CN104375183B - 一种获得断层平面封堵性的方法和装置 - Google Patents
一种获得断层平面封堵性的方法和装置 Download PDFInfo
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Abstract
本申请实施例提供一种获得断层平面封堵性的方法和装置。该方法包括：将采集获得的地震数据、测井数据加载到解释系统；采用自然伽马反演对解释系统中的地震数据进行岩性反演，获得反演数据体；从解释系统中获得预定数量的地震剖面；根据地震剖面的时间厚度确定每个地震剖面的总垂直断距及每段断移地层的厚度；确定反演数据体与每段断移地层的泥质含量的线性关系，获取每段断移地层的泥质含量，再利用断层泥比率公式分别计算出每个地震剖面的断层泥比率；统计预定数量的地震剖面对应的断层泥比率，根据预定数量的地震剖面的断层泥比率的趋势外推获得整个断层平面的断层泥比率，获得断层平面封堵性。
Description
技术领域
本发明涉及地质研究技术领域，尤其涉及一种获得断层平面封堵性的方法和装置。
背景技术
目前针对断层平面封堵性评价方法有很多种，每一种方法都是地质研究人员在一定的地质条件下提出的，势必存在局限性，在实际的评价方法应用中，大多要求结合地质背景和钻井资料。
Yielding等人在1997年提出利用断层泥比率(SGR，Shale Gouge Ratio)评价断层平面封堵性，但断层泥比率SGR公式中，相关参数来源于钻井资料，使得该方法有局限性：对于探井的数量和分布位置具有一定的要求，探井的数量要多且位于断层附近，且对于井少和取芯资料少的地区无法获得整个断层平面封堵性。
发明内容
本申请的目的是提供一种获得断层平面封堵性的方法和装置，为了在探井的数量和分布位置有局限，且井少、取芯资料少的地区，进行断层平面封堵性的评价。
为了实现上述目的，本申请提供了一种获得断层平面封堵性的方法，该方法包括：
S1：将采集获得的地震数据、测井数据加载到解释系统；
S2：采用自然伽马反演对所述解释系统中的地震数据进行岩性反演，获得反演数据体；
S3：从所述解释系统中获得预定数量的地震剖面；
S4：根据所述地震剖面的时间厚度确定每个地震剖面的总垂直断距及每个地震剖面中每段断移地层的厚度；
S5：根据所述反演数据体与自然伽马值的线性关系以及自然伽马值与每段断移地层的泥质含量的线性关系获得所述反演数据体与所述每段断移地层的泥质含量的线性关系，确定所述每段断移地层的泥质含量；
S6：根据所述每个地震剖面的总垂直断距、所述每个地震剖面中每段断移地层的厚度及所述每段断移地层的泥质含量分别计算出每个地震剖面的断层泥比率；
S7：统计所述预定数量的地震剖面对应的所述断层泥比率，根据所述断层泥比率的趋势外推获得整个断层平面的断层泥比率，获得断层平面封堵性。
在一个优选的实施例中，所述获得反演数据体包括：
从所述解释系统中获取所述地震数据和所述测井数据；
校正所述测井数据中的测井曲线，确定所述测井曲线与测井曲线中测井点对应的地震道资料之间的数学联系，根据所述数学联系确定自然伽马值，建立地震数据与自然伽马曲线的数学联系；
将所述地震数据与自然伽马曲线的数学联系应用到所述地震数据中，将所述地震数据转化为自然伽马数据体，所述自然伽马数据体是反演数据体。
在一个优选的实施例中，所述从解释系统中获得预定数量的地震剖面包括：
从所述解释系统中调取任一方向的地震数据获得所述地震剖面。
在一个优选的实施例中，其特征在于，所述根据地震剖面的时间厚度确定每个地震剖面的总垂直断距及每个地震剖面中每段断移地层的厚度包括：
将所述地震剖面时间厚度乘以地层平均速度，作为所述地震剖面的总垂直断距；
将所述地震剖面中各段断移地层的时间厚度乘以地层平均速度，作为所述地震剖面中各段断移地层的厚度。
在一个优选的实施例中，所述反演数据体与自然伽马值的线性关系公式为：
y＝99x+40
其中，x为自然伽马值，y为反演数据体；
所述自然伽马值与每段断移地层的泥质含量的线性关系公式为：
z＝(x-67)×100％
其中，x为自然伽马值，z为每段断移地层的泥质含量；
所述反演数据体与所述每段断移地层的泥质含量的线性关系公式为：
其中，y为反演数据体，z为每段断移地层的泥质含量。
在一个优选的实施例中，所述根据每个地震剖面的总垂直断距、所述每个地震剖面中每段断移地层的厚度及所述每段断移地层的泥质含量分别计算出每个地震剖面的断层泥比率公式如下：
