一種適用于低孔隙度砂泥巖地層的橫波速度預(yù)測新方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種針對低孔隙度砂泥巖地層橫波速度預(yù)測新方法：首先輸入儲(chǔ)層段各測井參數(shù)，并對實(shí)測的縱波數(shù)據(jù)進(jìn)行1維中值濾波處理；根據(jù)當(dāng)前深度點(diǎn)的孔隙度的大小，分別計(jì)算小孔隙度層段和大、中孔隙度層段的初始橫波速度；根據(jù)初始橫波速度，進(jìn)行反演計(jì)算得到首次預(yù)測的橫波速度；將首次預(yù)測的橫波速度作為初始橫波速度，重復(fù)反演計(jì)算過程，以提高反演精度，得到最終預(yù)測的橫波速度，并記錄；直至所有測井點(diǎn)計(jì)算完畢，即可得到儲(chǔ)層段每個(gè)測井深度點(diǎn)的預(yù)測橫波速度。本發(fā)明的有益效果是對于小孔隙層段的橫波預(yù)測效果較好。
【專利說明】一種適用于低孔隙度砂泥巖地層的橫波速度預(yù)測新方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于測井橫波速度反演的【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種適用于低孔隙度砂泥巖地層橫波速度預(yù)測新方法。
【背景技術(shù)】
[0002](1)地震橫波:橫波是地震波中波前進(jìn)方向與質(zhì)點(diǎn)震動(dòng)方向垂直的波，橫波在判斷巖性、裂縫以及含油氣性方面有其固有的優(yōu)點(diǎn)。
[0003](2)橫波預(yù)測:根據(jù)目標(biāo)井或其他井的已知測井?dāng)?shù)據(jù)或其他數(shù)據(jù)，預(yù)測(或估算)目標(biāo)井的橫波數(shù)據(jù)。
[0004](3)孔隙結(jié)構(gòu):指巖石所具有的孔隙和喉道的幾何形狀、大小、分布、連通情況以及孔隙之間的配置關(guān)系等。
[0005](4)測井曲線:采用各種測井儀器對井筒周圍的地層進(jìn)行測試，并通過計(jì)算機(jī)處理并以曲線形式記錄的井中巖性、飽和性質(zhì)等參數(shù)的曲線。
[0006](5)巖石物理:研究巖石的各種物理性質(zhì)及其產(chǎn)生機(jī)制；巖石物理學(xué)既是物理學(xué)的分支，又是地球物理學(xué)的一個(gè)重要組成部分。它是聯(lián)系地球物理學(xué)、巖石學(xué)的紐帶和橋梁。
[0007](6)擬合:指根據(jù)某一函數(shù)的若干個(gè)離散函數(shù)值，通過調(diào)整該函數(shù)中若干待定系數(shù)，使得該函數(shù)與已知點(diǎn)集的差別最小。
[0008](一 )現(xiàn)有技術(shù):
[0009]在油氣地球物理勘探領(lǐng)域，現(xiàn)有的橫波預(yù)測方法主要有以下幾類:
[0010](I)基于經(jīng)驗(yàn)關(guān)系的方法，該方法以縱波速度為基礎(chǔ)，通過擬合實(shí)測縱、橫波速度、孔隙度、泥質(zhì)含量、密度等參數(shù)來計(jì)算橫波速度，如MavkoG，MukerjiT, DvorkinJ等(1998)出版的《巖石物理手冊》、Creenberg-Castagna(1992)提出的橫波預(yù)測方法。
[0011](2)基于測井約束的反演方法，該方法先設(shè)定一組基質(zhì)礦物的初始值，再基于常規(guī)Xu-White模型計(jì)算橫波，并以測井所得縱波、密度曲線對反演結(jié)果進(jìn)行約束，如郭棟等(2007)年提出的橫波速度計(jì)算方法與應(yīng)用。
[0012](3)基于固定扁率的彈性參數(shù)反演橫波預(yù)測方法，如熊曉軍等(ZL專利號:201110243541.3)的發(fā)明專利“基于自適應(yīng)基質(zhì)礦物等效彈性模量反演的橫波估算方法”，熊曉軍(2012)年提出的基于等效彈性模量反演的橫波預(yù)測方法。
