本發(fā)明涉及油氣田勘探，尤其涉及一種基于相控分析和正演模擬的疊前裂縫預(yù)測(cè)方法。

背景技術(shù)：

1、在油氣田勘探領(lǐng)域的地震勘探中，裂縫是一個(gè)非常重要的信息，對(duì)油氣富集與成藏起著至關(guān)重要的作用。但由于裂縫在構(gòu)造演化過(guò)程中的分布規(guī)律、成因類型、充填情況等方面具有多階段性和多樣性，不同期次裂縫相互重疊、制約、改造，增加了裂縫空間分布的復(fù)雜性，即各向異性。因此在以裂縫為主導(dǎo)的儲(chǔ)層預(yù)測(cè)中，往往需要通過(guò)地震資料識(shí)別和表征地下裂縫的走向、密度及分布范圍，這一過(guò)程被稱為裂縫預(yù)測(cè)。

2、目前國(guó)內(nèi)外常用的疊前裂縫預(yù)測(cè)方法主要包括橫波分裂、轉(zhuǎn)換波檢測(cè)和縱波各向異性檢測(cè)技術(shù)等，其中縱波各向異性檢測(cè)技術(shù)對(duì)高角度微裂縫的應(yīng)用最為普遍。

3、一、橫波分裂方法原理

4、橫波分裂現(xiàn)象是地震波對(duì)裂縫的最直接響應(yīng)，對(duì)于裂縫的存在具有敏感性，這決定了利用橫波來(lái)進(jìn)行裂縫的探測(cè)是相對(duì)準(zhǔn)確和有效的。當(dāng)橫波的運(yùn)動(dòng)方向與裂縫斜交時(shí)，橫波可以分裂成沿裂縫發(fā)育方向極化的快速橫波(稱為s1波)和沿正交方向極化的慢速橫波(稱為s2波)。為了觀測(cè)到橫波分裂現(xiàn)象必須得到橫波數(shù)據(jù)，目前主要是通過(guò)橫波勘探、橫波四分量勘探、轉(zhuǎn)換波勘探來(lái)獲得，前兩者方法需要的勘探成本太高，后者方法要求采集到較高信噪比的橫波信息。

5、二、縱波各向異性檢測(cè)技術(shù)方法原理

6、地震波的方位各向異性是指地震波波場(chǎng)特征會(huì)隨傳播方向或觀測(cè)方向的改變而變化。根據(jù)波動(dòng)理論的研究，地震波在通過(guò)裂縫發(fā)育帶時(shí)會(huì)產(chǎn)生某些各向異性特征，包括振幅隨方位角變化(avaz)、視速度隨方位角變化(vvaz)、子波頻率隨方位角變化(fvaz)、頻率衰減隨方位角變化(qvaz)等。這些各向異性特征使得可以通過(guò)檢測(cè)這些變化或異常來(lái)檢測(cè)裂縫發(fā)育的方位和發(fā)育密度。該方法主要理論為rüger公式，但它的假設(shè)條件是eda介質(zhì)，即平行排列的垂直裂隙，所以對(duì)中低角度的裂縫預(yù)測(cè)理論及rüger公式的后兩項(xiàng)取舍問(wèn)題還需進(jìn)一步深入研究。

7、三、現(xiàn)有方法的缺陷

8、1、現(xiàn)有的橫波分裂方法主要是通過(guò)轉(zhuǎn)換波來(lái)獲得，而往往采集到的水平分量數(shù)據(jù)不論是能量還是信噪比都低于垂向分量，因此對(duì)于具有方位各向異性的裂縫地層的勘探，不僅需要精心設(shè)計(jì)地震采集的參數(shù)(如主測(cè)線、聯(lián)絡(luò)測(cè)線的方向，觀測(cè)系統(tǒng)縱橫比，方位覆蓋次數(shù)等)，也對(duì)采集裝備的精度和多分量地震數(shù)據(jù)保幅性處理、矢量處理提出了較高的要求。這制約了轉(zhuǎn)換波裂縫探測(cè)的發(fā)展。

9、2、現(xiàn)有的縱波各向異性檢測(cè)技術(shù)的方法主要理論為rüger公式，該公式的假設(shè)條件使eda介質(zhì)，而實(shí)際地層往往不是平行排列的垂直裂隙。這造成裂縫預(yù)測(cè)模型選取存在一定的不足，這在一定程度上會(huì)降低裂縫預(yù)測(cè)的精度。

10、因此本發(fā)明針對(duì)疊前裂縫各向異性強(qiáng)的普遍現(xiàn)象，即疊前裂縫在空間上相互重疊、制約、改造的現(xiàn)象，發(fā)明了一種基于相控分析和正演模擬的疊前裂縫預(yù)測(cè)方法，在相控分析的指示下采用正演模擬分析avaz曲線的相關(guān)性進(jìn)行裂縫預(yù)測(cè)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明涉及一種基于相控分析和正演模擬的疊前裂縫預(yù)測(cè)方法，隸屬于疊前裂縫預(yù)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。該方法首先對(duì)研究區(qū)完鉆井?dāng)?shù)據(jù)基于裂縫發(fā)育情況對(duì)井進(jìn)行分類，再采用疊后地震數(shù)據(jù)對(duì)目的層地震波形進(jìn)行分類，地震波形分類數(shù)與完鉆井分類數(shù)一致，并建立地震波形與完鉆井的對(duì)應(yīng)關(guān)系，然后進(jìn)行單個(gè)cmp點(diǎn)的avaz道集分析，先沿目的層提取該cmp點(diǎn)的振幅-方位角曲線，然后基于該cmp點(diǎn)的坐標(biāo)和地震波形分類成果識(shí)別該cmp點(diǎn)對(duì)應(yīng)的完鉆井，并采用該完鉆井的數(shù)據(jù)計(jì)算不同裂縫密度下的振幅-方位角模擬曲線，再利用r2公式計(jì)算模擬與實(shí)際的振幅-方位角曲線的相關(guān)性，優(yōu)選相關(guān)性最大的裂縫密度作為當(dāng)前cmp點(diǎn)的裂縫密度，通過(guò)cmp點(diǎn)的循環(huán)計(jì)算，得到研究區(qū)目的層的裂縫密度。