其中，SGR为某个地震剖面的断层泥比率，为求和符号，Hi为该地震剖面的第i段断移地层的厚度；Pi为该地震剖面的第i段断移地层泥质含量；H为该地震剖面的总垂直断距。
本申请另一方面还提供一种获得断层平面封堵性的装置，该装置包括：
信息加载单元，用于将采集获得的地震数据、测井数据加载到解释系统；
反演数据体获得单元，用于通过自然伽马反演对所述解释系统中的地震数据进行岩性反演，获得反演数据体；
地震剖面获得单元，用于从所述解释系统中获得预定数量的地震剖面；
断层泥比率参数获得单元，用于根据所述地震剖面的时间厚度确定每个地震剖面的总垂直断距及每个地震剖面中每段断移地层的厚度；用于根据所述反演数据体与自然伽马值的线性关系以及自然伽马值与每段断移地层的泥质含量的线性关系获得所述反演数据体与所述每段断移地层的泥质含量的线性关系，确定所述每段断移地层的泥质含量；
断层泥比率计算单元，用于根据所述每个地震剖面的总垂直断距、所述每个地震剖面中每段断移地层的厚度及所述每段断移地层的泥质含量分别计算出每个地震剖面的断层泥比率；
断层平面封堵性获得单元，用于统计所述预定数量的地震剖面对应的所述断层泥比率，根据所述断层泥比率的趋势外推获得整个断层平面的断层泥比率，获得断层平面封堵性。
由以上本申请实施例提供的技术方案可见，本申请通过将地震数据和测井数据加载到解释系统后，采用自然伽马反演对解释系统中的地震数据进行岩性反演，获得反演数据体，即将整个地震数据转换成自然伽马数据体，再从解释系统中获得预定数量的地震剖面。根据地震剖面获得每个地震剖面的总垂直断距、每个地震剖面中每段断移地层的厚度，并根据反演数据体与每段断移地层的泥质含量的线性关系，获得每段断移地层的泥质含量；再根据获得的每个地震剖面的总垂直断距、每个地震剖面中每段断移地层的厚度以及每段断移地层的泥质含量计算出每个地震剖面的断层泥比率，并根据断层泥比率的趋势外推获得整个断层平面的断层泥比率，获得整个断层平面封堵性，与现有技术相比，本申请利用地震数据和测井数据联合获得断层泥比率，并利用趋势外推获得整个断层平面的断层泥比率，有效解决了传统利用探井资料获得断层泥比率时遇到探井数量和探井分布位置的局限而无法获得断层泥比率，以及井少、取芯资料少而无法获得整个断层平面的断层泥比率，进而无法进行整个断层平面封堵性评价的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请中记载的一些实施例，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是本申请实施例提供的一种获得断层平面封堵性的方法的流程图；
图2是根据地震剖面计算总垂直断距和某段断移地层的厚度的示意图；
图3是本申请实施例提供的一种获得断层平面封堵性的装置的示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
下面以具体的例子详细说明本申请实施例的具体实现。
本申请实施例提供一种获得断层平面封堵性的方法，如图1所示，该方法包括：
S201：将采集获得的地震数据、测井数据加载到解释系统。
在实际中，地震数据是通过野外放炮激发获得的，地震数据也即地震振幅数据，将地震数据做室内成像处理，将室内成像处理后的地震数据加载到解释系统中，该解释系统是三维的。
测井数据是通过测井仪器在井下测量得到的，测井数据主要指测井曲线，测井曲线有多种，常见的有声波曲线、密度曲线、电阻率曲线、自然伽马曲线和自然电位曲线等。
该测井数据需要经过归一化处理，也即选取地层中稳定的砂岩或者泥岩地层作为标志层，把各个测井的数值统一到一个数量级，将处理后的测井数据加载到解释系统中。
本实施例采用的解释系统是兰德马克(landmark)解释系统，本领域技术人员应该清楚上述兰德马克(landmark)解释系统，在实际中还可以是其他形式，本申请实施例并不以此为限。
S202：采用自然伽马反演对所述解释系统中的地震数据进行岩性反演，获得反演数据体。
在实际中，针对逆断层，由于其在时间域中地层有重复，无法直接建模进行反演，常规的储层预测方法都无法直接有效预测断裂带内部岩性，于是选取靠近断裂带、地层连续、没有岩性突变的区域进行反演。
本申请实施例对柴达木盆地某工区多口井的测井数据统计分析，目的层中的泥岩的声波速度大于砂岩，且泥岩的伽马值大于砂岩，因此选择伽马反演能够很好地反映地层中砂泥岩的含量。
获得反演数据体的具体步骤是：从解释系统中获取地震数据和测井数据；
校正测井数据中的测井曲线，该测井曲线包括声波曲线和自然伽马曲线，保证测井数据与地震数据之间匹配，也即使测井曲线的量纲一致；
