CN102156297B - 基于砂岩油藏叠后地震数据的流体替换方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于砂岩油藏叠后地震数据的流体替换方法，包括：确定实际油藏参数变化范围及描述的砂岩油藏岩石物理模型；建立三层地质模型，采用褶积模型模拟叠后地震数据；建立流体替换前后叠后地震数据油藏界面反射振幅关系方程，并建立油藏流体替换前后地震反射振幅差异分析图版；基于实际油田测井资料与岩石物理资料，建立实际油藏孔隙度与泥质含量关系，并对建立的所述流体替换前后油藏界面反射地震振幅关系方程进行约束；利用振幅校正后的砂岩油藏实际叠后地震数据振幅为输入，利用约束的流体替换前后油藏界面反射地震振幅关系方程，计算流体替换后实际油藏界面叠后地震反射振幅，完成基于砂岩油藏叠后地震数据的流体替换。

Description

基于砂岩油藏叠后地震数据的流体替换方法

技术领域

本发明涉及油气田地震油藏描述与监测方法，特别是关于一种基于砂岩油藏叠后地震数据的流体替换方法。

背景技术

流体替换是地震油藏描述与监测过程中非常重要的环节，应用广泛。流体替换的目的是建立饱和水储层与含油气储层地震响应之间的关系。在时移地震研究中，基于流体替换与地震模拟分析不同油藏流体变化引起的地震差异，从而进行时移地震可行性分析与差异地震资料解释。在油藏描述研究前，利用测井资料进行流体替换，从而进行地震有效属性分析与优选。在实际油田条件下，流体替换是基于测井曲线和实验室岩芯测量数据建立的岩石物理关系利用Gassmann方程进行的。流体替换过程中由于需要油藏厚度、孔隙度、泥质含量和流体属性等信息，目前实际油藏流体替换只能在测井曲线上进行，这很大程度上限制了该技术的应用，尤其在海上油气田勘探时，由于缺少测井数据而无法进行或难以进行流体替换分析研究，对油藏描述与预测十分不利。

目前，流体替换研究存在的主要问题是：1、必须基于测井曲线进行流体替换研究，在没有测井曲线的位置就不能开展流体替换研究，应用范围受测井曲线限制；2、流体替换限于测井资料，只能提供测井位置油藏流体替换前后地震响应变化特征，不能为油藏特征，包括储层厚度、孔隙度和泥质含量等参数，变化后叠后地震响应变化特征提供有效信息。3、提供的流体替换前后地震响应特征完全依靠测井资料和模拟地震数据，与实际地震资料结合不密切。

发明内容

本发明实施例提供一种基于砂岩油藏叠后地震数据的流体替换方法，以实现基于叠后地震数据的流体替换，降低流体替换对测井数据的依赖，为叠后地震油藏描述与监测提供更多有效信息。

为了达到上述技术目的，本发明实施例提供了一种基于砂岩油藏叠后地震数据的流体替换方法，所述方法包括：

利用实际油田有限测井资料和实验室岩芯测量数据，确定实际油藏参数变化范围及描述的砂岩油藏岩石物理模型；

建立三层地质模型，利用所述岩石物理模型与所述的实际油藏参数变化范围计算砂岩油藏流体替换前后三层地质模型弹性参数，并基于泥岩-砂岩可能组合方式并采用褶积模型模拟所用参数变化和组合方式叠后地震数据；

利用所述的实际油藏参数变化范围和所述基于油藏流体替换前后模拟的叠后地震数据，分析不同油藏参数变化对油藏流体替换前后地震反射振幅关系影响，采用流体替换前后地震反射振幅数据交汇与曲线拟合方法建立流体替换前后叠后地震数据油藏界面反射振幅关系方程，并建立不同油藏参数同时变化时，油藏流体替换前后地震反射振幅差异分析图版；

基于实际油田测井资料与岩石物理资料，采用数据交汇分析与曲线拟合建立实际油藏孔隙度与泥质含量关系，并对建立的所述流体替换前后油藏界面反射地震振幅关系方程进行约束；

利用振幅校正后的砂岩油藏实际叠后地震数据振幅为输入，利用约束的所述流体替换前后油藏界面反射地震振幅关系方程，计算流体替换后实际油藏界面叠后地震反射振幅，完成基于砂岩油藏叠后地震数据的流体替换。

