CN105353407A - 一种叠后地震波阻抗反演方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种叠后地震波阻抗反演方法，属于地球物理勘探技术领域。本发明通过数据处理提取地震子波，建立待反演工区内所有井的井-震时深关系，标定各岩性界面在地震剖面上的反射位置，生成所有井的时间域的波阻抗曲线，并对该波阻抗曲线进行去压实校正，建立待反演工区的地质构造框架模型和地震波阻抗反演初始模型，最后对待反演工区的地震波阻抗反演初始模型进行叠后波阻抗反演，得到去压实波阻抗反演结果。本发明有效解决了地层沉积的压实作用对地震波阻抗产生的岩性识别多解性影响。经反演得到的波阻抗数据体纵向上真实反映了地层沉积韵律变化，横向上真实反映了岩性变化，能够较好地指导油田勘探开发部署。

Description

一种叠后地震波阻抗反演方法

技术领域

本发明涉及一种叠后地震波阻抗反演方法，属于地球物理勘探技术领域。

背景技术

随着石油勘探开发的不断深入，基于地震同相轴追踪进行层位解释的常规方法不能很好地满足储层识别和解释的地质需求。借助于地震波阻抗反演提高地震资料识别储层的能力已经成为储层预测和油藏描述的重要技术手段。地震反演是利用地表观测的地震资料，以已知地质规律和钻井、测井资料为约束，对地下岩层空间结构和物理性质进行认知的过程。波阻抗反演是指利用地震资料反演地层波阻抗的地震特殊处理解释技术，其具有明确的物理意义，是储集层岩性预测、油藏特征描述的确定性方法，在实际应用中取得了显著的地质效果，因此地震反演通常特指波阻抗反演。

地震反演通常分为叠前和叠后反演两大类。近30年来，叠后地震反演取得了巨大进展，已形成了多种成熟技术，尤其是基于模型地震反演方法由于其精度和分辨率较高，目前得到了广泛应用。基于模型地震反演实质上是地震-测井联合反演，其结果的低、高频信息来源于测井资料，构造特征及中频段取决于地震数据。多解性是基于模型地震反演的固有特性，即地震有效频带以外的信息不会影响合成地震资料的最终结果，减小基于模型方法多解性问题的关键在于正确建立初始模型。

地球物理学家近年来对于波阻抗反演结果中高频分量的多解性探讨较多，对于地层沉积压实效应带来的极低频分量的岩性识别的多解性则往往忽视。地震波阻抗是进行岩性识别和储层预测的主要依据，然而由于受地层沉积的压实效应影响，地震波阻抗不能真实反映岩性变化。

发明内容

本发明的目的是针对现有叠后地震波阻抗反演方法受地层沉积压实效应影响大、利用波阻抗识别岩性具有多解性等缺陷，提供一种叠后地震波阻抗反演方法。

本发明包括以下步骤：

1、获取待反演工区的地震处理成果叠后纯波数据、地质分层数据、测井曲线，提取地震子波；

1.1测井曲线标准化处理：依据该工区标志层测井曲线特征响应值对该工区所有钻井的测井曲线进行标准化编辑处理。

1.2提取地震子波：利用井旁地震处理成果叠后纯波数据和步骤1.1得到的测井资料提取地震子波。

2、应用步骤1.2提取的地震子波，生成待反演工区所有井的合成地震记录，建立待反演工区内所有井的井-震时深关系，标定各岩性界面在地震剖面上的反射位置，生成所有井的时间域的波阻抗曲线。

3、对步骤2生成的所有井的时间域的波阻抗曲线进行去压实校正：对步骤2中得到的时间域波阻抗曲线进行滤波处理，去除波阻抗曲线中反映压实效应的0-0.5Hz极低频段成分。

4、根据步骤1获取的地质分层数据和步骤2建立的待反演工区内所有井的井-震时深关系，在地震处理成果叠后纯波数据体上，对待反演工区内所有目标层的层位进行精细追踪解释，建立待反演工区的地质构造框架模型。