确定测井曲线与测井曲线中测井点对应的地震道数据之间的数学联系；地震数据加载到解释系统会形成一个坐标观测系统，系统中每个点有个预先定义的线号和道号值，以线号和道号表示的观测系统中某一点的地震记录信息就是地震道数据；
根据测井曲线与测井曲线中测井点对应的地震道数据之间的数学联系确定自然伽马值，建立地震数据与自然伽马曲线的数学联系；
将地震数据与自然伽马曲线的数学联系应用到整个地震数据中，将整个地震数据转化为自然伽马数据体，该自然伽马数据体是反演数据体。
获得反演数据体过程也相当于，利用有限的测井数据，再通过地震数据外推得到整体的自然伽马数据体的过程。
S203：从解释系统中获得预定数量的地震剖面。
在实际中，从上述解释系统中调取任一方向的地震数据就可以获得地震剖面。
S204：根据地震剖面的时间厚度确定每个地震剖面的总垂直断距及每个地震剖面中每段断移地层的厚度。
在实际中，由测井可以获得的地层平均速度，将地震剖面的时间厚度乘以地层平均速度就可以得到地震剖面断移地层总垂直断距。将地震剖面中各段断移地层的时间厚度乘以地层平均速度就可以得到地震剖面中各段断移地层的厚度。如图2所示的根据地震剖面计算总垂直断距和某段断移地层的厚度的示意图，图中包括泥岩201、砂岩202和断裂带203，其中，H即为地震剖面的总垂直断距，Hi为某段断移地层的厚度。
S205：根据反演数据体与自然伽马值的线性关系以及自然伽马值与每段断移地层的泥质含量的线性关系获得反演数据体与每段断移地层的泥质含量的线性关系，确定每段断移地层的泥质含量。
在实际中，反演数据体与自然伽马值的线性关系公式为：
y＝99x+40
其中，x为自然伽马值，y为反演数据体；
自然伽马值与每段断移地层的泥质含量的线性关系公式为：
z＝(x-67)×100％
其中，x为自然伽马值，z为每段断移地层的泥质含量；
根据上述反演数据体与自然伽马值的线性关系以及自然伽马值与每段断移地层的泥质含量的线性关系可以得出反演数据体与所述每段断移地层的泥质含量的线性关系公式为：
其中，y为反演数据体，z为每段断移地层的泥质含量。
通过上述反演数据体与所述每段断移地层的泥质含量的线性关系可直接计算确定每段断移地层的泥质含量。
S206：根据每个地震剖面的总垂直断距、每个地震剖面中每段断移地层的厚度及每段断移地层的泥质含量分别计算出每个地震剖面的断层泥比率。
在实际中，断层泥比率公式如下：
其中，SGR为断层泥比率，为求和符号，Hi为某段断移地层的厚度；Pi为某段断移地层泥质含量；H为每个地震剖面的总垂直断距。
根据上述步骤中由反演数据体获得的每段断移地层泥质含量，以及由地震剖面获得的每个地震剖面的总垂直断距和每段断移地层泥质含量，再根据断层泥比率公式计算得出每个地震剖面的断层泥比率。
S207：统计预定数量的地震剖面对应的断层泥比率，根据断层泥比率的趋势外推获得整个断层平面的断层泥比率，获得断层平面封堵性。
在实际中，断层以投影的形式出现在地层平面图中，即为一条不规则的曲线，我们选取预定数量垂直曲线的剖面，也即预定数量的地震剖面，可以计算出断层该点的断层泥比率数值，当获得足够多的断层泥比率值时，按照每点的趋势外推可以获得整个断层平面投影的断层泥比率值，该外推也即一种插值，即根据两点的断层泥比率，推断中间断层泥比率数值。断层泥比率值越高反映出该位置的封堵性能越好，断层泥比率值越低反映出该位置的封堵性能越差，最终评价整个断面的封堵性能。
由此可见，本申请提供的一种获得断层平面封堵性的方法，通过将地震数据和测井数据加载到解释系统后，采用自然伽马反演对解释系统中的地震数据进行岩性反演，获得反演数据体，即将整个地震数据转换成自然伽马数据体，再从解释系统中获得预定数量的地震剖面。根据地震剖面获得每个地震剖面的总垂直断距、每个地震剖面中每段断移地层的厚度，并根据反演数据体与每段断移地层的泥质含量的线性关系，获得每段断移地层的泥质含量；再根据获得的每个地震剖面的总垂直断距、每个地震剖面中每段断移地层的厚度以及每段断移地层的泥质含量计算出每个地震剖面的断层泥比率，并根据断层泥比率的趋势外推获得整个断层平面的断层泥比率，获得整个断层平面封堵性，与现有技术相比，本申请利用地震数据和测井数据联合获得断层泥比率，并利用趋势外推获得整个断层平面的断层泥比率，有效解决了传统利用探井资料获得断层泥比率时遇到探井数量和探井分布位置的局限而无法获得断层泥比率，以及井少、取芯资料少而无法获得整个断层平面的断层泥比率，进而无法进行整个断层平面封堵性评价的问题。