可选的，在本发明的一实施例中，所述确定实际油藏参数变化范围及描述的砂岩油藏岩石物理模型，包括：通过分析砂岩油藏岩石特征，建立和确定适合描述研究目标储层砂岩的岩石物理模型及，并根据实际油藏有限的测井数据与岩心资料确定有效储层相关的实际油藏参数变化范围；所述油藏参数包括孔隙度、泥质含量、油藏厚度。

可选的，在本发明的一实施例中，所述三层地质模型为建立的不同油藏结构与弹性参数变化的地质模型，可调整油藏厚度、纵波速度与密度参数以及油藏盖层纵波速度与密度参数。

可选的，在本发明的一实施例中，所述利用三层地质模型，采用褶积模型模拟叠后地震数据，包括：利用建立的不同油藏结构与弹性参数变化的地质模型，基于褶积模型理论方法模拟叠后地震数据，并实现子波频率与油藏厚度的匹配，消除子波频率对建立的油藏流体替换前后地震反射振幅关系影响。

可选的，在本发明的一实施例中，所述建立实际油藏孔隙度与泥质含量关系，包括：利用有限的测井资料曲线和岩心数据，交汇分析孔隙度与泥质含量变化关系，确定泥质含量对砂岩有效孔隙影响特征后，针对研究砂岩储层利用孔隙度与泥质含量进行交汇与数据拟合，建立实际油藏孔隙度与泥质含量关系方程。

上述技术方案具有如下有益效果：提供一种可以直接应用于砂岩油藏叠后地震数据的流体替换方法，基于砂岩油藏岩石物理模型，通过地震叠后正演模拟与数据交汇分析，直接建立油藏流体替换前后叠后地震反射振幅关系，从而实现基于叠后地震数据的流体替换，很大程度降低流体替换对测井数据的依赖，使流体替换成为更为强有力的工具，从而为叠后地震油藏描述与监测提供更多有效信息。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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。

图1为本发明实施例一种基于砂岩油藏叠后地震数据的流体替换方法流程图；

图2为本发明实施例建立的三层地质模型示意图；

图3a-图3d为本发明实施例不同油藏厚度，储层泥质含量不变(0.10)，孔隙度变化(0.10-0.30)时饱和水储层与含气储层顶界面地震反射振幅交汇图；

图4为本发明实施例储层泥质含量不变(0.10)，孔隙度变化(0.10-0.30)时饱和水储层与含气储层顶界面地震反射振幅交汇图；

图5a-图5d为本发明实施例不同油藏厚度，储层孔隙度不变(0.25)，泥质含量变化(0.0-0.20)时饱和水储层与含气储层顶界面地震反射振幅交汇图；

图6为本发明实施例储层孔隙度不变(0.25)，泥质含量变化(0.0-0.20)时饱和水储层与含气储层顶界面地震反射振幅交汇图；

图7a-图7d为本发明实施例孔隙度变化(0.1-0.3)和泥质含量变化(0-0.2)同时变化与饱和水储层与含气储层顶界面反射地震振幅关系图版；

图8a-图8b为本发明实施例基于胶结砂岩油藏实际测井资料计算孔隙度与泥质含量交汇图；

图9a-图9d为本发明实施例不同油藏厚度，储层泥质含量与孔隙度变化(0.10-0.30)时饱和水储层与含气储层顶界面地震反射振幅交汇图；

图10为本发明实施例储层泥质含量与孔隙度变化(0.10-0.30)时饱和水储层与含气储层顶界面地震反射振幅交汇图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明是在研究了油藏参数变化与油藏流体替换前后储层界面叠后地震反射振幅变化关系基础上提出的。发明的目的是使流体替换不拘于测井数据，而是直接基于砂岩油藏叠后地震数据进行流体替换，使流体替换成为更为强有力的工具，从而为叠后地震油藏描述与监测提供更多有效信息。

如图1所示，为本发明实施例一种基于砂岩油藏叠后地震数据的流体替换方法流程图，包括：

101、利用实际油田有限测井资料和实验室岩芯测量数据，确定实际油藏参数变化范围及描述的砂岩油藏岩石物理模型；

102、建立三层地质模型，利用所述岩石物理模型与所述的实际油藏参数变化范围计算砂岩油藏流体替换前后三层地质模型弹性参数，并基于泥岩-砂岩可能组合方式并采用褶积模型模拟所用参数变化和组合方式叠后地震数据；