5、在步骤4中建立的待反演工区的地质构造框架模型约束下，利用步骤3获取的经去压实校正后的所有井的时间域的波阻抗曲线，建立待反演工区的地震波阻抗反演初始模型。

6、对步骤5建立的待反演工区的地震波阻抗反演初始模型进行叠后波阻抗反演，得到去压实波阻抗反演结果：

6.1利用步骤1.2获取的地震子波，对步骤5建立的待反演工区的地震波阻抗反演初始模型进行正演，形成合成地震道数据体；

6.2将步骤6.1形成的合成地震道数据体与步骤1中获取的待反演工区的地震处理成果叠后纯波数据进行比较产生剩余误差道；

6.3采用模型优选迭代挠动算法，对步骤5建立的待反演工区的地震波阻抗反演初始模型进行变换、正演，使其与步骤1中获取的待反演工区的地震处理成果叠后纯波数据进行比较产生的剩余误差道逐步变小；

6.4重复上述步骤6.3，选取对应于剩余误差道误差最小的变换模型，为叠后波阻抗反演结果。

本发明的有益效果在于对测井波阻抗曲线进行压实校正，消除了受地层沉积压实效应影响的极低频段波阻抗，建立不受地层压实影响的反演初始模型，构建了去压实效应的迭后地震波阻抗反演方法，有效解决了地层沉积压实作用对地震波阻抗产生的岩性识别多解性影响。经反演得到的波阻抗数据体纵向上真实反映了地层沉积韵律变化，横向上真实反映了岩性变化，能够较好地指导油田勘探开发部署。

附图说明

图1是本发明技术方案流程框图。

图2是本发明实施例中东濮凹陷柳屯次洼测井曲线一致性校正前直方图。

图3是本发明实施例中东濮凹陷柳屯次洼测井曲线一致性校正后直方图。

图4是本发明实施例中东濮凹陷柳屯次洼波阻抗反演中提取的地震子波。

图5是本发明实施例中东濮凹陷柳屯次洼波阻抗反演中合成记录标定图。

图6是本发明实施例中东濮凹陷柳屯次洼胡99井测井曲线去压实校正图。

图7是本发明实施例中东濮凹陷柳屯次洼波阻抗反演中建立的初始模型。

图8是本发明实施例中东濮凹陷柳屯次洼波阻抗反演中得到的去压实波阻抗剖面图。

图9是本发明实施例中东濮凹陷柳屯次洼常规技术波阻抗波反演剖面图。

图10是本发明实施例中东濮凹陷柳屯次洼胡114-1井位部署图。

具体实施方式

下面结合东濮凹陷柳屯次洼沙三中去压实波阻抗反演及储层预测实例和附图，对本发明实施方式做进一步详细说明。由图1可知，本发明具体步骤如下：

1、获取东濮凹陷柳屯次洼沙三中的地震处理成果叠后纯波数据、地质分层数据、测井曲线。

1.1测井曲线标准化处理：利用直方图法声波曲线标准化编辑处理，分两步进行，首先选取可对比追踪的标准层，选取条件为岩性、电性特征明显、沉积稳定、具有一定厚度的单层或层组、工区内多数井钻遇、且靠近或在反演的目的层段上的泥岩层段；其次是利用交会分析技术作出所有井标准层总的测井响应频率直方图和单井的标准层测井响应频率直方图。如图2为东濮凹陷柳屯次洼测井曲线一致性校正前直方图，从图2上读出特征峰值所对应的曲线值，以此为标准对测井曲线进行标准化处理，以此得到图3所示东濮凹陷柳屯次洼测井曲线一致性校正后直方图。

