利用地震数据预测烃源岩总有机碳含量的方法及装置

摘要

本申请实施例提供了一种利用地震数据预测烃源岩总有机碳含量的方法及装置，该方法包括：根据工区内指定井点的声波时差曲线获取波阻抗，并根据指定井点的电阻率曲线获取伪波阻抗；确定波阻抗与伪波阻抗的第一波阻抗差值；确定指定井点的总有机碳含量曲线；确定第一波阻抗差值与有机碳含量曲线的关系曲线；分别利用波阻抗及伪波阻抗，对工区的地震数据进行波阻抗反演，对应得到波阻抗反演数据体和伪波阻抗反演数据体；确定波阻抗反演数据体与伪波阻抗反演数据体的第二波阻抗差值；根据第二波阻抗差值和关系曲线，确定工区的烃源岩总有机碳含量数据体。本申请实施例可提高工区的TOC含量预测精度。

说明书

技术领域

本申请涉及烃源岩总有机碳含量(Total Organic Carbon，简称TOC)预测技术领域，尤其涉及一种利用地震数据预测烃源岩总有机碳含量的方法及装置。

背景技术

油田开发进入中后期阶段，对剩余油的储量预测越来越重视，油田剩余可采储量的多少往往直接影响着油田的后续开采策略。要获得准确的油田剩余可采储量，就需要准确预测油田剩余总储量，而要准确预测油田剩余总储量量，获得生油层的TOC含量是一个关键参数。

目前对TOC含量的预测，很多是通过对工区内各个已钻井的TOC含量信息进行统计，然后利用变差的方式对整个工区进行模拟预测。而在实现本申请的过程中，本申请的发明人发现：对于工区内各井点附近的地方，由于有各个已钻井的TOC含量信息，可以保证TOC含量的预测精度。然而对于工区内各井点附近之外的地方，由于对整个工区模拟预测缺少合适的约束条件，导致预测出的整个工区的TOC含量的精度难以保证，从而难以客观反映整个工区实际的TOC含量。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种利用地震数据预测烃源岩总有机碳含量的方法及装置，以提高工区的TOC含量预测精度。

为达到上述目的，一方面，本申请实施例提供了一种利用地震数据预测烃源岩总有机碳含量的方法，包括：

根据工区内指定井点的声波时差曲线获取波阻抗，并根据所述指定井点的电阻率曲线获取伪波阻抗；

确定所述波阻抗与伪波阻抗的第一波阻抗差值；

确定所述指定井点的总有机碳含量曲线；

确定所述第一波阻抗差值与所述有机碳含量曲线的关系曲线；

分别利用所述波阻抗及所述伪波阻抗，对所述工区的地震数据进行波阻抗反演，对应得到波阻抗反演数据体和伪波阻抗反演数据体；

确定所述波阻抗反演数据体与所述伪波阻抗反演数据体的第二波阻抗差值；

根据所述第二波阻抗差值和所述关系曲线，确定所述工区的烃源岩总有机碳含量数据体。

本申请的利用地震数据预测烃源岩总有机碳含量的方法，所述根据工区内指定井点的声波时差曲线获取波阻抗，包括：

根据公式获取波阻抗；

其中，C_imp为工区内指定井点的波阻抗，ρ为指定井点的密度，Δt为指定井点的声波时差。

本申请的利用地震数据预测烃源岩总有机碳含量的方法，所述根据所述指定井点的电阻率曲线获取伪波阻抗，包括：

将所述指定井点的电阻率曲线转换成伪声波时差曲线；

利用所述伪声波时差曲线获取伪波阻抗。

本申请的利用地震数据预测烃源岩总有机碳含量的方法，所述将所述指定井点的电阻率曲线转换成伪声波时差曲线，包括：

根据公式Δt'＝KHC^dR将指定井点的电阻率曲线转换成伪声波时差曲线；

其中，Δt'为指定井点的伪声波时差，K、d和C为常量，H为指定井点的深度，R为指定井点的电阻率。

本申请的利用地震数据预测烃源岩总有机碳含量的方法，所述利用所述伪声波时差曲线获取伪波阻抗，包括：

根据公式获取伪波阻抗；

其中，C_impr为工区内指定井点的伪波阻抗，ρ为指定井点的密度，Δt'为指定井点的伪声波时差。

本申请的利用地震数据预测烃源岩总有机碳含量的方法，根据以下公式确定所述指定井点的总有机碳含量曲线：

TOC＝10×(2.297-0.1688R₀)×ΔlogR；

其中，TOC指定井点的总有机碳含量，R₀为基线对应的电阻率，ΔlogR为同一深度下，声波时差曲线与电阻率曲线的距离，且ΔlogR＝log(R/R₀)+0.02(Δt-Δt₀)，R为实测电阻率，Δt为实测声波时差，Δt₀基线对应的声波时差。