103、利用所述的实际油藏参数变化范围和所述基于油藏流体替换前后模拟的叠后地震数据，分析不同油藏参数变化对油藏流体替换前后地震反射振幅关系影响，采用流体替换前后地震反射振幅数据交汇与曲线拟合方法建立流体替换前后叠后地震数据油藏界面反射振幅关系方程，并建立不同油藏参数同时变化时，油藏流体替换前后地震反射振幅差异分析图版；

104、基于实际油田测井资料与岩石物理资料，采用数据交汇分析与曲线拟合建立实际油藏孔隙度与泥质含量关系，并对建立的所述流体替换前后油藏界面反射地震振幅关系方程和图版进行约束；

105、利用振幅校正后的砂岩油藏实际叠后地震数据振幅为输入，利用约束的所述流体替换前后油藏界面反射地震振幅关系方程和图版，计算流体替换后实际油藏界面叠后地震反射振幅，完成基于砂岩油藏叠后地震数据的流体替换。

本发明具体采取以下工作步骤来实现上述技术方案：砂岩油藏岩石物理模型建立与相关参数变化范围确定→地质模型建立→基于褶积模型叠后地震数据模拟→油藏参数变化对流体替换前后叠后地震反射振幅交汇影响分析→实际油藏孔隙度与泥质含量关系建立→流体替换前后地震反射振幅关系建立→基于实际地震资料流体替换后地震反射振幅计算。技术方案与工作步骤详细叙述如下：

1、砂岩油藏岩石物理模型建立与相关参数变化范围确定：通过分析砂岩油藏岩石特征，建立和确定适合描述研究目标储层砂岩的岩石物理模型及相关模型参数，能够对岩石孔隙度变化、泥质含量变化以及有效压力和流体参数等变化对油藏纵波速度以及密度的影响进行定量描述，并根据实际油藏有限的测井数据与岩心资料确定有效储层相关参数变化范围，如孔隙度和泥质含量变化范围以及流体替换前后流体变化情况，为分析储层参数变化范围内油藏界面叠后地震数据振幅关系奠定基础。

砂岩储层利用胶结砂岩模型进行描述。胶结砂岩模型基于Hashin-Shtrikman的上边界推导得到，可以计算胶结砂岩干岩石有效体积模量(K_eff)和剪切模型(G_eff)。岩石物理模型方程如方程(1)和(2)所示：

$K_{\mathrm{eff}}={[\frac{\mathrm{\φ}/{\mathrm{\φ}}_0}{K_{\mathrm{HM}}+\frac{4}{3}G}+\frac{1-\mathrm{\φ}/{\mathrm{\φ}}_0}{K+\frac{4}{3}G}]}^{-1}-\frac{4}{3}G---\left(1\right)$

$\begin{array}{c}{G}_{\mathrm{eff}}={\left[\right[\frac{\mathrm{\φ}/{\mathrm{\φ}}_0}{G_{\mathrm{HM}}+\frac{G}{6}\left(\frac{9K+8G}{K+2G}\right)}]+[\frac{1-\mathrm{\φ}/{\mathrm{\φ}}_0}{G+\frac{G}{6}\left(\frac{9K+8G}{K+2G}\right)}\left]\right]}^{-1}\\ -\frac{G}{6}\left(\frac{9K+8G}{K+2G}\right)\end{array}---\left(2\right)$

方程中φ和φ₀为岩石孔隙度和临界孔隙度，K和G为岩石基质体积模和剪切模量，K_HM和G_HM为一定有效压力下随机排列同规格球堆体积模量与剪切模量，可以利用Hertz-Mindlin接触理论模型计算。岩石饱和不同流体时体积模量与剪切模量采用Gassmann方程进行计算，如方程(3)和(4)所示。

$K_{\mathrm{Wet}}=K_s\frac{\mathrm{\φ}{K}_{\mathrm{Dry}}-(1+\mathrm{\φ})K_f{K}_{\mathrm{Dry}}/K_s+K_f}{(1-\mathrm{\φ})K_f+\mathrm{\φ}{K}_s-K_f{K}_{\mathrm{Dry}}/K_s}---\left(3\right)$

