基于方位各向異性彈性阻抗的裂縫檢測方法
【專利摘要】本發(fā)明基于方位各向異性彈性阻抗的裂縫檢測方法。以Connolly的彈性阻抗方程以及Ruger方程為基礎(chǔ)，推導(dǎo)出了各向異性彈性阻抗與裂縫參數(shù)，裂縫密度與裂縫方位的顯性關(guān)系式。建立了一套基于彈性阻抗的裂縫反演流程，并將各向異性參數(shù)信息加入反演的測井約束中。對該方法進行數(shù)值模型測試，反演結(jié)果與理論值大致相同，反演的裂縫密度顯示出較強的抗噪性。本發(fā)明優(yōu)勢在于可利用各向異性彈性阻抗同時求取裂縫密度與裂縫方位，在實際資料中有較好的應(yīng)用效果，具有較強的實用性。
【專利說明】基于方位各向異性彈性阻抗的裂縫檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于石油勘探領(lǐng)域，涉及裂縫儲層綜合評價中利用彈性阻抗方位各向異性的特征對有效裂縫進行檢測的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]裂縫型儲層大約占世界油氣儲量的三分之一。作為油氣運移通道和儲集空間，探測裂縫對于尋找含油氣儲層具有重大意義。裂縫的研究也是當(dāng)今時代儲層評價和預(yù)測的重要環(huán)節(jié)。而地震波中的彈性阻抗在裂縫的儲層具有方位各向異性的特征，因此可以利用該性質(zhì)探測裂縫。1999年Connolly首次提出彈性阻抗的概念,他利用Aki&Richards提出的近似反射系數(shù)推導(dǎo)了各向同性介質(zhì)下的彈性阻抗公式(Connolly，1999)，該公式將測井曲線與巖石物性參數(shù)聯(lián)系起來，提高了儲層預(yù)測精度。然而，地下介質(zhì)廣泛存在各向異性，Thomsen認(rèn)為弱各向異性因素的影響是不可以忽略的，因此，許多學(xué)者在該公式的基礎(chǔ)上開展了基于方位各向異性介質(zhì)情況下的彈性阻抗的研究，如Martins率先在廣義Thomsen型各向異性參數(shù)體系上，提出了各向異性彈性阻抗的概念(Martins，2002)，并通過數(shù)值模型描述了各向異性介質(zhì)中彈性阻抗隨入射角及方位角的變化，并將Connolly公式中的縱波反射系數(shù)與彈性阻抗的關(guān)系延伸到HTI介質(zhì)中，得到了與方位有關(guān)的縱波彈性阻抗公式，強調(diào)了彈性阻抗中方位各向異性的重要性。陳天勝(2006)等針對Martins各向異性彈性阻抗參數(shù)過于復(fù)雜的缺點重新推導(dǎo)了 HTI介質(zhì)的縱波彈性阻抗公式。苑書金等(2006)從Shuey提出的基于VTI介質(zhì)下P波反射系數(shù)近似式出發(fā)，推導(dǎo)出了弱各向異性彈性阻抗方程。李愛山等(2008)基于Ruger提出的VTI介質(zhì)下的縱波反射系數(shù)近似式，也推導(dǎo)出一種VTI介質(zhì)中的彈性 阻抗方程，對方程進行了標(biāo)準(zhǔn)化，消除了方程量綱隨角度變化而變化的不足，并通過數(shù)值模擬，開展了從彈性阻抗數(shù)據(jù)體中提取巖石物性參數(shù)的方法研究。下面介紹HTI介質(zhì)下縱波反射系數(shù)與彈性阻抗之間的一般關(guān)系式:
[0003]首先給出由Ruger提出的HTI介質(zhì)中的反射系數(shù)近似方程(Ruger，1998)，
[0004]當(dāng)入射角i較小時:
[0005]
【權(quán)利要求】
1.基于方位各向異性彈性阻抗的裂縫檢測方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟: 步驟1:對地震資料進行分方位處理，包括保幅偏移處理，抽取分方位共反射點CRP(Common Reflection Point)道集； 步驟2:從常規(guī)的AVOZ反演結(jié)果中得到裂縫參數(shù)，裂縫密度Bani及裂縫方位角<i)s，結(jié)合測井與巖石物理信息，用裂縫參數(shù)與各向異性彈性阻抗EI (i，Φ)的顯性關(guān)系式，擬合出不同方位道集下的各向異性彈性阻抗測井約束曲線； 步驟3:在Jason軟件中實施井約束的稀疏脈沖反演，求得每個分方位道集對應(yīng)的各向異性彈性阻抗EI (i，Φ)，Φ為采集方位角； 步驟4:對地震資料進行分入射角處理，包括保幅偏移處理，得到入射角部分疊加道集; 步驟5:利用不同入射角疊加道集，在Jason軟件中實施井約束的稀疏脈沖反演，求取各向同性的彈性阻抗EI (i)，i為入射角； 步驟6:計算各向異性彈性阻抗EI (i，Φ)與各向同性彈性阻抗EI (i)的比值，用反演算法求取裂縫密度Bani及裂縫方位角<i)s ； 步驟7:預(yù)測裂縫儲層發(fā)育帶。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于方位各向異性彈性阻抗的裂縫檢測方法，其特征在于，所述的步驟2中的各向異性彈性阻抗測井約束曲線，是基于Ruger提出的HTI介質(zhì)中的反射系數(shù)近似方程以及Connolly的彈性阻抗方程，建立的各向異性彈性阻抗與裂縫參數(shù)，裂縫密度Bani及裂縫方位角(^之間的顯性表達式所擬合出的；其中，縱橫波速度，密度由測井?dāng)?shù)據(jù)獲得，裂縫參數(shù)由常規(guī)AVOZ反演結(jié)果獲得。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于方位各向異性彈性阻抗的裂縫檢測方法，其特征在于，步驟2中所述的用裂縫參數(shù)與各向異性彈性阻抗EI (i，Φ)的顯性關(guān)系式是:
EI (i, Φ) /EI (i) =exp (2Banicos2 ( Φ - Φ s) sin2i) (8)
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于方位各向異性彈性阻抗的裂縫檢測方法，其特征在于，步驟6中所述的反演算法關(guān)系式是:
EI (?, Φ) /EI (i) =exp (2Banicos2 ( Φ - Φ s) sin2i) (8) 求取裂縫密度Bani及裂縫方位角<i)s時依據(jù)以下方程組:
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于方位各向異性彈性阻抗的裂縫檢測方法，其特征在于，所述方法是聯(lián)合利用各向同性彈性阻抗以及各向異性彈性阻抗同時求取裂縫密度Bani及裂縫方位角<ts。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于方位各向異性彈性阻抗的裂縫檢測方法，其特征在于，所述方法在實際資料應(yīng)用中的適用范圍如下:入射角部分疊加數(shù)據(jù)中的入射角度小于30度；所探測的裂縫密度，是指有效裂縫引起的各向異性強度；有效裂縫是指開啟并充填了流體的裂縫，是油、氣、水的有效儲集空間；各向異性強度是多組裂縫共同作用的結(jié)果:當(dāng)一定深度范圍內(nèi)有 效裂縫走向大致相同時，各向異性程度高；反之，若在一定的深度范圍內(nèi)，裂縫的走向呈現(xiàn)出不同的方向，地震波的各向異性特征會被削弱，甚至?xí)@示出各向同性的特征，則無法通過反演獲得地下裂縫的信息。
【文檔編號】E21B49/00GK104005760SQ201410152764
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年4月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月16日
【發(fā)明者】孫贊東, 尹冬曉, 張遠銀, 王招明 申請人:孫贊東