[0013](4)基于變化扁率的常規(guī)XU-White模型橫波反演方法，該方法是Xu及White聯(lián)合K-T模型、Gassmann模型及微分等效介質(zhì)理論建立的沙泥巖速度理論模型，克服了經(jīng)驗(yàn)公式缺乏明確物理意義的缺陷，并考慮了孔隙扁率對預(yù)測橫波的影響，如白俊雨(2012)提出的基于Xu-White模型的橫波速度預(yù)測的誤差分析；
[0014](5)基于多種模型優(yōu)選的方法,該方法米取多種巖石物理模型獲取橫波速度,通過對比多種模型的擬合效果，優(yōu)選出適合于蘇里格氣田砂泥巖地層的橫波速度擬合模型，如馮昕鵬(2012)年提出的橫波速度擬合技術(shù)在蘇里格氣田的應(yīng)用；[0015]上述5類方法對比:第I類方法計(jì)算效率最快，但僅根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算的橫波速度，精度最差；第2類方法計(jì)算效率較低，需要反演的參數(shù)有5個(gè)，故多解性較強(qiáng)，且未考慮孔隙扁率對反演效果的影響；第3類方法能自適應(yīng)地反演基質(zhì)礦物等彈性參數(shù)，計(jì)算精度在這5類方法中最高，但采用固定扁率進(jìn)行計(jì)算，未考慮孔隙扁率對反演效果的影響，精度有待提高；第4類方法根據(jù)Xu-White模型能較精確地計(jì)算橫波速度，但計(jì)算效率較低，且必須準(zhǔn)確給定基質(zhì)礦物彈性參數(shù);第5類方法計(jì)算效率最低，能獲取較適合于蘇里格氣田的速度模型，但同樣需要準(zhǔn)確地給定基質(zhì)礦物彈性參數(shù)。
[0016]現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn):
[0017](I)類似于蘇里格氣田類型的研究區(qū)塊，具有低孔、低滲、低豐度的三低特征，巖性橫向變化快，小孔隙層段(孔隙度小于0.02)縱、橫波速度變化規(guī)律不相同，上述5類方法均未針對此類型氣田小孔隙層段的特點(diǎn)進(jìn)行處理，故對于小孔隙層段的橫波預(yù)測效果較差;
[0018](2)第I類方法是建立在飽水巖石的Vp-Vs速度公式的基礎(chǔ)上，但實(shí)際地下儲(chǔ)層中通常含有油氣或不飽水情況，油或氣會(huì)導(dǎo)致實(shí)際儲(chǔ)層中Vp-Vs速度關(guān)系偏離基于飽水情況下的Vp-Vs速度公式，導(dǎo)致儲(chǔ)層段橫波預(yù)測精度不理想。
[0019](3)第2類方法與第3類方法均采用固定的孔隙縱橫比進(jìn)行計(jì)算，并未考慮孔隙類型對橫波預(yù)測的影響，故反演效果仍有待提高。
[0020](4)第4類方法雖然考慮了孔隙類型對預(yù)測橫波的影響，但該方法是基于砂巖孔隙度與孔隙縱橫比的經(jīng)驗(yàn)公式給定孔隙扁率，精度不高，且該方法采用常規(guī)Xu-White模型進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算效率較低。
[0021](5)第5類方法采用多種巖石物理模型進(jìn)行計(jì)算，優(yōu)選適合于蘇里格氣田類型的速度模型，其缺點(diǎn)是計(jì)算效率低，且其前提必須獲得準(zhǔn)確的基質(zhì)礦物體積模量，然而基質(zhì)礦物的體積模量隨地區(qū)變化較大，在實(shí)際中很難準(zhǔn)確的設(shè)定。
[0022](6)蘇里格氣田類型的測井曲線存在噪音影響，上述5類方法在計(jì)算前均未對實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪處理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0023]本發(fā)明的目的在于提供一種針對低孔隙度砂泥巖地層橫波速度預(yù)測新方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)未對具有低孔隙度，低滲透率，低豐度的三低特征氣田的小孔隙層段進(jìn)行處理，對于小孔隙層段的橫波預(yù)測效果較差的問題。
[0024]本發(fā)明的技術(shù)方案按照以下步驟進(jìn)行:
[0025]步驟1:輸入目的層段的深度、實(shí)測縱波速度、密度、孔隙度、含水飽和度、泥質(zhì)含量，并對目的層段的縱波速度進(jìn)行一維中值濾波處理；