G_Wet＝G_Dry                               (4)

方程中，K_Wet、K_S、K_Dry和K_f分别为饱和流体岩石体积模量、岩石基质、干岩石和孔隙流体体积模量，G_Wet和G_Dry分别为饱和流体岩石和干岩石剪切模量。砂岩储层骨架由石英与粘土组成，泥质含量(C)变化范围为0.0-0.20，孔隙度(φ)变化范围0.0-0.30，孔隙流体为含水饱和度为1.0和含水饱和度0.40、含气饱和度0.60两种情况。为了消除计算过程中地震子波频率对试验结果的影响，地震数值模拟过程中用地震子波波长(λ)描述砂岩储层厚度，储层厚度变化范围为1/2λ_1/16λ。

2、地质模型建立：建立适合表征实际油藏特征变化的地质模型，建立地质模型能按要求任意调整油藏厚度、纵波速度与密度等参数以及油藏盖层纵波速度与密度等参数，从而实现实际油藏条件下可能油藏结构与油藏弹性参数的有效表征，为不同油藏结构与弹性参数变化时叠后地震模拟提供有效输入模型数据。

如图2所示，为本发明实施例建立的三层地质模型示意图，顶层与底层为饱和水泥岩层，简称泥岩，研究过程中油藏参数保持不变。中间层为砂岩储层，研究过程中其厚度、孔隙度和泥质含量及其组合发生变化。

3、基于褶积模型叠后地震数据模拟：利用建立的不同油藏结构与弹性参数变化的地质模型，基于褶积模型理论方法模拟叠后地震数据，并实现子波频率与油藏厚度的匹配，从而消除子波频率对建立流体替换前后叠后地震资料反射振幅关系的影响。利用模拟地震资料精确提取油藏结构与弹性参数变化时油藏界面叠后地震反射振幅，为叠后地震反射振幅与油藏参数交汇分析提供数据。

叠后地震数值模拟采用褶积模型，在褶积模型中，把地震反射信号s(t)看作是地震子波w(t)与地下反射率r(t)的褶积。地震子波w(t)，使用实际地震系统记录到的地下一个单独的平面反射界面反射的波形。反射率r(t)则代表理想的无噪声地震记录，这一理想地震记录应该是当地震子波为理想的尖脉冲是由实际地下情况记录到的。地震子波w(t)与地下反射率r(t)的褶积计算地震信号s(t)方程如下式(5)和(6)所示，而反射系数r(t)的计算方程如式(7)所示：

s(t)＝r(t)*w(t)                               (5)

$s\left(t\right)={\∫}_{-\∞}^{\∞}w\left(\mathrm{\τ}\right)r(t-\mathrm{\τ})\mathrm{d\τ}---\left(6\right)$

r(t)＝(Vp₂ρ₂-Vp₁ρ₁)/(Vp₂ρ₂+Vp₁ρ₁)         (7)

上式中Vp₁、Vp₂、ρ₁和ρ₂分别是盖层和储层的纵波速度与密度。

4、油藏参数变化对流体替换前后叠后地震反射振幅交汇影响分析：基于建立岩石物理模型和地质模型，在确定的油藏参数变化范围内模拟单一油藏参数，如油藏厚度、孔隙度和泥质含量，及组合变化，如油藏厚度与孔隙度同时变化、孔隙度与泥质含量同时变化时的叠后地震数据，交汇分析流体替换前后叠后地震数据油藏界面反射振幅关系变化，并通过数据拟合，建立不同油藏参数变化条件下，流体替换前后叠后地震数据油藏界面反射振幅关系方程。

实际油藏条件下，油藏的厚度、孔隙度和泥质含量都随储层沉积环境变化而变化，并且这些参数在没有测井资料条件下是不能直接从地震资料中获取的。因此地震数值试验分析过程中，先假定其它参数不变，而逐一分析单一因素变化时饱和水储层顶界面地震反射振幅(R_Wet)与含气储层顶界面地震反射振幅(R_Gas)的关系的变化，再进行多参数变化组合分析。首先假定油藏泥质含量保持不变为0.10，而孔隙度变化范围为0.10-0.30。计算不同储层厚度(1/2λ、1/4λ、1/8λ和1/16λ)条件下，R_Wet与R_Gas之间的关系，计算结果如图3a-图3d所示。数值计算结果表明，泥质含量不变而孔隙度变化时不同储层厚度条件下R_Wet与R_Gas之间都呈现很好的线性关系。线性拟合方程如式(8)所示。为了消除厚度影响，将图3a-图3d中不同砂岩厚度R_Wet与R_Gas交汇图叠合得到如图4所示结果，R_Wet与R_Gas呈现很好的线性关系，拟合的线性方程如式(9)所示。因此储层厚度和孔隙度变化而泥质含量不变条件下，利用R_Wet与R_Gas之间线性方程可以实现基于地震数据的流体替换。

