CN103217718B - 一种补充井下缺失地层的方法 - Google Patents

Abstract

一种石油物探提高反演的效率和准确率的补充井下缺失地层的方法，依据地震反射波的反射特征、地质资料确定形成互相联接的封闭的地质区块，按测井轨迹将井数据分配到地质区块中，通过对工区所有井轨迹确定井穿过正断层断面的交切点位置，在交切点处计算上覆地层和下伏地层的厚度以及缺失地层的位置和厚度，确定缺失地层的构造特征，对缺失地层附近的层序段进行重建，补充缺失地层，将结果作为初始值和反演约束条件，进行地震反演。本发明正确有效地利用上覆地层和下伏地层的地质特征，构建缺失地层，在充分利用多种来源的已知数据基础上，对缺失数据进行预测，结果符合地质特征，在地震反演中有助于准确描述目的层内部物性的变化情况。

Description

一种补充井下缺失地层的方法

技术领域

本发明属于石油天然气勘探与开发领域，以利用计算机技术根据地震数据和地层地质资料反演估算目的层的空间展布和内部物性变化特征为目标，提供一种补充地下缺失地层，来约束地震反演准确预测地层波阻抗的变化规律的方法，为储层预测和油田开发服务。

背景技术

地球物理反演是利用观测到的数据推测地层的空间分布及地层内部物性变化的一种方法。如果只使用地面观测的地震数据进行反演，预测结果存在误差大、运算效率低的问题。为解决这个问题，结合在地震数据上得到的目的层的构造解释成果，钻井过程中获得的测井资料和岩芯数据，为地震反演提供反演初始值，在反演过程中约束反演进程，以及给反演提供可靠的低频信息。这样提高了反演结果可靠性，可准确预测目的层物性变化。

在构造运动过程中，地层会受到拉张力和重力作用的影响发生断裂形成正断层。断层是油气运移和储存的重要影响因素，很多油气藏的形成都位于断层附近。如果在正断层附近发现油藏并布置有井位钻遇这个正断层，在测井数据采集和岩性资料收集时断面两侧就会有部分地层的信息缺失，那么利用该井的测井信息建立的属性控制点上就会出现失真，如图1所示，进而导致反演方法预测目的层的物性变化失败。

发明内容

本发明目的在于提供一种在储层发育有正断层的情况下，维持地层的物性统计特征连续，提高反演的效率和准确率的补充井下缺失地层的方法。

本发明通过以下步骤实现：

1)采集工区地震数据，对叠前地震数据进行处理，获得叠后地震数据体；

步骤1)所述的处理包括地表一致性振幅处理和地表一致性反褶积处理，速度分析、动校正和剩余静校正、剩余振幅补偿，叠加和偏移处理，形成叠后地震数据。

2)在地震数据上依据反射波的反射特征，应用地质资料，确定地层横向展布形态，确定断层形态以及断层与地层的交切位置，确定形成互相联接的封闭的地质区块；

3)采集工区测井数据，按照井轨迹将井数据分配到步骤2)地质区块中；

4)通过对工区所有井轨迹确定井穿过正断层断面的交切点位置，在交切点处计算上覆地层和下伏地层的厚度以及缺失地层的位置和厚度，确定缺失地层的构造特征；

步骤4)所述的确定缺失地层的构造特征是利用断层交切点的空间位置得到在交切点的垂直上方上覆地层层位的空间位置和垂直下方下伏地层层位的空间位置，以及上覆地层和下伏地层的厚度以及缺失地层的位置、厚度；并按照上覆地层和下伏地层的空间展布形态确定缺失地层的构造特征，作为缺失地层的地质约束。

5)对缺失地层附近的层序段进行重建，补充缺失地层；

步骤5)对缺失地层附近的层序段进行重建，补充缺失地层采用以下方法：

(1)在上下地层的地质约束下，利用给定的沉积模式确定缺失地层横向展布和与其他地层的接触结构；

所述的沉积模式是已知的模拟地层沉积特征，包括等比、平行顶、平行底、无小层等四种。

(2)检索工区内相邻井的深度和井轨迹，根据目的层和断层的构造确定相邻井是否钻遇目的层和断层，如果相邻井不过正断层，并钻遇目的层采集到了缺失地层的数据，利用相邻井数据补充、修正缺失地层的属性；