[0026]步驟2:應(yīng)用步驟I中的參數(shù)，根據(jù)當(dāng)前測井深度點(diǎn)的孔隙度的大小，分別計(jì)算小孔隙度層段和大、中孔隙度層段的初始橫波速度；
[0027]步驟3:根據(jù)初始橫波速度，進(jìn)行反演計(jì)算得到首次預(yù)測的橫波速度；
[0028]步驟4:將步驟3中首次預(yù)測的橫波速度作為初始橫波速度，重復(fù)一次步驟3的反演計(jì)算過程，以提高反演精度，得到最終預(yù)測的橫波速度，并記錄；
[0029]步驟5:對測井的每一個(gè)深度點(diǎn)進(jìn)行步驟2至步驟4的計(jì)算，直至所有測井點(diǎn)計(jì)算完畢，即可得到儲(chǔ)層段每個(gè)測井深度點(diǎn)的預(yù)測橫波速度。
[0030]本發(fā)明的技術(shù)特點(diǎn)還在于步驟2中，若孔隙度小于或等于0.02，則運(yùn)用公式Vs J = OMSx^; +0.452X+0.982 *由濾波后的該深度點(diǎn)的實(shí)測縱波速度直接計(jì)算
出該小孔隙度層段的初始橫波速度，若孔隙度大于0.02，則計(jì)算方法為:
[0031]首先根據(jù)當(dāng)前測井深度點(diǎn)的實(shí)測數(shù)據(jù)計(jì)算對應(yīng)的流體體積模量KfI:
[0032]Kw = 2.02+0.304 X SD-0.0572 X SD2,
[0033]K0 = 1.19+0.362 X SD-0.042 X SD2,
[0034]Kg = 0.00014+0.00946 X SD-0.00145 X SD2,
【權(quán)利要求】
1.一種適用于低孔隙度砂泥巖地層橫波速度預(yù)測新方法，其特征在于按照以下步驟進(jìn)行: 步驟1:輸入目的層段的深度、實(shí)測縱波速度、密度、孔隙度、含水飽和度、泥質(zhì)含量，并對目的層段的縱波速度進(jìn)行一維中值濾波處理； 步驟2:應(yīng)用步驟I中的參數(shù)，根據(jù)深度點(diǎn)的孔隙度的大小，分別計(jì)算小孔隙度層段和大、中孔隙度層段的初始橫波速度； 步驟3:根據(jù)初始橫波速度，進(jìn)行反演計(jì)算得到首次預(yù)測的橫波速度； 步驟4:將步驟3中首次預(yù)測的橫波速度作為初始橫波速度，重復(fù)一次步驟3的反演計(jì)算過程，以提高反演精度，得到最終預(yù)測的橫波速度，并記錄； 步驟5:對測井的每一個(gè)深度點(diǎn)進(jìn)行步驟2至步驟4的計(jì)算，直至所有測井點(diǎn)計(jì)算完畢，即可得到儲(chǔ)層段每 個(gè)測井深度點(diǎn)的預(yù)測橫波速度。
2.按照權(quán)利要求1所述一種適用于低孔隙度砂泥巖地層橫波速度預(yù)測新方法，其特征在于:所述步驟2中，若孔隙度小于或等于0.02，則運(yùn)用公式F1 j = 0,068xFp2 + 0.452 X Fp + 0.982 ,由濾波后的該深度點(diǎn)的實(shí)測縱波速度直接計(jì)算出該小孔隙度層段的初始橫波速度，若孔隙度大于0.02，則計(jì)算方法為: 首先根據(jù)當(dāng)前測井深度點(diǎn)的實(shí)測數(shù)據(jù)計(jì)算對應(yīng)的流體體積模量Kfl:
Kw = 2.02+0.304XSD-0.0572 X SD2,
K0 = 1.19+0.362XSD-0.042 X SD2,
Kg = 0.00014+0.00946 X SD-0.00145 X SD2,
3.按照權(quán)利要求1所述一種適用于低孔隙度砂泥巖地層橫波速度預(yù)測新方法，其特征在于:所述步驟3中根據(jù)初始橫波速度進(jìn)行反演的方法為: 預(yù)測初始求取飽和狀態(tài)巖石的體積模量及剪切模量，
【文檔編號】G01V1/40GK103954999SQ201410188700
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年5月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月6日
【發(fā)明者】熊曉軍, 林華偉, 張珊珊 申請人:成都理工大學(xué)