一种应用于陆相盆地储层反演的曲线频率融合方法

摘要

本发明公开一种应用于陆相盆地储层反演的曲线频率融合方法，包括如下步骤：（a）基础曲线预处理；（b）地震合成记录，建立时深关系曲线；（c）曲线频谱分析及滤波处理；（d）多频率曲线融合；（e）基于频率融合曲线的地震反演。本发明提出了一种基于频率融合的曲线融合方法，在陆相盆地储层储层反演中根据测井曲线的不同频率尺度反映不同的地质与沉积特征的特点，利用频率融合的方法建立拟波阻抗测井曲线。将曲线频率融合成果应用于地震反演，解决了地震反演精细储层刻画的难题，有利于提高地震反演储层预测的精度和效率。

说明书

技术领域

本发明内容涉及陆相河流储层精细研究范畴，具体涉及一种利用地震联合测井资料的综合频率融合方法，主要利用自然电位低频分量及电阻率曲线高频信息综合应用到储层预测，以提高储层刻画精度。

背景技术

目前地震反演方法广泛应用于储层预测之中，其主要根据地震储层可识别的波阻抗差异，实现反演成果能够有效体现储集层与围岩边界。单一测井曲线对陆相碎屑岩储层与围岩差异响应具有局限性，难以有效体现两者地球物理性质差异。采用测井曲线多频段融合方法构建对储层特征敏感的曲线，突出储集层的地球物理响应，以达到精细储层刻画目的。

综合测井、地震、地质等多种资料开展地震反演工作。最终实现地球物理多信息融合，突出各信息的优势分量。各种地球物理资料中，声波阻抗与声波时差测井曲线起到了关键作用。但波阻抗和声波速度曲线受各种因素限制往往与真实地层条件匹配不好，单一曲线的精度局限性影响到地震反演储集层的精确分布。自然电位、电阻率等非速度类曲线在实际研究中对岩性识别发挥明显优势，虽然与地震资料没有与地震反射没有直接对应关系，但可探求一种非速度类测井曲线与速度类测井曲线融合曲线方法，综合体现地层背景与岩性背景信息，相当于在地震反演过程中加入了丰富的地质先验信息和岩石物性信息，使得反演结果更加准确。

发明内容

本发明的目的在于解决目前技术中存在的不足，提供一种应用于陆相盆地储层反演的曲线频率融合方法，提高地震反演预测的精度。

本发明的技术方案是这样实现的，一种应用于陆相盆地储层反演的曲线频率融合方法，包括如下步骤：

（a）基础曲线预处理；

（b）地震合成记录，建立时深关系曲线；

（c）曲线频谱分析及滤波处理；

（d）多频率曲线融合；

（e）基于频率融合曲线的地震反演。

(a1)对声波时差曲线开展标准化处理，选取全区稳定发育的泥岩段作为 标准层，计算标准井标准层段的测井曲线幅度平均值同时计算每口井 目的层段测井曲线平均值求出校正差，从测井曲线中减去校正量，即完成 校正。校正公式为：

其中，AC_标为标准化后测井曲线值；AC为标准化前测井曲线值；为待标>

(a2)对自然电位曲线开展基线校正，选取全区稳定发育、测井响应具有 一致性的稳定的泥岩段作为标准层，读取标准层自然电位曲线平均值作为自然 电位曲线基线漂移的基值，选取目的层内各个泥岩层深度及其对自然电位幅值， 按照自然电位曲线采样率进行垂向上线性插值，生成校正基线曲线SP_基，对自>

其中，为第k个采样点处基线校正后的自然电位幅度值；Sp^k为第k>标准为标准泥岩段自然电位平均幅值。

(a3)将步骤(a2)校正结果SP_NEW曲线归一化到波阻抗曲线量纲范围内，>NEW曲线开展反极性求取SP_-NEW＝SP_NEW，并对SP_-NEW曲线进行频率直方>-NEW曲线最大值和最小值将SP_NEW曲线量纲到波>

其中，为第k个采样点处均一化后的自然电位幅度值；为第k 个采样点处均一化前的自然电位幅度值；和为波阻抗曲线的最大幅 值和最小幅值；和为井待校正自然电位曲线的最大幅值和最小幅>

(a4)引用步骤(a3)所读取的波阻抗量曲线最大幅值和最小幅值 对步骤(a2)校正结果SP_NEW曲线进行频率直方图统计，得出电阻率曲>

其中，为第k个采样点处均一化后的电阻率幅度值；为第k 个采样点处均一化前的电阻率幅度值；和为波阻抗曲线的最大幅值 和最小幅值；和为井待校正电阻率曲线的最大幅值和最小幅>