另一方面，本申请实施例还提供了一种利用地震数据预测烃源岩总有机碳含量的装置，包括：

波阻抗获取模块，用于根据工区内指定井点的声波时差曲线获取波阻抗，并根据所述指定井点的电阻率曲线获取伪波阻抗；

第一波阻抗差值确定模块，用于确定所述波阻抗与伪波阻抗的第一波阻抗差值；

单点含量确定模块，用于确定所述指定井点的总有机碳含量曲线；

关系曲线确定模块，用于确定所述第一波阻抗差值与所述有机碳含量曲线的关系曲线；

波阻抗反演模块，用于分别利用所述波阻抗及所述伪波阻抗，对所述工区的地震数据进行波阻抗反演，对应得到波阻抗反演数据体和伪波阻抗反演数据体；

第二波阻抗差值确定模块，用于确定所述波阻抗反演数据体与所述伪波阻抗反演数据体的第二波阻抗差值；

总体含量确定模块，用于根据所述第二波阻抗差值和所述关系曲线，确定所述工区的烃源岩总有机碳含量数据体。

本申请实施例的利用地震数据预测烃源岩总有机碳含量的装置，所述根据工区内指定井点的声波时差曲线获取波阻抗，包括：

根据公式获取波阻抗；

其中，C_imp为工区内指定井点的波阻抗，ρ为指定井点的密度，Δt为指定井点的声波时差。

本申请实施例的利用地震数据预测烃源岩总有机碳含量的装置，所述根据所述指定井点的电阻率曲线获取伪波阻抗，包括：

将所述指定井点的电阻率曲线转换成伪声波时差曲线；

利用所述伪声波时差曲线获取伪波阻抗。

本申请实施例的利用地震数据预测烃源岩总有机碳含量的装置，所述将所述指定井点的电阻率曲线转换成伪声波时差曲线，包括：

根据公式Δt'＝KHC^dR将指定井点的电阻率曲线转换成伪声波时差曲线；

其中，Δt'为指定井点的伪声波时差，K、d和C为常量，H为指定井点的深度，R为指定井点的电阻率。

本申请实施例的利用地震数据预测烃源岩总有机碳含量的装置，所述利用所述伪声波时差曲线获取伪波阻抗，包括：

根据公式获取伪波阻抗；

其中，C_impr为工区内指定井点的伪波阻抗，ρ为指定井点的密度，Δt'为指定井点的伪声波时差。

本申请实施例的利用地震数据预测烃源岩总有机碳含量的装置，根据以下公式确定所述指定井点的总有机碳含量曲线：

TOC＝10×(2.297-0.1688R₀)×ΔlogR；

其中，TOC指定井点的总有机碳含量，R₀为基线对应的电阻率，ΔlogR为同一深度下，声波时差曲线与电阻率曲线的距离，且ΔlogR＝log(R/R₀)+0.02(Δt-Δt₀)，R为实测电阻率，Δt为实测声波时差，Δt₀基线对应的声波时差。

再一方面，本申请实施例还提供了一种利用地震数据预测烃源岩总有机碳含量的装置，包括存储器、处理器、以及存储在所述存储器上的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器运行时执行如下步骤：

根据工区内指定井点的声波时差曲线获取波阻抗，并根据所述指定井点的电阻率曲线获取伪波阻抗；

确定所述波阻抗与伪波阻抗的第一波阻抗差值；

确定所述指定井点的总有机碳含量曲线；

确定所述第一波阻抗差值与所述有机碳含量曲线的关系曲线；

分别利用所述波阻抗及所述伪波阻抗，对所述工区的地震数据进行波阻抗反演，对应得到波阻抗反演数据体和伪波阻抗反演数据体；

确定所述波阻抗反演数据体与所述伪波阻抗反演数据体的第二波阻抗差值；

根据所述第二波阻抗差值和所述关系曲线，确定所述工区的烃源岩总有机碳含量数据体。

由以上本申请实施例提供的技术方案可见，本申请实施例利用工区内指定井点的测井数据获得TOC与波阻抗差值之间存在对应关系，然后，通过工区的地震数据获得整个工区的波阻抗与伪波阻抗的差值，从而根据该对应关系，并以整个工区的波阻抗与伪波阻抗的差值作为约束信息，获得整个工区的TOC含量。由于本申请实施例中的约束信息来源于工区的地震数据，而工区的地震数据是工区地下包括岩性、流体等综合信息的客观反应，因此，本申请实施例提高了整个工区的TOC含量的预测精度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1为本申请一实施例中利用地震数据预测烃源岩总有机碳含量的方法流程图；

