一种复杂断裂系统下深水浊积砂岩储层高精度反演方法

摘要

本发明涉及一种复杂断裂系统下深水浊积砂岩储层高精度反演方法，包括以下步骤：1)根据断层解释数据建立三维断层框架模型；2)根据地震层位解释数据建立三维层位框架模型；3)根据构造演化特征及地质先验信息判断断层与层位的发育先后，以此为依据定义断层与层位的空间削截关系，将步骤1)得到的三维断层框架模型与步骤2)得到的三维层位框架模型组合得到高精度的三维地震地层格架；4)采用“多体相控迭代法”构建反演低频模型；5)迭代优化叠前反演过程，直至反演结果满足空间误差和损失函数最小时为止，输出最终反演结果。

说明书

技术领域

本发明涉及一种高精度储层反演方法，尤其涉及一种复杂断裂系统下深水浊积砂岩储层高精度反演方法。

背景技术

深水浊流沉积储层油田已成为当今世界石油储量和产量的增长来源，该类储层为典型的重力流沉积，储层横向突变，纵向多期叠置，迁移摆动频繁，储层精细刻画难度大。再加上构造上断裂系统发育，多期断层相互切割，组合关系复杂，如何对这种复杂断裂系统下的深水浊积砂岩储层进行精细描述是保证后续油田开发生产的关键环节。

由于重力流沉积的突发性及与此相伴生的盐底辟、泥底辟、逆冲背斜等构造响应，造成这类储集体的空间展布、岩性、物性及含油气性等特征表现得较为复杂，叠后反演往往难以刻画此类储层展布特征，在生产实践中，叠前反演逐步成为储层精细描述的关键技术。深水浊流储层的这种复杂性对油藏描述的精细程度要求较高，对叠前反演技术的要求也相对提高。目前，有部分学者开展了针对深水浊积储层的叠前反演研究。例如，闵小刚等基于AVO正演模型对近道多次波进行压制，进而提取PG属性，结合岩石物理分析，对工区储层的含油性、横向连通性、厚度、孔渗等特征取得了较好的认识；黄饶等首先应用叠前AVA同时反演技术提取纵横波阻抗、纵横波速度比等弹性参数，然后利用属性转换技术求取泊松比和烃类指示属性等转换参数，较好地预测了储层岩性及含油气性分布规律；解吉高等用纵波/横波速度比属性预测具有浊积水道展布形态的地震异常体的岩性，在砂岩储集体刻画基础上，用叠前重构的泊松阻抗技术有效识别砂岩孔隙内的流体类型等。但对于复杂断裂系统下的深水浊积砂岩储层，以上技术没有提供完善的解决方案。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种复杂断裂系统下深水浊积砂岩储层高精度反演方法。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种复杂断裂系统下深水浊积砂岩储层高精度反演方法，包括以下步骤：1)根据断层解释数据建立三维断层框架模型；2)根据地震层位解释数据建立三维层位框架模型；3)根据构造演化特征及地质先验信息判断断层与层位的发育先后，以此为依据定义断层与层位的空间削截关系，将步骤1)得到的三维断层框架模型与步骤2)得到的三维层位框架模型组合得到高精度的三维地震地层格架；4)采用“多体相控迭代法”构建反演低频模型；5)迭代优化叠前反演过程，直至反演结果满足空间误差和损失函数最小时为止，输出最终反演结果。

所述步骤1)中，对共轭断层采用削截关系拆分-组合的定义方法，具体过程如下：①根据共轭断层的接触范围及空间接触关系，选定晚期发育断层为被削截断层，早期发育断层为削截断层；②将被削截断层拆分为三个断层，即削截断层与被削截断层完全未接触部分定义为一条断层，削截断层与被削截断层接触部分定义为两条断层；③三条拆分后断层分别与早期发育的削截断层按照不同的断层削截方向定义接触关系；④将定义好接触关系的断层重新融合为晚期发育的被削截断层，完成共轭断层削截关系定义。

