CN104155687A - 一种相控叠后声波阻抗反演方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种相控叠后声波阻抗反演方法，属于油气及煤层气地震勘探与开发领域。本发明方法包括：(1)进行地震资料、地质资料和测井资料分析，得到储层的地震响应特征、测井响应特征以及构造模型；(2)在所述构造模型框架内建立储层的地震相和测井相；(3)将地震相、测井相转化为沉积相；(4)建立相控储层模型；(5)利用建立好的相控储层模型进行基于模型的地震声波阻抗反演。本发明在进行基于模型的反演之时，加入沉积相作为约束信息从而减少了反演结果的非唯一性，提高了反演结果的可靠程度。

Description

一种相控叠后声波阻抗反演方法

技术领域

本发明属于油气及煤层气地震勘探与开发领域，具体涉及一种相控叠后声波阻抗反演方法。

背景技术

随着油气勘探开发的需要，储层预测和精细描述越来越受到重视。围绕这个目的而开展的探索和研究也越来越多，地震反演就是最重要的一点。当反演的目标是波阻抗时，称之为波阻抗反演。目前的地震波阻抗反演按照所使用的资料分为叠后反演和叠前反演两大类，按照反演方法又可以分为直接反演和间接反演。直接反演就是直接从地震资料出发，进行运算得到波阻抗。间接反演是从一个初始模型出发，合成地震记录，然后构造目标函数，最后求得目标函数在一定的范数意义下的极值。无论哪种反演，其实质都是想去除子波的影响，从而将地震剖面转化为能与钻井、地质等资料直接对比的形式，因此反演在许多情况下提高了常规地震的分辨率并提高了油藏参数研究的水平。

叠后声波阻抗反演概括起来不外乎有两大类：基于反射系数逆公式的直接反演和基于正演模型的迭代反演。

基于反射系数逆公式的直接反演有道积分包括递推反演。地震道积分近似等于对数波阻抗，但是该方法无法求得地层绝对波阻抗，而且使用时无法用地质或测井资料进行约束。以稀疏脉冲反演为代表的递推反演虽然更加精确和稳定，但是在实现和应用上都更复杂。

基于模型的反演需要由测井、地质以及地震资料给出一个初始模型，然后迭代反演，得到与地震资料最佳匹配的地震波阻抗模型。在现实的实际应用中，这种基于模型的反演其结果往往对初始模型具有一定的依赖性，并且反演结果具有非唯一性。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种相控叠后声波阻抗反演方法，在进行基于模型的反演之时，加入更加丰富的约束信息，这些约束信息综合了沉积相、测井相、以及地震相，从而进一步减少反演结果的非唯一性，提高反演结果的可靠程度。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明方法包括以下步骤：

(1)进行地震资料、地质资料和测井资料分析，得到储层的地震响应特征、测井响应特征以及构造模型；

(2)在所述构造模型框架内建立储层的地震相和测井相；

(3)将地震相、测井相转化为沉积相；

(4)建立相控储层模型；

(5)利用建立好的相控储层模型进行基于模型的地震声波阻抗反演。

所述步骤(1)中的所述构造模型包括精细层位解释结果，即在经过测井标定以后的地震剖面上根据反射特征以及波组特征进行相位对比和波组对比，并结合切片技术以及属性分析技术开展反射层追踪和闭合解释以及断层解释。

所述步骤(2)中建立储层的地震相具体如下：

根据地震剖面波组的反射结构、外形、连续性这些特点以及这些特点在平面上的组合关系，结合反演得到的层速度、岩性这些参数来识别和划分出地震相单元；

所述步骤(2)中建立测井相具体如下：根据各种测井曲线的响应参数，即曲线的幅度、形态、顶底接触关系、光滑程度、齿形、齿中线及这些响应参数的组合特征在垂向上划分出若干相单元。