图2为本申请一实施例中声波时差(Δt)、电阻率(R)、声波时差和电阻率叠合、以及过叠合解释的TOC曲线示意图；

图3为本申请一实施例中电阻率(R)、电阻率转换成的伪声波时差(ΔtR)、伪声波时差转换成的伪波阻抗曲线(impR)示意图；

图4为本申请一实施例中波阻抗(imp)、伪波阻抗(impR)、波阻抗和伪波阻抗叠合、及伪波阻抗和波阻抗的差值曲线(impR-imp)示意图；

图5为本申请图4中的差值曲线与TOC交汇分析示意图；

图6为本申请一实施例中分别将波阻抗和伪波阻抗进行波阻抗反演得到的地震反演结果剖面示意图；

图7为本申请一实施例将图6中的两种反演结果相减得到的差值剖面(图7中的上图)，以及通过该差值剖面和图5所示的关系曲线得到的TOC剖面(图7中的下图)；

图8为本申请一实施例中利用地震数据预测烃源岩总有机碳含量的装置结构框图；

图9为本申请另一实施例中利用地震数据预测烃源岩总有机碳含量的装置结构框图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

参考图1所示，本申请实施例的利用地震数据预测烃源岩总有机碳含量的方法可以包括：

S101、根据工区内指定井点的声波时差曲线获取波阻抗，并根据所述指定井点的电阻率曲线获取伪波阻抗。

本申请实施例中，工区内的指定井点的可具有电阻率曲线(如图2中的R)、声波时差曲线(如图2中的Δt)等测井资料，即在工区内同一位置，既有电阻率测井数据，也有声波测井数据。所述伪波阻抗即为通过电阻率曲线得到的波阻抗，为区别于通过声波时差曲线得到的波阻抗，本申请实施例中将通过电阻率曲线得到的波阻抗称之为伪波阻抗。

在本申请一个实施例中，所述根据工区内指定井点的声波时差曲线获取波阻抗可以包括：根据公式获取波阻抗；其中，C_imp为工区内指定井点的波阻抗(如图3中的imp)，ρ为指定井点的密度，Δt为指定井点的声波时差。

在本申请一个实施例中，所述根据指定井点的电阻率曲线获取伪波阻抗可以包括：将所述指定井点的电阻率曲线(如图3中的R)转换成伪声波时差曲线(如图3中的ΔtR)；然后利用所述伪声波时差曲线获取伪波阻抗(如图3中的impR)。其中：

将所述指定井点的电阻率曲线转换成伪声波时差曲线，可以根据公式Δt'＝KHC^dR实现。其中，Δt'为指定井点的伪声波时差，K、d和C为常量，H为指定井点的深度，R为指定井点的电阻率。利用所述伪声波时差曲线获取伪波阻抗可以根据公式实现。其中，C_impr为工区内指定井点的伪波阻抗，ρ为指定井点的密度，Δt'为指定井点的伪声波时差。

S102、确定所述波阻抗与伪波阻抗的第一波阻抗差值。

本申请实施例中，可通过将波阻抗曲线与伪波阻抗曲线进行叠合(如图4所示，在图4中，imp为波阻抗曲线，impR为伪波阻抗曲线)，以确定所述波阻抗与伪波阻抗的第一波阻抗差)。

S103、确定所述指定井点的总有机碳含量曲线。

本申请实施例中，将工区内的指定井点的电阻率曲线与声波时差曲线进行叠合，可得到指定井点的总有机碳含量曲线(如图2中的TOC所示)。在叠合后，对于某一深度，当电阻率与声波时差完全重合，则表明该位置烃源岩总有机碳含量为零(或者说该位置不含TOC)；对于某一深度，当电阻率与声波时差不重合，则表明该位置剩余有TOC，且不重合越严重，反应对应剩余的TOC就越多。因此，本申请实施例通过将工区内的同一指定井点的电阻率曲线与声波时差曲线进行叠合，可以判断该指定井点位置各深度是否剩余有TOC以及剩余的情况。

具体的，在本申请一实施例中，所述确定指定井点的总有机碳含量曲线可以根据公式TOC＝10×(2.297-0.1688R₀)×ΔlogR实现。

其中，TOC指定井点的总有机碳含量，R₀为基线对应的电阻率，ΔlogR为同一深度下，声波时差曲线与电阻率曲线的距离，且ΔlogR＝log(R/R₀)+0.02(Δt-Δt₀)，R为实测电阻率，Δt为实测声波时差，Δt₀基线对应的声波时差。

在本申请其他实施例中，根据需要，上述TOC＝10×(2.297-0.1688R₀)×ΔlogR也可以简化为TOC＝aΔlogR，其中a为系数。

S104、确定所述第一波阻抗差值与所述有机碳含量曲线的关系曲线。

本申请实施例中，通过将上述第一波阻抗差值与上述TOC曲线进行交汇，可以拟合出第一波阻抗差值与TOC曲线之间的关系曲线TOC＝f(C_impr-C_imp)(如图5中的曲线所示)。该关系曲线反映了TOC与第一波阻抗差值之间存在对应关系。

