CN104459820B - 多尺度压力场的建立方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多尺度压力场的建立方法，所述建立方法包括：利用三维地震资料和测井资料获得大尺度压力场P_大尺度和中小尺度压力场P_中小尺度；将P_大尺度与P_中小尺度叠加获得多尺度压力场P。本发明通过加入中小尺度压力场，形成全新的多尺度压力场，可提高压力场的精度。

Description

多尺度压力场的建立方法

技术领域

本发明涉及一种地层孔隙压力场的建立方法，具体地，涉及一种多尺度压力场的建立方法。

背景技术

随着油气勘探程度的逐步深入，在世界范围内的许多沉积盆地中发现了超压。钻井数据显示，西湖凹陷地层超压普遍存在，不同构造带超压出现的地层和深度有所差别，存在区域性差异，而且油气藏的分布与超压的出现密切相关，异常地层孔隙压力的研究对油气勘探与钻井工程具有重要的指导和参考意义。

西湖凹陷复杂的地质条件使得地层孔隙压力在纵向上呈“阶梯状”分布，即随深度增加，孔隙压力有台阶式上升特征，而现有常规方法计算的压力场受到地震层速度频带宽度限制(频带宽度大约在0-3HZ范围内)，主要反映压力场整体变化趋势，不能有效刻画局部变化特征。

发明内容

本发明的目的是提供一种多尺度压力场的建立方法，通过向常规建立的压力场中补充中小尺度压力场，可提高压力场的精度。

为了实现上述目的，本发明提供一种多尺度压力场的建立方法，所述建立方法包括：利用三维地震资料和测井资料获得大尺度压力场P_大尺度和中小尺度压力场P_中小尺度；将P_大尺度与P_中小尺度叠加获得多尺度压力场P。

优选地，获得大尺度压力场P_大尺度的方法包括：A1、将原始采集的三维地震资料经过处理后获得层速度场V_层，并根据公式声波时差Δt₀＝1/V_层，计算Δt₀，计算Δt₀；A2、利用测井资料获得上覆岩层压力p_ob’，泥岩正常趋势线时差Δt_n’，并通过插值方法，获得三维空间上覆岩层压力p_ob，泥岩正常趋势线时差数据Δt_n；A3、利用公式：获得大尺度压力场P_大尺度，其中，p_h表示静水压力，N表示地区经验系数。

优选地，获得中小尺度压力场P_中小尺度的方法包括：B1、利用测井数据获得多种弹性参数，并根据公式计算获得品质因子Q₀，其中，f表示峰值频率，α表示衰减系数，V表示纵波速度；B2、根据三维地震资料，计算获得三维空间品质因子Q；B3、通过公式P_中小尺度＝C₁Q⁴+C₂Q³+C₃Q²+C₄Q+C₅，计算获得中小尺度压力场P_中小尺度，其中，C₁、C₂、C₃、C₄、C₅分别为参考系数，均由实测地层孔隙压力系数与品质因子Q₀拟合求得。

优选地，C₁取值为0.1161，C₂取值为-0.6779，C₃取值为1.4263，C₄取值为-1.3161，C₅为0.4589。

本发明通过加入中小尺度压力场，形成一个全新的多尺度压力场，可提高压力场的精度，使得压力场的特征变化明显，克服了地震速度场频段范围较低的缺陷。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明多尺度压力场的建立方法的流程图。

图2是本发明多尺度压力场建立模型示意图。

图3是有效应力、纵波品质因子随深度的变化曲线

图4是平面上某一位置，在不同深度的大尺度压力场与多尺度压力场方法计算获得的压力系数对比图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

如图1和图2所示，本发明多尺度压力场的建立方法包括：

步骤100：利用三维地震资料和测井资料获得大尺度压力场P_大尺度和P_中小尺度。步骤200：将P_大尺度与P_中小尺度叠加获取多尺度压力场P。

其中获得大尺度压力场P_大尺度的方法包括：步骤111：将原始采集的三维地震资料经过处理后获得层速度场V_层，并根据公式声波时差Δt₀＝1/V_层，计算Δt₀。步骤112：利用测井资料获得上覆岩层压力p_ob’，泥岩正常趋势线时差Δt_n’，并通过插值方法，获得三维空间上覆岩层压力p_ob，泥岩正常趋势线时差数据Δt_n。步骤113：利用公式：获得大尺度压力场P_大尺度，其中，N表示地区经验系数，p_h表示静水压力，即对应深度的地层水柱压力。