1.2提取地震子波：首先利用步骤1获取的东濮凹陷柳屯次洼的地震处理成果叠后纯波数据和步骤1.1获取的测井曲线提取地震子波的振幅谱和相位谱，然后利用振幅谱和相位谱的信息合成如图4所示的东濮凹陷柳屯次洼波阻抗反演中提取的地震子波。上述子波的长度根据资料的信噪比、频率特征等因素，通过反复试验来确定。依据图4东濮凹陷柳屯次洼波阻抗反演中提取的地震子波长度一般为100ms左右，计算时窗至少是地震子波长度的3倍以上。

2、建立井-震时深关系，生成时间域波阻抗曲线。

2.1建立东濮凹陷柳屯次洼工区内所有井的井-震时深关系。用步骤1.2提取的地震子波和步骤1.1获取标准化测井曲线制作如图5所示的东濮凹陷柳屯次洼波阻抗反演中合成记录标定图，便得到东濮凹陷柳屯次洼沙三中所有井的井-震时深关系。图5中相关系数用颜色表示，黄色等暖色调表示高相关系数，蓝色、绿色等冷色调表示低相关系数，相关系数一般要求大于0.7。其中，区域I呈蓝色、绿色等冷色调，区域II呈黄色，区域III呈红色。

2.2利用步骤2.1获取的井-震时深关系和步骤1.1标准化后的测井曲线生成所有井的时间域的波阻抗曲线，如图5中所示的绿色曲线a。此外，图5中，曲线b为黑色，曲线c为红色。

3、所有井的时间域的波阻抗曲线去压实校正：采用小波变换方法或在频率域进行滤波，对步骤2.2中得到的所有井的时间域的波阻抗曲线进行处理，得到去除波阻抗曲线中反映压实效应的0-0.5Hz极低频段成分，达到对波阻抗曲线进行压实校正的目的。图6为东濮凹陷柳屯次洼胡99井测井曲线去压实校正图，图6中绿色曲线d代表处理前的波阻抗曲线，红色曲线e代表处理后的波阻抗曲线，去除了地层压实效应，保留了由于地层沉积旋回变化及岩性变化所产生的低频和中高频部分。

4、精细层位解释：根据步骤2.1确定的东濮凹陷柳屯次洼工区内所有井的井-震时深关系和步骤1获取的地质分层数据，在地震处理成果叠后纯波数据体上，对东濮凹陷柳屯次洼沙三中所有目标层的层位进行精细追踪解释，精细地解释好层位，得到地震层位解释和断层解释数据，按沉积规律在大层之间内插出很多小层，建立东濮凹陷柳屯次洼沙三中的地质构造框架模型。

5、建立反演初始模型：利用步骤1中获取的东濮凹陷柳屯次洼沙三中的地震处理成果叠后纯波数据、步骤3获得的所有井的时间域的去压实波阻抗曲线和步骤1获取的地质分层数据，在步骤4得到的东濮凹陷柳屯次洼沙三中的地质构造框架模型的控制下，采用插值方式对步骤3得到的所有井的时间域的去压实波阻抗曲线沿层进行内插和外推，生成如图7所示的东濮凹陷柳屯次洼波阻抗反演中建立的初始模型。

6、对步骤5建立的如图7所示的东濮凹陷柳屯次洼波阻抗反演中建立的初始模型进行叠后波阻抗反演，得到去压实波阻抗反演结果。

6.1利用步骤1.2获取的地震子波，对步骤5建立的如图7所示的东濮凹陷柳屯次洼波阻抗反演中建立的初始模型进行正演，形成合成地震道数据体。

6.2将步骤6.1形成的合成地震道数据体与步骤1中获取的东濮凹陷柳屯次洼地震处理成果叠后纯波数据进行比较产生剩余误差道。

6.3采用模型优选迭代挠动算法，对步骤5建立的如图7所示的东濮凹陷柳屯次洼波阻抗反演中建立的初始模型进行变换、正演，使其与步骤1中获取的东濮凹陷柳屯次洼地震处理成果叠后纯波数据进行比较产生的剩余误差道逐步变小。