R_Gas＝1.2062R_Wet-0.0598，λ/2；R_Gas＝1.1906R_Wet-0.0783λ/4；

R_Gas＝1.4366R_Wet-0.0678，λ/8；R_Gas＝1.5573R_Wet-0.0251，λ/16.       (8)

R_Gas＝1.1366R_Wet-0.0483；λ/2，λ/4，λ/8λ/16.                      (9)

图3a-图3d为本发明实施例不同油藏厚度，储层泥质含量不变(0.10)，孔隙度变化(0.10-0.30)时饱和水储层与含气储层顶界面地震反射振幅交汇图。自左至右自上至下分别对应储层厚度为1/2、1/4、1/8和1/16波长，颜色代表孔隙度变化。

图4为本发明实施例储层泥质含量不变(0.10)，孔隙度变化(0.10-0.30)时饱和水储层与含气储层顶界面地震反射振幅交汇图，是图3a-图3d中所有油藏厚度的叠合。

假定油藏孔隙度保持不变为0.25，而泥质含量变化范围为0.0-0.20。计算不同储层厚度(1/2λ、1/4λ、1/8λ和1/16λ)条件下，R_Wet与R_Gas之间的关系，计算结果如图4所示。数值计算结果表明，孔隙度不变而泥质含量变化时不同储层厚度条件下R_Wet与R_Gas之间都呈现很好的线性关系，如式(10)所示。与图3a-图3d相比，泥质含量变化对R_Wet与R_Gas关系的影响相对于孔隙度变化影响要小的多。同样，为了消除厚度影响，将图5a-图5d中不同砂岩厚度R_Wet与R_Gas交汇图叠合得到如图6所示结果，两者呈现较好的线性关系，拟合的线性方程如式(11)。因此储层厚度和泥质含量变化而孔隙度不变条件下，利用R_Wet与R_Gas之间线性方程可以实现基于地震数据的流体替换。

R_Gas＝1.2018R_Wet-0.0586，λ/2；R_Gas＝1.1187R_Wet-0.0780λ/4；

R_Gas＝1.4486R_Wet-0.0662，λ/8；R_Gas＝1.5949R_Wet-0.0239，λ/16.      (10)

R_Gas＝0.8925R_Wet-0.0512；λ/2，λ/4，λ/8λ/16.                     (11)

图5a-图5d为本发明实施例不同油藏厚度，储层孔隙度不变(0.25)，泥质含量变化(0.0-0.20)时饱和水储层与含气储层顶界面地震反射振幅交汇图。自左至右自上至下分别对应储层厚度为1/2、1/4、1/8和1/16波长，颜色代表泥质含量。

图6为本发明实施例储层孔隙度不变(0.25)，泥质含量变化(0.0-0.20)时饱和水储层与含气储层顶界面地震反射振幅交汇图，是图5a-图5d中所有油藏厚度的叠合。

在孔隙度、泥质含量和厚度同时变化时，可以建立三者同时变化时流体替换前后叠后地震反射振幅变化差异关系图版，利用该图版可以分析孔隙度和泥质含量在一定变化范围时叠后地震反射振幅差异变化范围。

图7a-图7d为本发明实施例孔隙度变化(0.1-0.3)和泥质含量变化(0-0.2)同时变化与饱和水储层与含气储层顶界面叠后反射地震振幅差异关系图版。

5、实际油藏孔隙度与泥质含量关系建立：利用有限的测井资料曲线和岩心数据，交汇分析孔隙度与泥质含量变化关系。因为泥质的出现会填充砂岩的有效孔隙，从而使砂岩的有效孔隙降低。确定泥质含量对砂岩有效孔隙影响特征后，针对研究砂岩储层利用孔隙度与泥质含量进行交汇与数据拟合，建立实际油藏孔隙度与泥质含量关系。