通过步骤(a3)和步骤(a4)将完成自然电位曲线和电阻率曲线的归一化处 理，将自然电位曲线和电阻率曲线归一到波阻抗曲线量纲范围，以此达到各井 曲线的一致性和可对比性。

上述一种应用于陆相盆地储层反演的曲线频率融合方法，在步骤(b)中：

(b1)制作地震合成记录，建立时深关系曲线，利用步骤(a1)标准化的 声波曲线和密度曲线，根据公式：

其中，R^k为第k个采样点处换算反射系数值；ρ^k为第k个采样点处密度曲>k为第k个采样点处速度曲线幅值，其大小为

换算出反射系数。并选用合适频率的雷克子波δ，将反射系数曲线与子波褶 积得到合成记录：

其中，X_i为第i个采样点合成记录值；δ_k为第k个采样点处子波值；R_i为第>1、M₂分别为子波的起始样点和末尾样点序号。

以合成记录为基础，建立地震数据的时间域与测井深度域之间的对应关系。

（b2）应用步骤（b1）所建立地震数据的时间域与测井深度域之间的对应关系，将步骤（a3）中所得到SP_log曲线转换为地震反射时间与自然电位幅值相对应的SP_time曲线。

（b3）应用步骤（b1）所地震数据的时间域与测井深度域之间的对应关系，将步骤（a3）中所得到RLLD_log曲线转换为地震反射时间与电阻率幅值相对应的RLLD_time曲线。

上述一种应用于陆相盆地储层反演的曲线频率融合方法，在步骤(c)中：

(c1)对步骤(b1)中的得到SP_time曲线进行快速傅里叶变换(FFT)，得到>time曲线频率谱H(f)_SP，利用低通滤波器公式：

H(f)_SPlow＝C(f)×H(f)_SP

其中，C(f)为低通滤波函数；f为频率；f_L为低通滤波器的截止频率；H(f)_SP为自然电位曲线频谱函数；H(f)_SPlow为自然电位曲线低频部分。

通过低通滤波处理得到低频分量频谱曲线H(f)_SPlow。

(c2)对步骤(b2)中的得到RLLD_log曲线进行快速傅里叶变换(FFT)得>time曲线频谱H(f)_RLLD，根据高通滤波器公式：

H(f)_RLLDhigh＝C(f)×H(f)_RLLD

其中，C(f)为高通滤波函数；f为频率；f_H为高通滤波器的截止频率；>RLLD为自然电位曲线频谱函数；H(f)_RLLDhigh为电阻率曲线高频部分。

通过高通滤波处理得到高频分量频谱曲线H(f)_RLLDhigh。

截止频率f_L和f_H的选取为地震反演所应用到的地震数据的有效频带的最高>

上述一种应用于陆相盆地储层反演的曲线频率融合方法，在步骤(d)中：

通过融合技术将步骤(c2)得到的自然电位低频分量频谱曲线H(f)_SPlow和>RLLDhigh进行融合生成频谱曲>Ip。针对频谱曲线H(f)_Ip开展反傅里叶变换，即得到基于频率融合的>拟合。

上述一种应用于陆相盆地储层反演的曲线频率融合方法，在步骤(e)中： 将步骤(d)所得频率融合拟声波阻抗曲线Ip_拟合应用于地震反演运算过程。

本发明的有益效果是：

本发明利用“低频补偿高频恢复”的思路开展曲线频率融合，能够更好的识别薄厚不同的砂岩，突破单一因素的局限性。根据测井曲线的不同频率尺度反映不同的地质与沉积特征的特点，采用自然电位曲线的低频分量与电阻率曲线高频分量相融合，融合出拟波阻抗曲线。融合后的拟波阻抗曲线对砂岩和泥岩的区分较之前有很大改进，对薄厚不同尺度砂岩响应非常敏感，可提高地震反演储层横向预测精度。