所述步骤4)中的反演低频模型包括纵横波速度模型和密度模型。

所述步骤4)中，采用“多体相控迭代法”构建纵横波速度、密度等反演低频模型的过程如下：①根据密度测井曲线的低频趋势线采用马尔科夫链-蒙特卡洛算法计算得到初始的密度体数据；②在地震偏移速度体数据基础上，利用井点位置处声波测井曲线并采用马尔科夫链-蒙特卡洛算法得到校正后的偏移速度数据；③利用Gassmann方程计算横波速度数据体；④将三维地震地层格架内充填上述步骤计算的速度、密度，得到用于叠前反演的初始低频模型；⑤利用初始低频模型进行叠前反演得到初次反演结果，对初次反演结果提取能反映储层展布的敏感地震体属性，并结合先期地质认识修正地震属性对储层展布不符合的区域，通过合理添加虚拟井的方式使得地震属性反映的储层展布能够符合地质认识，得到地震相数据体；⑥利用地震相数据体修改参与反演的低频模型。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明适用于复杂断裂系统下的深水浊积砂岩储层，能够用于预测储层岩性及含油气性分布规律。2、本发明通过创新“共轭断层削截关系拆分-组合定义法”，能够准确构建共轭断层、花状断层等复杂断层大量发育时的三维断层框架模型，提高断层附近储层的预测精度，为断层附近井位设计提供可靠依据。3、通过创新“多体相控迭代法”构建反演低频模型，相比传统叠前反演方法能够提高反演结果对储层横向边界的刻画精度，为浊流储层突变边界的识别与刻画提供重要方法。

附图说明

图1是本发明方法的流程示意图；

图2是本发明创新发明的共轭断层削截关系拆分-组合定义法示意图；

图3是本发明建立的三维断层框架模型图；

图4是本发明建立的三维层位框架模型；

图5是本发明添加虚拟井得到的符合储层展布地质认识的地震属性图；

图6(a)是实际目的层段的原始地震剖面图；

图6(b)是采用本发明方法得到的叠前反演剖面图；

图7(a)是本发明得到的反演结果提取的均方根振幅属性；

图7(b)是常规叠前反演结果提取的均方根振幅属性。

具体实施方式

下面结合附图和实施案例对本发明进行详细的描述。

如图1所示，本发明提出了一种复杂断裂系统下深水浊积砂岩储层高精度反演方法，包括以下步骤：

1)根据断层解释数据建立三维断层框架模型。

断层组合样式多样，包括平行、亚平行、Y字形、反Y字形、入字形及共轭断层，其中，共轭断层削截关系定义较为困难，本发明对共轭断层采用削截关系拆分-组合的定义方法，具体过程如下(如图2所示)：

①根据共轭断层的接触范围及空间接触关系，选定晚期发育断层为被削截断层，早期发育断层为削截断层；

②将被削截断层拆分为三个断层，即削截断层与被削截断层完全未接触部分定义为一条断层，削截断层与被削截断层接触部分定义为两条断层(相同断层数据，不同断层名称标记)；

③三条拆分后断层分别与早期发育的削截断层按照不同的断层削截方向定义接触关系；

④将定义好接触关系的断层重新融合为晚期发育的被削截断层，完成共轭断层削截关系定义。

图3为建立的三维断层框架模型图。

2)根据地震层位解释数据建立三维层位框架模型(如图4所示)。

3)根据构造演化特征及地质先验信息判断断层与层位的发育先后，以此为依据定义断层与层位的空间削截关系，将步骤1)得到的三维断层框架模型与步骤2)得到的三维层位框架模型组合得到高精度的三维地震地层格架。

4)采用“多体相控迭代法”构建纵横波速度、密度等反演低频模型，其具体步骤为：

①根据密度测井曲线的低频趋势线，采用马尔科夫链-蒙特卡洛算法计算得到初始的密度体数据；

②在地震偏移速度体数据基础上，利用井点位置处声波测井曲线并采用马尔科夫链-蒙特卡洛算法得到校正后的偏移速度数据；

③利用Gassmann方程计算横波速度数据体；

④将三维地震地层格架内充填上述步骤计算的速度、密度，得到用于叠前反演的初始低频模型；

⑤利用初始低频模型进行叠前反演得到初次反演结果，对初次反演结果提取能反映储层展布的敏感地震体属性，并结合先期地质认识修正地震属性对储层展布不符合的区域，通过合理添加虚拟井的方式使得地震属性反映的储层展布能够符合地质认识(如图5所示)，得到地震相数据体；

⑥利用地震相数据体修改参与反演的低频模型。

5)迭代优化叠前反演过程，直至反演结果满足空间误差和损失函数最小时为止，输出最终反演结果。

图6、图7可以说明本发明所述的反演方法的技术效果：图6(a)为实际目的层段的原始地震剖面图；如图6(b)为采用本发明方法得到的叠前反演剖面图，可以看出储层边界特征清晰，与原始地震剖面特征吻合。图7(a)所示为本发明得到的反演结果提取的均方根振幅属性，图7(b)所示为常规叠前反演结果提取的均方根振幅属性。对比可以看到，本发明得到的反演结果浊积水道特征明显，较常规叠前反演结果而言，对储层的边界刻画程度大大提升。

上述各实施例仅用于对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。