本申请实施例还相应提供一种获得断层平面封堵性的的装置300，如图3所示，该装置300包括：信息加载单元301、反演数据体获得单元302、地震剖面获得单元303、断层泥比率参数获得单元304、断层泥比率计算单元305和断层平面封堵性获得单元306。
其中，信息加载单元301用于将采集获得的地震数据、测井数据加载到解释系统。反演数据体获得单元302用于通过自然伽马反演对解释系统中的地震数据进行岩性反演，获得反演数据体。地震剖面获得单元303用于从所解释系统中获得预定数量的地震剖面。断层泥比率参数获得单元304用于根据地震剖面的时间厚度确定每个地震剖面的总垂直断距及每个地震剖面中每段断移地层的厚度；用于根据反演数据体与自然伽马值的线性关系以及自然伽马值与每段断移地层的泥质含量的线性关系获得反演数据体与每段断移地层的泥质含量的线性关系，确定所述每段断移地层的泥质含量。断层泥比率计算单元305用于根据每个地震剖面的总垂直断距、每个地震剖面中每段断移地层的厚度及每段断移地层的泥质含量分别计算出每个地震剖面的断层泥比率。断层平面封堵性获得单元306用于统计预定数量的地震剖面对应的所述断层泥比率，根据所述断层泥比率的趋势外推获得整个断层平面的断层泥比率，获得断层平面封堵性。
由此可见，本申请提供的一种获得断层平面封堵性的装置，通过将地震数据和测井数据加载到解释系统后，采用自然伽马反演对解释系统中的地震数据进行岩性反演，获得反演数据体，即将整个地震数据转换成自然伽马数据体，再从解释系统中获得预定数量的地震剖面。根据地震剖面获得每个地震剖面的总垂直断距、每个地震剖面中每段断移地层的厚度，并根据反演数据体与每段断移地层的泥质含量的线性关系，获得每段断移地层的泥质含量；再根据获得的每个地震剖面的总垂直断距、每个地震剖面中每段断移地层的厚度以及每段断移地层的泥质含量计算出每个地震剖面的断层泥比率，并根据断层泥比率的趋势外推获得整个断层平面的断层泥比率，获得整个断层平面封堵性。与现有技术相比，本申请利用地震数据和测井数据联合获得断层泥比率，并利用趋势外推获得整个断层平面的断层泥比率，有效解决了传统利用探井资料获得断层泥比率时遇到探井数量和探井分布位置的局限而无法获得断层泥比率，以及井少、取芯资料少而无法获得整个断层平面的断层泥比率，进而无法进行整个断层平面封堵性评价的问题。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
虽然通过实施例描绘了本申请，本领域普通技术人员知道，本申请有许多变形和变化而不脱离本申请的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本申请的精神。
Claims (6)
1.一种获得断层平面封堵性的方法，其特征在于，该方法包括：
S1：将采集获得的地震数据、测井数据加载到解释系统；
S2：采用自然伽马反演对所述解释系统中的地震数据进行岩性反演，获得反演数据体；
S3：从所述解释系统中获得预定数量的地震剖面；
S4：根据所述地震剖面的时间厚度确定每个地震剖面的总垂直断距及每个地震剖面中每段断移地层的厚度；
S5：根据所述反演数据体与自然伽马值的线性关系以及自然伽马值与每段断移地层的泥质含量的线性关系获得所述反演数据体与所述每段断移地层的泥质含量的线性关系，确定所述每段断移地层的泥质含量；
S6：根据所述每个地震剖面的总垂直断距、所述每个地震剖面中每段断移地层的厚度及所述每段断移地层的泥质含量分别计算出每个地震剖面的断层泥比率；
S7：统计所述预定数量的地震剖面对应的所述断层泥比率，根据所述断层泥比率的趋势外推获得整个断层平面的断层泥比率，获得断层平面封堵性；
其中，所述获得反演数据体包括：
从所述解释系统中获取所述地震数据和所述测井数据；
校正所述测井数据中的测井曲线，确定所述测井曲线与测井曲线中测井点对应的地震道资料之间的数学联系，根据所述数学联系确定自然伽马值，建立地震数据与自然伽马曲线的数学联系；
将所述地震数据与自然伽马曲线的数学联系应用到所述地震数据中，将所述地震数据转化为自然伽马数据体，所述自然伽马数据体是反演数据体。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从解释系统中获得预定数量的地震剖面包括：
从所述解释系统中调取任一方向的地震数据获得所述地震剖面。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据地震剖面的时间厚度确定每个地震剖面的总垂直断距及每个地震剖面中每段断移地层的厚度包括：