如果工区内只有一口井，则确定缺失地层的上覆地层和下伏地层的物性变化构造，在缺失地层深度段利用距离加权法进行插值补充缺失地层。

6)将步骤5)结果作为初始值和反演约束条件，进行地震反演。

本发明正确有效地利用上覆地层和下伏地层的地质特征，构建缺失地层，在充分利用多种来源的已知数据基础上，对缺失数据进行预测，结果符合地质特征，有助于准确的反演油气藏内部物性的变化情况。

本发明在对缺失地层进行填充时，考虑了上覆地层和下伏地层的构造约束，因此补充的地层物性符合目的层的地质特征，在地震反演中有助于准确描述目的层内部物性的变化情况。

本发明在对缺失地层进行填充时使用不同的沉积模式，模拟地层的顶超、底超、等比等沉积特征，使得补充结果更符合实际情况。

本发明在计算属性时采用同一地层的物性统计计算，然后在时间方向上插值的方法，考虑了同一地层内物性分布的连续性，符合地层的沉积规律。

本发明解决了钻井钻遇正断层时无法将地层信息采集完全的生产实际问题。如图6所示，右侧井钻遇正断层，产生了地层缺失，本发明根据左侧井资料对右侧地层进行了补充。对于构造特征日趋复杂的勘探开发区块，尤其是在拉张盆地，本发明可有效提高对复杂构造油气藏物性变化规律预测的精度。

附图说明

图1是钻井过正断层出现层位缺失情况的示意图；

图2是利用地震数据解释得到的层位和断层分布信息；

图3是测井数据层序化分配；

图4是地层沉积模式；

图5是根据单井资料补充地层的结果；

图6是根据两口井资料补充地层的结果；

图7是补充缺失地层后进行反演得到的结果。

具体实施方式

以下结合附图和实例详细说明本发明。

本发明利用目的层的上覆地层和下伏地层物性特征统计，构建缺失地层的信息，补充井下缺失地层。

本发明的具体实施方式为：

1)采集工区地震数据，对叠前地震数据进行处理，获得叠后地震数据体；

所述的处理包括地表一致性振幅处理和地表一致性反褶积处理，速度分析、动校正和剩余静校正、剩余振幅补偿，叠加和偏移处理，形成叠后地震数据。

2)在地震数据上依据反射波的反射特征，应用地质资料，进行构造解释，确定地层横向展布形态，确定断层形态以及断层与地层的交切位置，确定形成互相联接的封闭的地质区块；

所述的构造解释，是指在地震数据上依据反射波的反射特征，应用地质基础理论，识别地层横向展布情况，确定断层形态和断层与地层的接触关系，如图2所示。

3)采集工区测井数据，对井数据进行层序化，按照井轨迹将井数据分配到步骤2)地质区块中；

在分配的过程中，需要用到步骤2)中确定的层位、断层的接触关系，对井数据进行层序化，如图3所示，井数据经过层序化后，可以得到离散的层序数据，包含了井数据以及对应的层位、断层、闭合块等构造信息。

4)通过对工区所有井轨迹确定井穿过正断层断面的交切点位置，在交切点处计算上覆地层和下伏地层的厚度以及缺失地层的位置和厚度，确定缺失地层的构造特征；

利用断层交切点的空间位置得到在交切点的垂直上方上覆地层层位的空间位置和垂直下方下伏地层层位的空间位置，以及上覆地层和下伏地层的厚度以及缺失地层的位置、厚度；并按照上覆地层和下伏地层的空间展布形态确定缺失地层的构造特征，作为缺失地层的地质约束。

对于上覆地层来说，需要进行外推计算地层和井的交点，来确定地层的边界；而对于下伏地层来说，不需要外推就可计算。

5)对缺失地层附近的层序段进行重建，补充缺失地层；

利用步骤4)中的上覆地层和下伏地层构造信息，把跨过断层的层序段在断点处一分为二，分别反映上覆地层和下伏地层的层序信息，如图1所示。具体分为以下两步：

(1)在上下地层的地质约束下，利用给定的沉积模式确定缺失地层横向展布和与其他地层的接触结构；

如图4所示，沉积模式是已知的模拟地层沉积特征，包括等比、平行顶、平行底、无小层等四种。

(2)检索工区内相邻井的深度和井轨迹，根据目的层和断层的构造判断相邻井是否钻遇目的层和断层。如果如图6所示，相邻井不过正断层，并钻遇目的层采集到了缺失地层的数据，利用相邻井数据补充、修正缺失地层的属性；如果如图5所示，工区内只有一口井，则确定缺失地层的上覆地层和下伏地层的物性变化特点，在缺失地层深度段利用距离加权法进行插值补充缺失地层；