所述步骤(3)具体如下：

首先进行岩心观察和分析获得原生沉积构造和沉积相标识，然后进行岩心标定测井、测井标定地震，从而将测井相以及地震相转化为沉积相。

所述步骤(4)具体包括：

(41)将构造模型框架内的沉积相模型网格化，并在每个网格点上对各个沉积相给定一个标识；

(42)利用该标识作为控制进行储层建模，即在沉积相控制下进行储层物性建模：根据每一种沉积相的标识，只在与该沉积相的标识一致的范围内填充物性弹性参数。

所述步骤(41)中的将构造模型框架内的沉积相模型网格化具体如下：将空间上不规则分布的沉积相模型数据，用插值的方法将其转化为规则分布的网格数据。

所述步骤(5)具体如下：

对所述相控储层模型进行正演计算得到合成地震数据，然后将合成地震数据与实际叠后地震数据进行比较，以求取声波阻抗模型的修改量，然后利用该修改量对初始声波阻抗模型进行修改更新，再利用更新后的声波阻抗模型进行正演计算合成地震数据并求取声波阻抗模型的修改量，直到合成地震数据与实际叠后地震数据在最小平方意义下最接近时，将得到的声波阻抗模型作为最终的反演结果。

所述合成地震数据与实际叠后地震数据在最小平方意义下最接近时是指：

求解使得函数O(m)＝‖D-F‖₂达到最小的声波阻抗模型，其中m表示声波阻抗模型，D表示实际叠后地震数据，F表示利用声波阻抗模型合成的合成地震数据。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明在进行基于模型的反演之时，加入沉积相作为约束信息从而减少了反演结果的非唯一性，提高了反演结果的可靠程度。

附图说明

图1是本发明相控叠后声波阻抗反演方法的步骤框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述：

本发明提出了一种相控声波阻抗反演方法。即在进行基于模型的反演之时，加入更加丰富的约束信息，这些约束信息综合了沉积相、岩相、测井相、以及地震相，从而进一步减少反演结果的非唯一性，提高反演结果的可靠程度。

本发明以沉积相为指导、以精细标定和模型正演为基础、以地震相分析、相控多参数储层反演为核心，通过综合预测精细描述有效储层展布特征。

如图1所示，本发明方法包括以下步骤：

(1)进行地震资料、地质资料、测井资料分析，得到储层的地震响应特征、测井响应特征以及构造模型；

所述构造模型包括精细层位解释结果；

具体来说，在经过测井标定以后的地震剖面上根据反射特征以及波组特征进行相位对比和波组对比，并结合切片技术以及相干等属性分析技术开展反射层追踪和闭合解释以及断层解释。

(2)在所述构造模型框架内建立储层的地震相和测井相模式；

建立储层的地震相具体如下：

根据地震剖面波组的反射结构、外形、连续性这些特点以及这些参数在平面上的组合关系，结合反演得到的层速度、岩性这些参数来识别和划分出地震相单元。

建立测井相模式具体如下：根据各种测井曲线的响应参数，包括曲线的幅度、形态、顶底接触关系、光滑程度、齿形、齿中线及其上述响应参数的组合特征在垂向上划分出若干相单元。

(3)将地震相、测井相转化为沉积相(即图1中的沉积相模型)：

首先进行岩心观察和分析获得原生沉积构造、沉积相标识，然后进行岩心标定测井、测井标定地震，从而将测井相以及地震相转化为沉积相。

(4)进行相控储层建模，具体包括：

(41)将构造模型框架内的沉积相模型网格化，并在每个网格点上对各个沉积相给定一个标识。

将构造模型框架内的沉积相模型网格化具体如下：将空间上不规则分布的沉积相模型数据，用插值的方法将其转化为规则分布的网格数据；

(42)利用该标识作为控制进行储层建模，即在沉积相控制下进行储层物性建模：根据每一种沉积相标识，只在与该沉积相标识一致的范围内填充物性弹性参数。

(5)利用建立好的相控储层模型进行基于模型的地震声波阻抗反演：

得到初始模型(即上面得到的相控储层模型)以后，对初始模型进行正演计算得到合成地震数据，然后将合成地震数据与实际叠后地震数据进行比较，以求取声波波阻抗模型的修改量，从而对初始声波阻抗模型进行修改更新，再利用更新后的声波阻抗模型进行正演计算合成地震数据并求取声波波阻抗模型的修改量，直到合成地震数据与实际叠后地震数据在最小平方意义下最接近时，得到的声波阻抗模型作为最终的反演结果。