实际油藏条件下，储层的厚度、孔隙度和泥质含量都随储层沉积环境变化而变化，并且这些参数在没有测井资料条件下都不能直接从地震资料中获取的。为了建立储层的厚度、孔隙度和泥质含量同时变化时R_Wet与R_Gas之间函数关系，一种最简单的方案是考虑到油藏泥质含量变化对R_Wet与R_Gas关系影响较小，可以忽略泥质含量变化对两者关系的影响，但这会在一定程度上影响地震流体替换的精度。另一种方案是基于实际岩石物理资料建立孔隙度与泥质含量之间的关系，该方案物理意义明确，粘土通常充填砂岩储层有效孔隙，因此泥质含量越高砂岩储层孔隙度越低。图8a显示基于实际油田胶结砂岩油藏实际测井资料得到孔隙度与泥质含量交汇图。数据交汇分析表明，随着储层砂岩孔隙度的降低，储层泥质含量逐渐升高，如图中箭头所示，因此建立孔隙度与泥质含量之间的关系是可行的。为提高建立的孔隙度与泥质含量之间方程的精度，针对研究储层并在一定深度范围内建立两者之间关系。图8b显示了针对研究砂岩储层的孔隙度与泥质含量交汇与数据拟合曲线，孔隙度与泥质含量数据拟合曲线如方程(12)所示。

C＝-61.3975φ³+40.1796φ²-8.6370φ+0.6348.          (12)

图8a-图8b为本发明实施例基于胶结砂岩油藏实际测井资料计算孔隙度与泥质含量交汇图。图8a测井曲线中所有砂岩层孔隙度与泥质含量交汇图；图8b针对研究储层的孔隙度与泥质含量交汇与数据拟合曲线。

6、流体替换前后地震反射振幅关系建立：基于建立岩石物理模型、地质模型和建立实际油藏孔隙度与泥质含量关系，模拟不同油藏厚度下孔隙度变化时的叠后地震数据，并将不同厚度与孔隙度油藏流体替换前后叠后地震数据油藏界面反射振幅进行交汇分析与数据拟合，建立实际油藏条件下流体替换前后叠后地震数据油藏界面反射振幅关系方程，为实际油藏流体替换后叠后地震反射振幅计算提供计算准则。

在建立了油藏孔隙度与泥质含量关系后，将该方程应用于建立储层的厚度、孔隙度和泥质含量同时变化时R_Wet与R_Gas之间的函数关系。油藏孔隙度变化范围为0.10-0.30，而泥质含量随孔隙度按方程(12)而变化。计算不同储层厚度(1/2λ、1/4λ、1/8λ和1/16λ)条件下，R_Wet与R_Gas之间的关系，计算结果如图9a-图9d所示。数值计算结果表明，储层孔隙度和泥质含量同时变化时不同储层厚度条件下R_Wet与R_Gas之间都呈现很好的线性关系，同样，为了消除厚度影响，将图9a-图9d中不同砂岩厚度R_Wet与R_Gas交汇图叠合得到如图10所示结果，R_Wet与R_Gas呈现很好的线性关系，拟合的线性方程如式(13)所示。因此在储层厚度、孔隙度和泥质含量同时变化条件下，利用方程(13)所示R_Wet与R_Gas之间线性方程可以实现基于地震数据的流体替换。

R_Gas＝1.0826R_Wet-0.0416；λ/2，λ/4，λ/8λ/16.       (13)

图9a-图9d为本发明实施例不同油藏厚度，储层泥质含量与孔隙度变化(0.10-0.30)时饱和水储层与含气储层顶界面地震反射振幅交汇图。自左至右自上至下分别对应储层厚度为1/2、1/4、1/8和1/16波长，颜色代表孔隙度。

图10为本发明实施例储层泥质含量与孔隙度变化(0.10-0.30)时饱和水储层与含气储层顶界面地震反射振幅交汇图，是图9a-图9d中所有油藏厚度的叠合。

7、基于实际地震资料流体替换后地震反射振幅计算：针对研究的油藏层段，基于模拟叠后地震数据均方根振幅，对实际叠后地震数据振幅进行整体校正处理。并以整体校正后的油藏实际叠后地震数据振幅为输入，利用建立的实际油藏条件下流体替换前后叠后地震数据油藏界面反射振幅关系方程计算流体替换后实际油藏界面叠后地震反射振幅，完成基于砂岩油藏叠后地震数据的流体替换。