获得中小尺度压力场P_中小尺度的方法包括：步骤121：利用测井数据获得多种弹性参数，并根据公式计算获得品质因子Q₀，其中，f表示峰值频率，α表示衰减系数，V表示纵波速度。步骤122：根据在三维地震资料，计算获得三维空间品质因子Q。步骤123：通过公式P_中小尺度＝C₁Q⁴+C₂Q³+C₃Q²+C₄Q+C₅，计算获得中小尺度压力场P_中小尺度，其中，C₁、C₂、C₃、C₄、C₅分别为参考系数，均由实测地层孔隙压力系数与品质因子Q₀拟合求得。

其中，通过测井资料获得多种弹性参数(比如纵横波速度比、品质因子、泊松比、杨氏模量、拉梅系数等)，对比分析各种参数与地层孔隙压力的相关性、敏感程度及相互变化规律的研究，建立弹性参数与地层孔隙压力计算模型，为预测三维压力场奠定基础。

以品质因子Q(品质因子Q为描述介质对地震波能量吸收的一个参数，岩石品质因子越小，说明岩石非弹性特征越突出，即岩石对地震波能量吸收作用越强)为例：岩石的品质因子Q反映了岩石的压实作用和成岩作用，正常压实情况下，泥岩随着地层的埋藏深度增大，压实作用和成岩作用变好，品质因子逐渐增大，泥岩的品质因子是深度的单调递增函数，当出现超压时，品质因子减小。

通过对测井品质因子分析显示(如图3所示，其中，a部分表示有效应力(MP)随深度(m)的变化曲线、b部分表示纵波品质因子随深度(m)的变化曲线)：在深度为3400米以下，地层孔隙压力增大，有效应力减小，岩石弹性特征减弱，品质因子减少，有效应力曲线形态与纵波品质因子曲线形态的变化规律基本一致。说明品质因子参数能够反映地层孔隙压力的变化。

通过实测地层孔隙压力系数与品质因子拟合求得：P_中小尺度＝C₁Q⁴+C₂Q³+C₃Q²+C₄Q+C₅，其中，C₁、C₂、C₃、C₄、C₅分别为参考系数。优选地，C₁取值为0.1161，C₂取值为-0.6779，C₃取值为1.4263，C₄取值为-1.3161，C₅为0.4589。

如图4所示(图中a部分表示大尺度压力场的地层孔隙压力系数随深度(m)的变化曲线，b部分表示多尺度压力场的地层孔隙压力系数随深度(m)的变化曲线，其中图中的点表示实测压力点)：本发明通过加入中小尺度压力场，形成一个全新的多尺度压力场，使得在各深度的压力的计算值更接近测量值，从而提高压力场的精度，克服了地震速度场频段范围较低的缺陷，使得压力场的特征变化突出。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (1)

1.一种多尺度压力场的建立方法，其特征在于，所述建立方法包括：

利用三维地震资料和测井资料获得大尺度压力场P_大尺度和中小尺度压力场P_中小尺度；将P_大尺度与P_中小尺度叠加获得多尺度压力场P；

获得中小尺度压力场P_中小尺度的方法包括：

B1、利用测井数据获得多种弹性参数，并根据公式计算获得品质因子Q₀，其中，f表示峰值频率，α表示衰减系数，V表示纵波速度；

B2、根据三维地震资料，计算获得三维空间品质因子Q；

B3、通过公式P_中小尺度＝C₁Q⁴+C₂Q³+C₃Q²+C₄Q+C₅，计算获得中小尺度压力场P_中小尺度，其中，C₁、C₂、C₃、C₄、C₅分别为参考系数，均由实测地层孔隙压力系数与品质因子Q₀拟合求得；C₁取值为0.1161，C₂取值为-0.6779，C₃取值为1.4263，C₄取值为-1.3161，C₅为0.4589；

其中，获得大尺度压力场P_大尺度的方法包括：

A1、将原始采集的三维地震资料经过处理后获得层速度场V_层，并根据公式声波时差Δt₀＝1/V_层，计算Δt₀；

A2、利用测井资料获得上覆岩层压力p_ob’，泥岩正常趋势线时差Δt_n’，并通过插值方法，获得三维空间上覆岩层压力p_ob，泥岩正常趋势线时差数据Δt_n；

A3、利用公式：获得大尺度压力场P_大尺度，其中，p_h表示静水压力，N表示地区经验系数。