将所述地震剖面时间厚度乘以地层平均速度，作为所述地震剖面的总垂直断距；
将所述地震剖面中各段断移地层的时间厚度乘以地层平均速度，作为所述地震剖面中各段断移地层的厚度。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述反演数据体与自然伽马值的线性关系公式为：y＝99x+40
其中，x为自然伽马值，y为反演数据体；
所述自然伽马值与每段断移地层的泥质含量的线性关系公式为：z＝(x-67)×100％
其中，x为自然伽马值，z为每段断移地层的泥质含量；
所述反演数据体与所述每段断移地层的泥质含量的线性关系公式为：
<mrow>
<mi>z</mi>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mi>y</mi>
<mo>-</mo>
<mn>6673</mn>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mn>99</mn>
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<mo>&times;</mo>
<mn>100</mn>
<mi>%</mi>
</mrow>
其中，y为反演数据体，z为每段断移地层的泥质含量。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据每个地震剖面的总垂直断距、所述每个地震剖面中每段断移地层的厚度及所述每段断移地层的泥质含量分别计算出每个地震剖面的断层泥比率公式如下：
<mrow>
<mi>S</mi>
<mi>G</mi>
<mi>R</mi>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow>
<munderover>
<mo>&Sigma;</mo>
<mi>i</mi>
<mi>n</mi>
</munderover>
<mrow>
<mo>(</mo>
<msub>
<mi>H</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mo>&times;</mo>
<msub>
<mi>P</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
<mi>H</mi>
</mfrac>
<mo>&times;</mo>
<mn>100</mn>
<mi>%</mi>
</mrow>
其中，SGR为某个地震剖面的断层泥比率，为求和符号，Hi为该地震剖面的第i段断移地层的厚度；Pi为该地震剖面的第i段断移地层泥质含量；H为该地震剖面的总垂直断距。
6.一种获得断层平面封堵性的装置，其特征在于，该装置包括：
信息加载单元，用于将采集获得的地震数据、测井数据加载到解释系统；
反演数据体获得单元，用于通过自然伽马反演对所述解释系统中的地震数据进行岩性反演，获得反演数据体；
地震剖面获得单元，用于从所述解释系统中获得预定数量的地震剖面；
断层泥比率参数获得单元，用于根据所述地震剖面的时间厚度确定每个地震剖面的总垂直断距及每个地震剖面中每段断移地层的厚度；用于根据所述反演数据体与自然伽马值的线性关系以及自然伽马值与每段断移地层的泥质含量的线性关系获得所述反演数据体与所述每段断移地层的泥质含量的线性关系，确定所述每段断移地层的泥质含量；
断层泥比率计算单元，用于根据所述每个地震剖面的总垂直断距、所述每个地震剖面中每段断移地层的厚度及所述每段断移地层的泥质含量分别计算出每个地震剖面的断层泥比率；
断层平面封堵性获得单元，用于统计所述预定数量的地震剖面对应的所述断层泥比率，根据所述断层泥比率的趋势外推获得整个断层平面的断层泥比率，获得断层平面封堵性；
其中，所述反演数据体获得单元中获得反演数据体包括：
从所述解释系统中获取所述地震数据和所述测井数据；
校正所述测井数据中的测井曲线，确定所述测井曲线与测井曲线中测井点对应的地震道资料之间的数学联系，根据所述数学联系确定自然伽马值，建立地震数据与自然伽马曲线的数学联系；
将所述地震数据与自然伽马曲线的数学联系应用到所述地震数据中，将所述地震数据转化为自然伽马数据体，所述自然伽马数据体是反演数据体。
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