附图说明

图1a为X4-3-B602井标准井标准层选取图。

图1b为杏北东部过渡带地区声波时差曲线校正前直方图。

图1c为杏北东部过渡带地区声波时差曲线校正后直方图。

图2a为X4-4-B431井基线校正前曲线自然电位曲线图。

图2b为X4-4-B431井基线校正前曲线自然电位曲线图。

图3为杏北东部过渡带地区波阻抗曲线直方图。

图4a为X4-4-B431井均一化校正后自然电位曲线图。

图4b为X4-4-B431井均一化校正后电阻率曲线图。

图5为X4-4-B431井合成记录图。

图6为依据X4-4-B431井合成记录所求时深转换关系公式图。

图7a为时深转化后X4-4-B431井时间域自然电位曲线图。

图7b为时深转化后X4-4-B431井时间域电阻率曲线图。

图8a为X4-4-B431井自然电位曲线低频分量曲线图。

图8b为X4-4-B431井电阻率曲线高频分量曲线图。

图8c为X4-4-B431井曲线融合成果图。

图9a为基于频率融合曲线的地震反演过井剖面。

图9b为基于模型的地震波阻抗反演过井剖面。

图10为本发明所述方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合附图对本发明做进一步的说明：

本实施例一种应用于陆相盆地储层反演的曲线频率融合方法在杏北东部过渡带地区萨尔图油层进行试验：

一、试验背景介绍：

大庆油田杏北开发区东部过渡带位于杏树岗背斜构造北部的东翼，是指葡Ⅰ内油水边界至萨Ⅱ外油水边界地区，包括四个条带，总面积31.6km²，原始地质储量3175.6×10⁴t。共发育萨尔图、葡萄花两套油层，5个油层组、15个砂岩组、36个小层、51个沉积单元。油层埋藏深度900～1200m左右，砂泥质交互分布，非均质严重。东部过渡带萨尔图油层位于坳陷期姚家组沉积时期，该时期以三角洲外前缘沉积为主，主要是席状砂与泥岩的薄互层，层位相对稳定。岩性以细砂岩、粉砂岩和泥质粉砂岩为主，渗透率较低，岩石颗粒较细。分流河道砂相对较发育，储层中表内薄层和表外储层主要以局部变差和镶边搭桥形式充填于大面积分布的表内厚层之间，其中表内层钻遇率较高，在80%以上。区域沉积的砂体分选好、砂质纯、密度低，砂岩以薄互层发育为主，因此将杏北东部过渡带地区确定为目标区。

二、试验步骤

(a)基础曲线预处理

(a1)如图1所示对杏北东部过渡带地区萨尔图油层声波时差曲线开展标 准化处理，选取全区稳定发育的泥岩段S1-S2夹层作为标准层(图1a)，计算标 准井X4-3-B602井标准层的声波时差曲线平均幅值为同 时计算区内各井在标准层段声波时差曲线平均值求出校正差，从测井曲线 中减去校正量，即完成校正。校正公式为：

其中，AC_标为标准化后测井曲线值；AC为标准化前测井曲线值；为待>

通过上述公式完成杏北东部过渡带地区萨尔图油层声波时差曲线标准化处理，通过对比声波时差曲线校正前后直方图即图1b、图1c，可知各井标准化处理后曲线正态分布，则说明各井声波时差曲线已经校正到同一刻度水平上。

(a2)如图2所示对X4-4-B431井自然电位曲线开展基线校正，选取全区 稳定发育、测井响应具有一致性的稳定的S1-S2夹层作为标准层，如图2a读取 标准层段自然电位曲线平均值SP_基＝22.2716mv作为自然电位曲线基线漂移的基>基图2a中红色曲线，对>

其中，为第k个采样点处基线校正后的自然电位幅度值；Sp^k为第k>标准为标准泥岩段自然电位平均幅值。

完成了如图2b所示X4-4-B431井自然电位曲线基线校正，将萨尔图油层内各个泥岩层位置校正到相同基线位置，消除了自然电位曲线由于水淹等影响产生的基线偏移现象，增强了单井自然电位曲线对砂泥岩的区分能力。

(a3)如图3杏北东部过渡带地区波阻抗曲线直方图所示，将步骤(a2)校 正所得SP_NEW曲线归一化到波阻抗曲线量纲范围内，根据读取波阻抗曲线开展>NEW曲线反极性求取SP_-NEW＝SP_NEW，并对SP_-NEW曲线进行频率直方图统计，统计SP_-NEW曲线最大值和最小值将>NEW曲线量纲到波阻抗曲线的范围之内，均一化公式如下：

其中，为第k个采样点处均一化后的自然电位幅度值；为第k 个采样点处均一化前的自然电位幅度值；和为波阻抗曲线的最大幅值 和最小幅值；和为井待校正自然电位曲线的最大幅值和最小幅值。