S105、分别利用所述波阻抗及所述伪波阻抗，对所述工区的地震数据进行波阻抗反演，对应得到波阻抗反演数据体和伪波阻抗反演数据体。

本申请实施例中，工区的地震数据是工区地下包括岩性、流体等综合信息的客观反应，其构成整个区块面的约束。分别利用所述波阻抗及所述伪波阻抗，对所述工区的地震数据进行波阻抗反演，可对应得到波阻抗反演数据体和伪波阻抗反演数据体(如图6所示)。由此可见，本申请实施例中的波阻抗反演数据体与伪波阻抗反演数据体的差值反应的是整个工区的情况，从而便于后续计算整个区块面的波阻抗与伪波阻抗的差值。

S106、确定所述波阻抗反演数据体与所述伪波阻抗反演数据体的第二波阻抗差值。

本申请实施例中，可通过将所述波阻抗反演数据体与所述伪波阻抗反演数据体进行叠合，来确定所述波阻抗反演数据体与所述伪波阻抗反演数据体的第二波阻抗差值(如图7中的上图所示)。

S107、根据所述第二波阻抗差值和所述关系曲线，确定所述工区的烃源岩总有机碳含量数据体。

本申请实施例中，由上文可以知，TOC与波阻抗差值之间存在对应关系，因此，以上述第二波阻抗差值作为输入，代入上述TOC＝f(C_impr-C_imp)关系曲线，可得到整个工区的烃源岩总有机碳含量(如图7中的下图所示)。由此可见，本申请实施例利用工区内指定井点的测井数据获得TOC与波阻抗差值之间存在对应关系，然后，通过工区的地震数据获得整个工区的波阻抗与伪波阻抗的差值，从而根据该对应关系，并以整个工区的波阻抗与伪波阻抗的差值作为约束信息，获得整个工区的TOC含量。由于本申请实施例中的约束信息来源于工区的地震数据，而工区的地震数据是工区地下包括岩性、流体等综合信息的客观反应，因此，本申请实施例提高了整个工区的TOC含量的预测精度。

虽然上文描述的过程流程包括以特定顺序出现的多个操作，但是，应当清楚了解，这些过程可以包括更多或更少的操作，这些操作可以顺序执行或并行执行(例如使用并行处理器或多线程环境)。

参考图8所示，本申请实施例的利用地震数据预测烃源岩总有机碳含量的装置可以包括：

波阻抗获取模块81，可以用于根据工区内指定井点的声波时差曲线获取波阻抗，并根据所述指定井点的电阻率曲线获取伪波阻抗；

第一波阻抗差值确定模块82，可以用于确定所述波阻抗与伪波阻抗的第一波阻抗差值；

单点含量确定模块83，可以用于确定所述指定井点的总有机碳含量曲线；

关系曲线确定模块84，可以用于确定所述第一波阻抗差值与所述有机碳含量曲线的关系曲线；

波阻抗反演模块85，可以用于分别利用所述波阻抗及所述伪波阻抗，对所述工区的地震数据进行波阻抗反演，对应得到波阻抗反演数据体和伪波阻抗反演数据体；

第二波阻抗差值确定模块86，可以用于确定所述波阻抗反演数据体与所述伪波阻抗反演数据体的第二波阻抗差值；

总体含量确定模块87，可以用于根据所述第二波阻抗差值和所述关系曲线，确定所述工区的烃源岩总有机碳含量数据体。

本申请实施例的装置与上述实施例的方法对应，因此，有关于本申请的装置细节，请参见上述实施例的方法，在此不再赘述。

参考图9所示，本申请实施例的利用地震数据预测烃源岩总有机碳含量的装置可以包括存储器、处理器、以及存储在所述存储器上的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器运行时执行如下步骤：

根据工区内指定井点的声波时差曲线获取波阻抗，并根据所述指定井点的电阻率曲线获取伪波阻抗；

确定所述波阻抗与伪波阻抗的第一波阻抗差值；

确定所述指定井点的总有机碳含量曲线；

确定所述第一波阻抗差值与所述有机碳含量曲线的关系曲线；

分别利用所述波阻抗及所述伪波阻抗，对所述工区的地震数据进行波阻抗反演，对应得到波阻抗反演数据体和伪波阻抗反演数据体；

确定所述波阻抗反演数据体与所述伪波阻抗反演数据体的第二波阻抗差值；

根据所述第二波阻抗差值和所述关系曲线，确定所述工区的烃源岩总有机碳含量数据体。

本申请实施例的装置与上述实施例的方法对应，因此，有关于本申请的装置细节，请参见上述实施例的方法，在此不再赘述。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。