厚度，A为储层时间视厚度内的平均振幅值；

图4：由图3的砂泥薄互层楔状模型正演计算去调谐曲线。图4a为由图3的砂泥薄互层楔状波阻抗剖面与从地震记录(图1)中提取的地震子波相褶积得到的理论合成地震记录。图4b为对图4a作90度相位移动后的地震剖面。图4c为从图4b提取的去调谐曲线，去调谐校正函数的形状是一个相当简单的曲线，它与视厚度几乎呈正比关系。

5)在研究区的地震数据上，从90°地震道上拾取储层顶、底附近的零点作为储层的顶底时间，分别为t₁(x，y)、t₂(x，y)，计算视厚度：t(x，y)＝t₂(x，y)-t₁(x，y)(2)

式中t(x，y)为视厚度，(x，y)为地震道对应的座标；

同时，从地震剖面上统计时间窗t₁(x，y)~t₂(x，y)内的90°相位地震响应的平均振幅属性A(x，y)；

图5是由图1作90度相移处理后的地震剖面。在该地震剖面上拾取零通点得到目标储层的顶底界面反射时间。

6)通过对控制点已知井的去调谐曲线c(t)进行空间内插，得到地震道(x，y)处的去调谐因子c(t(x，y))，根据下式，用去调谐因子将振幅属性A(x，y)转化成视净毛比：

N2AG(x，y)＝A(x，y)×c(t(x，y))，   (3)

视净毛比与视厚度相乘得到储层厚度属性：

N(x，y)＝N2AG(x，y)×t(x，y)，      (4)

式中N2AG(x，y)为地震视净毛比，N(x，y)为储层厚度属性；

图6：利用90°相位地震数据和解释的目标层的层位时间预测储层厚度。首先由顶底层位时间计算视厚度(图6a)，然后在顶底时间窗内统计90°相位平均振幅(图6b)。在90°相位平均振幅去调谐校正后，与视厚度相乘并经过气井B标定得到储层厚度(图6c)。将图6a与图6c对比，两者差异很大。因为薄层调谐和砂泥互层分布，视厚度不能代表有效储层。该储层内砂岩含水会使其波阻抗与泥岩接近，用本发明提出的方法处理，不仅能够消除子波调谐的影响，而且能够很大程度上估算出砂泥互层中含气砂层总厚度。测井显示，A井和B井气层厚度分别为7.9m、9.1m，C井为水层。可见，预测的气层厚度变化趋势与测井结果吻合，本发明能够刻画三角洲相河道含气砂体的平面展布。

7)选用标定井w₁、w₂、...、w_n，把由井的波阻抗曲线计算的合成地震记录与井旁地震记录作精细匹配对比后，确定目标层段内的砂层和泥层，统计砂岩储层的厚度得到储层厚度N₁、N₂、...、N_n，除以步骤6)各井眼处的储层厚度属性值N(x，y)，得到各井眼处的标定系数c₁、c₂、...、c_n；

8)利用地质统计理论的克里金插值得到各地震道的井标定系数c′(x，y)，用此系数对步骤6)的储层厚度属性N(x，y)确定得到储层厚度。

本发明在无井的情况下计算的储层厚度属性能反映有效储层的变化趋势。在有井的情况下能够估算出储层的厚度。

本发明在估算储层厚度的过程中，消除了子波的影响，能反映地下介质信息(包括砂体和油气信息)。能够预测砂体厚度、刻画河道和三角洲沉积的砂体展布；在沉积相划分、河道的识别、油气藏预测中具有重要作用；能改善复杂储层的描述，能为油气田勘探开发布置井位提供可靠的依据。