6.4重复上述步骤6.3，选取对应于剩余误差道误差最小的变换模型，即得到为如图8所示的东濮凹陷柳屯次洼去压实波阻抗剖面，为最终波阻抗反演结果。

由此，在柳屯洼陷三中波阻抗反演的过程中，首先对测井曲线进行校正，去除反映压实效应的极低频段，在此基础上建立没有压实效应的波阻抗反演低频初始模型模型。采用新的低频速度建模方法，构建了去压实波阻抗反演技术，有效解决了地层的压实作用对地震波阻抗产生的不利影响，得到的如图8东濮凹陷柳屯次洼去压实波阻抗剖面与如图9东濮凹陷柳屯次洼常规技术波阻抗波反演剖面图相比较，纵向能够真实反映地层沉积韵律变化，横向能够真实反映岩性变化。

在东濮凹陷柳屯次洼去压实波阻抗反演基础上，依据去压实波阻抗资料对沙三中地层进行精细岩性圈闭刻画，发现岩性油气藏储量规模604.6×10⁴吨，图10所示部署的岩性油藏滚动探井胡114-1井钻遇油层22.5m/11，获得日产9.8吨工业油流，储层预测吻合率达到85％，验证了地质认识的准确性。

该技术的创新为储层预测和正确识别、刻画岩性圈闭奠定了坚实基础。该技术在东濮凹陷柳屯次洼和前梨园次洼等地区应用，进行波阻抗反演和圈闭刻画均取得了较好效果。

Claims (3)

1.一种叠后地震波阻抗反演方法，其特征包括以下步骤：

（1）获取待反演工区的地震处理成果叠后纯波数据、地质分层数据、测井曲线，提取地震子波；

（2）建立待反演工区内所有井的井-震时深关系，标定各岩性界面在地震剖面上的反射位置，生成所有井的时间域的波阻抗曲线；

（3）对步骤（2）生成的所有井的时间域的波阻抗曲线进行去压实校正：对步骤（2）中得到的时间域波阻抗曲线进行滤波处理，去除波阻抗曲线中反映压实效应的0-0.5Hz极低频段成分；

（4）根据步骤（1）获取的地质分层数据和步骤（2）建立的待反演工区内所有井的井-震时深关系，在地震处理成果叠后纯波数据体上，对待反演工区内所有目标层的层位进行精细追踪解释，建立待反演工区的地质构造框架模型；

（5）在步骤（4）中建立的待反演工区的地质构造框架模型约束下，利用步骤（3）获取的经去压实校正后的所有井的时间域的波阻抗曲线，建立待反演工区的地震波阻抗反演初始模型；

（6）对步骤（5）建立的待反演工区的地震波阻抗反演初始模型进行叠后波阻抗反演，得到去压实波阻抗反演结果。

2.根据权利要求1所述的一种叠后地震波阻抗反演方法，其特征是：提取地震子波的方法是：

（1）测井曲线标准化处理：依据该工区标志层测井曲线特征响应值对该工区所有钻井的测井曲线进行标准化编辑处理；

（2）提取地震子波：利用井旁地震处理成果叠后纯波数据和上述步骤（1）得到的标准化后的所有钻井的测井曲线提取地震子波。

3.根据权利要求1或2所述的一种叠后地震波阻抗反演方法，其特征是确定去压实波阻抗反演结果的方法为：

（1）利用获取的地震子波，对待反演工区的地震波阻抗反演初始模型进行正演，形成合成地震道数据体；

（2）将步骤（1）形成的合成地震道数据体与待反演工区的地震处理成果叠后纯波数据进行比较产生剩余误差道；

（3）采用模型优选迭代挠动算法，对待反演工区的地震波阻抗反演初始模型进行变换、正演，使其与待反演工区的地震处理成果叠后纯波数据进行比较产生的剩余误差道逐步变小；

（4）重复上述步骤（3），选取对应于剩余误差道误差最小的变换模型，为叠后波阻抗反演结果。