完成了如图4a所示X4-4-B431井量纲化校正后自然电位曲线成果。

(a4)如图4b所示将X4-4-B431井电阻率曲线量纲到波阻抗范围内，对电 阻率曲线进行频率直方图统计，得出电阻率曲线最大值和最小值 利用步骤(a3)所读取的波阻抗量曲线最大幅值和最小幅值将电阻率曲线量纲到波阻抗曲线的范围之内，均一化公式如下：

其中，为第k个采样点处均一化后的电阻率幅度值；为第k 个采样点处均一化前的电阻率幅度值；和为波阻抗曲线的最大幅值 和最小幅值；和为待校正电阻率曲线的最大幅值和最小幅>

通过步骤（a3）和步骤（a4）将完成自然电位曲线和电阻率曲线的均一化处理，将自然电位和电阻率归一到波阻抗曲线量纲范围，增加了各井曲线的一致性和可对比性。

(b)地震合成记录，建立时深关系曲线

(b1)如图5X4-4-B431井合成记录图所示，利用步骤(a1)标准化的声波 曲线和密度曲线利用公式：

其中，R^k为第k个采样点处换算反射系数值；ρ^k为第k个采样点处密度曲>k为第k个采样点处速度曲线幅值，其大小为

换算出反射系数。并选用合适频率的雷克子波δ，将反射系数曲线与子波褶 积得到合成记录：

其中，X_i为第i个采样点合成记录值；δ_k为第k个采样点处子波值；R_i为第>1、M₂分别为子波的起始样点和末尾样点序号。

以合成记录为基础，建立图6依据X4-4-B431井合成记录所求时深转换关系公式图，确定地震数据的时间域与测井测量深度域之间的对应关系。

（b2）应用图6所建立时深关系，将步骤（a3）中所得到SP_log曲线转换为如图7a所示地震反射时间与自然电位幅值相对应的SP_time曲线。

（b3）应用图6所建立时深关系，将步骤（a4）中所得到RLLD_log曲线转换为如图7b所示地震反射时间与电阻率幅值相对应的RLLD_time曲线。

(c)曲线频谱分析及滤波处理

(c1)对步骤(b1)中的得到SP_time曲线进行快速傅里叶变换(FFT)得到>time曲线频率谱H(f)_SP，分析地震反演所应用到的地震数据有效频带分布，选>L＝80Hz作为低通滤波器截止频率；利用低通滤波器公式：

H(f)_SPlow＝C(f)×H(f)_SP

其中，C(f)为低通滤波函数；f为频率；f_L为低通滤波器的截止频率；H(f)_SP为自然电位曲线频谱函数；H(f)_SPlow为自然电位曲线低频部分。

通过低通滤波处理得到低频分量频谱曲线H(f)_SPlow，对H(f)_SPlow进行反>log。

(c2)对步骤(b2)中的得到RLLD_log曲线进行快速傅里叶变换(FFT)得>time曲线频谱H(f)_RLLD，分析地震反演所应用到的地震数据有效频带分>H＝80Hz作为高通滤波器截止频率，根据高通滤波器公式：

H(f)_RLLDhigh＝C(f)×H(f)_RLLD

其中，C(f)为高通滤波函数；f为频率；f_H为高通滤波器的截止频率；>RLLD为自然电位曲线频谱函数；H(f)_RLLDhigh为电阻率曲线高频部分。

通过高通滤波处理得到高频分量频谱曲线H(f)_RLLDhigh，对H(f)_RLLDhigh进行反>log。

(d)多频率曲线融合

通过融合技术将步骤(c2)得到的自然电位低频分量频谱曲线H(f)_SPlow和>RLLDhigh进行融合生成频谱曲线>Ip。针对频谱曲线H(f)_Ip开展反傅里叶变换，即得到如图8c所示既具有地>拟合。

(e)基于频率融合曲线的地震反演

应用步骤(d)所得频率融合拟波阻抗曲线Ip_拟合约束下应用稀疏脉冲反演>

三、实验效果分析

从预测效果来看，应用图8a基于频率融合的反演方法预测储层结果，较图8b基于模型的地震波阻抗反演预测相比，储层与测井钻遇储层一致性更好，薄差储层识别精度更高，储层与非储层之间差异明显，有效地提高薄储层预测精度，增加反演预测可信度。表明了一种应用于陆相盆地储层反演的曲线频率融合方法的技术先进性和实用性。

上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明创造所作的举例，而并非对本发明创造具体实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所引伸出的任何显而易见的变化或变动仍处于本发明创造权利要求的保护范围之中。