本发明实施例由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、流体替换研究不再局限于测井数据，可以基于地震资料直接进行流体替换，大大的扩大了流体替换应用范围，为地震油藏描述与监测提供更为广泛的分析数据；2、基于叠后地震数据进行流体替换只需设定储层流体变化情况与叠后地震数据，不需要储层厚度、孔隙度和泥质含量等其他参数变化信息。3、提供的流体替换前后地震响应特征不完全依靠测井资料及其模拟地震数据，而与实际叠后地震资料密切结合，数据可靠性更高。

以上所述的具体实施方式，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，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，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。

Claims (5)

1.一种基于砂岩油藏叠后地震数据的流体替换方法，其特征在于，所述方法包括：

利用实际油田有限测井资料和实验室岩芯测量数据，确定实际油藏参数变化范围及描述的砂岩油藏岩石物理模型；

建立三层地质模型，利用所述岩石物理模型与所述的实际油藏参数变化范围计算砂岩油藏流体替换前后三层地质模型弹性参数，并基于泥岩-砂岩可能组合方式并采用褶积模型模拟所用参数变化和砂岩与泥岩组合时的叠后地震数据；

利用所述的实际油藏参数变化范围和所述叠后地震数据，分析不同油藏参数变化对油藏流体替换前后地震反射振幅关系影响，采用流体替换前后地震反射振幅数据交汇与曲线拟合方法建立流体替换前后叠后地震数据油藏界面反射振幅关系方程：其中，泥质含量不变时为R_Gas=1.1366R_Wet-0.0483，而孔隙度不变时为R_Gas=0.8925R_Wet-0.0512，其中，R_Wet为饱和水储层顶界面地震反射振幅，R_Gas为含气储层顶界面地震反射振幅，并建立不同油藏参数同时变化时，油藏流体替换前后地震反射振幅差异分析图版；

基于实际油田测井资料与岩石物理资料，采用数据交汇分析与曲线拟合建立实际油藏孔隙度与泥质含量关系，并对建立的所述流体替换前后叠后地震数据油藏界面反射振幅关系方程进行约束；

利用振幅校正后的砂岩油藏实际叠后地震数据振幅为输入，利用约束的所述流体替换前后油藏界面反射地震振幅关系方程：R_Gas=1.0826R_Wet-0.0416，计算流体替换后实际油藏界面叠后地震反射振幅，完成基于砂岩油藏叠后地震数据的流体替换。

2.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述确定实际油藏参数变化范围及描述的砂岩油藏岩石物理模型，包括：

通过分析砂岩油藏岩石特征，建立和确定适合描述研究目标储层砂岩的岩石物理模型及模型参数，并根据实际油藏有限的测井数据与岩心资料确定有效储层相关的实际油藏参数变化范围；所述油藏参数包括孔隙度、泥质含量和油藏厚度。

3.如权利要求1所述方法，其特征在于，

所述三层地质模型为建立的不同油藏结构与弹性参数变化的地质模型，能调整油藏厚度、纵波速度与密度参数以及油藏盖层纵波速度与密度参数。

4.如权利要求3所述方法，其特征在于，所述利用三层地质模型，采用褶积模型模拟叠后地震数据，包括：

利用建立的不同油藏结构与弹性参数变化的地质模型，基于褶积模型理论方法模拟叠后地震数据，并实现子波频率与油藏厚度的匹配，消除子波频率对建立的油藏流体替换前后地震反射振幅关系影响。

5.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述建立实际油藏孔隙度与泥质含量关系，包括：

利用有限的测井资料曲线和岩心数据，交汇分析孔隙度与泥质含量变化关系，确定泥质含量对砂岩有效孔隙影响特征后，针对研究砂岩储层利用孔隙度与泥质含量进行交汇与数据拟合，建立实际油藏孔隙度与泥质含量关系方程：C=-61.3975φ³+40.1796φ²-8.6370φ+0.6348，其中，φ为实际油藏孔隙度，C为泥质含量。

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