2、本發(fā)明的具體步驟包括：

3、(1)輸入研究區(qū)所有的完鉆井(鉆穿目的層)的測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)，根據(jù)完鉆井所代表的不同的裂縫發(fā)育情況，將完鉆井分為n類，完鉆井的類數(shù)不少于3類；

4、(2)輸入研究區(qū)的三維疊后數(shù)據(jù)體，對(duì)目的層段，采用地震波形分類方法，將該層段在平面上劃分為n類地震波形，并建立地震波形與完鉆井的對(duì)應(yīng)關(guān)系，即第i類波形對(duì)應(yīng)第i類完鉆井；

5、(3)針對(duì)目的層段內(nèi)的單個(gè)cmp點(diǎn)：

6、(3-1)對(duì)研究區(qū)疊前地震數(shù)據(jù)沿目的層提取當(dāng)前cmp點(diǎn)的avaz道集，并提取avaz曲線，即實(shí)際的avaz曲線，縱坐標(biāo)為振幅，橫坐標(biāo)為方位角；

7、(3-2)結(jié)合步驟(1)(2)及步驟(3-1)，基于該cmp點(diǎn)的坐標(biāo)和地震波形分類成果識(shí)別該cmp點(diǎn)對(duì)應(yīng)的完鉆井；

8、(3-3)基于步驟(3-2)中獲得的完鉆井的測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)，計(jì)算不同裂縫密度下的avaz曲線，即avaz模擬曲線；

9、(3-4)利用r2公式依次計(jì)算步驟(3-3)的模擬avaz曲線與步驟(3-1)的實(shí)際avaz曲線的相關(guān)性，優(yōu)選相關(guān)性最大的裂縫密度作為當(dāng)前cmp點(diǎn)的裂縫預(yù)測(cè)密度；

10、(4)循環(huán)計(jì)算完當(dāng)前層段內(nèi)的所有cmp點(diǎn)，得到裂縫密度預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)。

11、一種基于相控分析和正演模擬的疊前裂縫預(yù)測(cè)方法，具有如下特點(diǎn)，主要表現(xiàn)為：

12、(1)本發(fā)明利用相控的思想，通過(guò)完鉆井的裂縫發(fā)育情況及目的層段的地震波形，建立疊前道集某個(gè)cmp點(diǎn)與典型完鉆井的聯(lián)系；通過(guò)計(jì)算完鉆井?dāng)?shù)據(jù)正演曲線與實(shí)際地層曲線的相關(guān)性，得到實(shí)際地層的裂縫發(fā)育密度，具有較強(qiáng)的創(chuàng)新性。

13、(2)本發(fā)明的核心基礎(chǔ)是在于如何建立完鉆井與實(shí)際目的層cmp點(diǎn)的聯(lián)系及能否利用avaz正演結(jié)果指示裂縫發(fā)育密度。發(fā)明人經(jīng)過(guò)多年的研究發(fā)現(xiàn)，完鉆井發(fā)育不同的裂縫密度，不同的地震波形，而實(shí)際目的層也發(fā)育不同的裂縫密度及地震波形，通過(guò)計(jì)算波形的相似性，可以建立cmp點(diǎn)與完鉆井的聯(lián)系；通過(guò)計(jì)算不同的裂縫密度avaz正演與地震疊前道集avaz曲線的相關(guān)性，進(jìn)而進(jìn)行疊前裂縫預(yù)測(cè)；且有方法理論支持：①完鉆井的地震波形是實(shí)際地震波形中的一部分，可以找到完鉆井的波形與實(shí)際地震波形的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系；②用完鉆井的測(cè)井資料進(jìn)行avaz正演，可以近似表征與該井裂縫密度相同的地震疊前道集的avaz曲線；因此，本發(fā)明具備很好的方法理論基礎(chǔ)。

技術(shù)特征：

1.一種基于相控分析和正演模擬的疊前裂縫預(yù)測(cè)方法，步驟包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種基于相控分析和正演模擬的疊前裂縫預(yù)測(cè)方法，隸屬于疊前裂縫預(yù)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，該方法首先基于裂縫發(fā)育情況對(duì)完鉆井進(jìn)行分類，再采用疊后地震數(shù)據(jù)對(duì)目的層的地震波形進(jìn)行分類，建立地震波形與完鉆井的對(duì)應(yīng)關(guān)系，然后沿目的層提取單個(gè)CMP點(diǎn)的振幅?方位角曲線，并基于該CMP點(diǎn)對(duì)應(yīng)的完鉆井?dāng)?shù)據(jù)計(jì)算不同裂縫密度下的振幅?方位角模擬曲線，再利用R<supgt;2</supgt;公式計(jì)算模擬與實(shí)際的振幅?方位角曲線的相關(guān)性，優(yōu)選相關(guān)性最大的裂縫密度作為當(dāng)前CMP點(diǎn)的裂縫密度，通過(guò)CMP點(diǎn)的循環(huán)計(jì)算，得到研究區(qū)目的層的裂縫密度。

技術(shù)研發(fā)人員：李明陽(yáng),熊曉軍,王朝,許志遠(yuǎn),唐浩欽
受保護(hù)的技術(shù)使用者：成都理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/11