上述技术方案只是本发明的一种实施方式，对于本领域内的技术人员而言，在本发明公开了应用方法和原理的基础上，很容易做出各种类型的改进或变形，而不仅限于本发明上述具体实施方式所描述的方法，因此前面描述的方式只是优选的，而并不具有限制性的意义。

Claims (8)

1.一种相控叠后声波阻抗反演方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

(1)进行地震资料、地质资料和测井资料分析，得到储层的地震响应特征、测井响应特征以及构造模型；

(2)在所述构造模型框架内建立储层的地震相和测井相；

(3)将地震相、测井相转化为沉积相；

(4)建立相控储层模型；

(5)利用建立好的相控储层模型进行基于模型的地震声波阻抗反演。

2.根据权利要求1所述的相控叠后声波阻抗反演方法，其特征在于：所述步骤(1)中的所述构造模型包括精细层位解释结果，即在经过测井标定以后的地震剖面上根据反射特征以及波组特征进行相位对比和波组对比，并结合切片技术以及属性分析技术开展反射层追踪和闭合解释以及断层解释。

3.根据权利要求2所述的相控叠后声波阻抗反演方法，其特征在于：所述步骤(2)中建立储层的地震相具体如下：

根据地震剖面波组的反射结构、外形、连续性这些特点以及这些特点在平面上的组合关系，结合反演得到的层速度、岩性这些参数来识别和划分出地震相单元；

所述步骤(2)中建立测井相具体如下：根据各种测井曲线的响应参数，即曲线的幅度、形态、顶底接触关系、光滑程度、齿形、齿中线及这些响应参数的组合特征在垂向上划分出若干相单元。

4.根据权利要求3所述的相控叠后声波阻抗反演方法，其特征在于：所述步骤(3)具体如下：

首先进行岩心观察和分析获得原生沉积构造和沉积相标识，然后进行岩心标定测井、测井标定地震，从而将测井相以及地震相转化为沉积相。

5.根据权利要求4所述的相控叠后声波阻抗反演方法，其特征在于：所述步骤(4)具体包括：

(41)将构造模型框架内的沉积相模型网格化，并在每个网格点上对各个沉积相给定一个标识；

(42)利用该标识作为控制进行储层建模，即在沉积相控制下进行储层物性建模：根据每一种沉积相的标识，只在与该沉积相的标识一致的范围内填充物性弹性参数。

6.根据权利要求5所述的相控叠后声波阻抗反演方法，其特征在于：所述步骤(41)中的将构造模型框架内的沉积相模型网格化具体如下：将空间上不规则分布的沉积相模型数据，用插值的方法将其转化为规则分布的网格数据。

7.根据权利要求6所述的相控叠后声波阻抗反演方法，其特征在于：所述步骤(5)具体如下：

对所述相控储层模型进行正演计算得到合成地震数据，然后将合成地震数据与实际叠后地震数据进行比较，以求取声波波阻抗模型的修改量，然后利用该修改量对初始声波阻抗模型进行修改更新，再利用更新后的声波阻抗模型进行正演计算合成地震数据并求取声波波阻抗模型的修改量，直到合成地震数据与实际叠后地震数据在最小平方意义下最接近时，将得到的声波阻抗模型作为最终的反演结果。

8.根据权利要求7所述的相控叠后声波阻抗反演方法，其特征在于：所述合成地震数据与实际叠后地震数据在最小平方意义下最接近时是指：

求解使得函数O(m)＝‖D-F‖₂达到最小的声波阻抗模型，其中m表示声波阻抗模型，D表示实际叠后地震数据，F表示利用声波阻抗模型合成的合成地震数据。