在补充缺失地层信息时，如果相邻井不经过断层，则优先使用相邻井的相同层序段信息。如果不存在可用信息的话，则根据定义的沉积模式，统计缺失地层的上覆地层和下伏地层的物性变化特征，然后使用内插或外推的方式，来计算缺失地层的井信息。

6)将步骤5)结果作为初始值和反演约束条件，进行地震反演。图7是补充缺失地层后进行反演得到的结果。

利用步骤5)的结果在整个工区内按照距离反比加权法进行空间插值，形成一个和地震剖面位置、时间相对应的初始模型，作为反演的初始值，以及反演过程中的约束条件。

步骤5)结果作为初始值和反演约束条件，是将步骤5)结果在整个工区内按照距离反比加权法进行空间插值，形成一个和地震剖面位置、时间相对应的初始模型，然后作为反演的初始值，以及反演过程中的约束条件。

距离反比加权法是一种空间插值方法，又称Shepard法。

已知空间点Q_i(x_i，y_i)(i＝1，2，…，n)，各点的属性值为Z_i(i＝1，2，…，n)，待算点为P(x，y)，待算点属性值z(x，y)可以定义为各点属性值的加权平均：

$z(x,y)=\frac{\underset{i=1,}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\frac{Z_i}{{\left[d_i(x,y)\right]}^{\mathrm{\μ}}}}{\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\frac{1}{{\left[d_i(x,y)\right]}^{\mathrm{\μ}}}}$

其中， $d_i(x,y)=\sqrt{{(x-x_i)}^2+{(y-y_i)}^2},$ 表示点(x，y)到点(x_i，y_i)的距离；权系数μ取值为2。

Claims (3)

1.一种补充井下缺失地层的方法，特点是采用以下步骤实现：

1)采集工区地震数据，对叠前地震数据进行处理，获得叠后地震数据体；

2)在地震数据上依据反射波的反射特征，应用地质资料，确定地层横向展布形态，确定断层形态以及断层与地层的交切位置，确定形成互相联接的封闭的地质区块；

3)采集工区测井数据，按照井轨迹将井数据分配到步骤2)地质区块中；

4)通过对工区所有井轨迹确定井穿过正断层断面的交切点位置，在交切点处计算上覆地层和下伏地层的厚度以及缺失地层的位置和厚度，确定缺失地层的构造特征；

确定缺失地层的构造特征是利用断层交切点的空间位置得到在交切点的垂直上方上覆地层层位的空间位置和垂直下方下伏地层层位的空间位置，以及上覆地层和下伏地层的厚度以及缺失地层的位置、厚度；并按照上覆地层和下伏地层的空间展布形态确定缺失地层的构造特征，作为缺失地层的地质约束；

5)对缺失地层附近的层序段进行重建，补充缺失地层；

对缺失地层附近的层序段进行重建，补充缺失地层采用以下方法：

(1)在上下地层的地质约束下，利用给定的沉积模式确定缺失地层横向展布和与其他地层的接触结构；

所述的沉积模式是已知的模拟地层沉积特征，包括等比、平行顶、平行底、无小层四种；

(2)检索工区内相邻井的深度和井轨迹，根据目的层和断层的构造确定相邻井是否钻遇目的层和断层，如果相邻井不过正断层，并钻遇目的层采集到了缺失地层的数据，利用相邻井数据补充、修正缺失地层的属性；

如果工区内只有一口井，则确定缺失地层的上覆地层和下伏地层的物性变化构造，在缺失地层深度段利用距离加权法进行插值补充缺失地层；

6)将步骤5)结果作为初始值和反演约束条件，进行地震反演。

2.根据权利要求1所述的方法，特点是步骤1)的处理包括地表一致性振幅处理和地表一致性反褶积处理，速度分析、动校正和剩余静校正、剩余振幅补偿，叠加和偏移处理，形成叠后地震数据。

3.根据权利要求1所述的方法，特点是步骤6)中的将步骤5)结果作为初始值和反演约束条件，是将步骤5)结果在整个工区内按照距离反比加权法进行空间插值，形成一个和地震剖面位置、时间相对应的初始模型，然后作为反演的初始值，以及反演过程中的约束条件。