CN105938203A - 一种储层特性的检测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种储层特性的检测方法及装置，其中，所述方法包括：获取待测工区的叠前角道集地震数据；对所述叠前角道集地震数据进行分角度叠加，得到预设数量的叠加数据组；利用所述预设数量的叠加数据组进行叠前反演，得到所述待测工区的地层对应的纵波阻抗数据和横波阻抗数据；根据所述纵波阻抗数据和横波阻抗数据，构建所述待测工区的地层对应的流体因子；根据构建的所述流体因子，对所述待测工区的储层特性进行检测。本申请实施方式提供的一种储层特性的检测方法及装置，能够对储层的孔隙特性和含流体特性同时进行识别，从而精细化地区分了优质储层与致密层，也提高了储层中流体识别的精度。

Description

一种储层特性的检测方法及装置

技术领域

本申请涉及石油地球物理勘探领域，特别涉及一种储层特性的检测方法及装置。

背景技术

随着石油天然气勘探程度的深入，油气勘探的目标不断演化，由最初的寻找构造圈闭转变为寻找构造岩性圈闭，之后发展为寻找岩性油气藏。近几年随着岩石物理技术的不断进步，勘探目标进一步转变为直接识别储层流体。

在油气勘探目标演化的过程中地球物理勘探技术也取得了一系列的进步，尤其是在基于地震资料的储层预测方面。伴随着采集和处理技术水平的提高，基于地震波反射振幅能量的物探方法与技术成为识别潜在储层的一种主要手段。20世纪80年代提出的振幅随偏移距变化AVO技术，利用地震波反射振幅随偏移距(或入射角)的变化规律检测砂岩储层的含气性，随后基于AVO分析衍生出多种属性参数，建立了储层物性、含流体性特征与地震响应之间的关系，之后发展的AVO反演方法实现了直接从地震数据体中提取波阻抗及密度数据，为储层预测提供了更多参考。岩石物理理论研究证实当地层孔隙中饱含不同流体时，地震反射波特征会存在很大差异，尤其是在非零偏移距道集中这种差异会体现的更加明显。叠前AVO反演充分利用地震反射振幅随偏移距变化的规律，结合测井信息从叠前地震道集中提取出纵、横波阻抗及密度信息，在保留AVO效应的同时将储层预测由反射振幅代表的界面属性转换到以波阻抗为代表的层属性，更加直接的展现了地下介质的地层属性。1987年，基于AVO分析Smith和Gidlow通过采用不同权系数将叠前地震数据进行叠加的方法表征了储层偏离泥岩基线(Castagna et al.1985)的程度，并首次提出了流体因子的概念。1997年，Goodway等在AVO叠前反演的基础上描述储层岩性与含流体性，Russell等(2003)利用Biot-Gassmann方程对多孔流体饱和岩石条件下的纵波速度公式进行改进得到了直接用于流体检测的流体项。

近年来，关于间接构建流体因子的方法层出不穷，主要包括纵波阻抗、横波阻抗、纵横波速度比、泊松阻抗等。在实际应用过程中各种流体因子均有相应的适用范围，通常情况下不同的流体因子对于同一工区的储层流体具有不同的敏感性，因此优选流体因子是进行储层预测及流体检测的首要任务。在油气勘探开发过程中，储层物性与含流体类型是影响储层产量的重要因素，通常情况下优质储层要满足高孔隙度、低含水饱和度的条件，这就要求在流体检测过程中流体因子不仅要体现出地下介质饱和流体类型还要在一定程度上体现储层孔隙度分布情况，从而在最大程度上减小储层预测的风险。

对于我国陆相沉积盆地的天然气藏，基于AVO反演与流体检测方法，目前流行的流体因子在一定程度上有效的实现了流体识别的目的，但目前仍无法利用地震属性构建一种在识别储层流体类型的基础上能够同时表征储层孔隙发育情况的综合性流体因子，这就导致当前对储层特性的检测时，检测结果不太统一，进而导致对储层中流体识别的精度不高。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

发明内容

本申请实施方式的目的在于提供一种储层特性的检测方法及装置，能够对储层的孔隙特性和含流体特性同时进行识别，从而精细化地区分了优质储层与致密层，也提高了储层中流体识别的精度。

为实现上述目的，本申请一方面提供一种储层特性的检测方法，所述方法包括：获取待测工区的叠前角道集地震数据；对所述叠前角道集地震数据进行分角度叠加，得到预设数量的叠加数据组；利用所述预设数量的叠加数据组进行叠前反演，得到所述待测工区的地层对应的纵波阻抗数据和横波阻抗数据；根据所述纵波阻抗数据和横波阻抗数据，构建所述待测工区的地层对应的流体因子；根据构建的所述流体因子，对所述待测工区的储层特性进行检测。

进一步地，对所述叠前角道集地震数据进行分角度叠加，得到预设数量的叠加数据组具体包括：确定分角度叠加的多个角度区间；根据所述角度区间对所述叠前角道集地震数据进行分角度叠加，得到预设数量的叠加数据组。

进一步地，按照下述公式构建所述待测工区的地层对应的流体因子：

$AF=I_p^2/I_s$

其中，AF表示所述流体因子，I_p表示所述纵波阻抗数据，I_s表示所述横波阻抗数据。

进一步地，所述储层特性包括储层孔隙度特性和储层含流体特性。

为实现上述目的，本申请另一方面还提供一种储层特性的检测装置，所述装置包括：地震数据获取单元，用于获取待测工区的叠前角道集地震数据；分角度叠加单元，用于对所述叠前角道集地震数据进行分角度叠加，得到预设数量的叠加数据组；波阻抗数据获取单元，用于利用所述预设数量的叠加数据组进行叠前反演，得到所述待测工区的地层对应的纵波阻抗数据和横波阻抗数据；流体因子构建单元，用于根据所述纵波阻抗数据和横波阻抗数据，构建所述待测工区的地层对应的流体因子；特性检测单元，用于根据构建的所述流体因子，对所述待测工区的储层特性进行检测。

进一步地，所述分角度叠加单元具体包括：角度区间确定模块，用于确定分角度叠加的多个角度区间；叠加模块，用于根据所述角度区间对所述叠前角道集地震数据进行分角度叠加，得到预设数量的叠加数据组。

进一步地，所述流体因子构建单元具体包括：计算模块，用于按照下述公式构建所述待测工区的地层对应的流体因子：

$AF=I_p^2/I_s$

其中，AF表示所述流体因子，I_p表示所述纵波阻抗数据，I_s表示所述横波阻抗数据。

由以上本申请实施方式提供的技术方案可见，本发明在对地震数据进行分析的基础上，结合常规叠前反演技术，构建了一种新的能够综合反映储层孔隙特性与含流体特性的流体因子，打破了常规流体因子只能一维预测储层含流体特性的限制，实现了储层孔隙特性与含流体特性的二维表征，从而更精细化地区分了优质储层与致密层，有效降低了石油勘探的风险并且提高了流体识别的精度。

参照后文的说明和附图，详细公开了本申请的特定实施方式，指明了本申请的原理可以被采用的方式。应该理解，本申请的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本申请的实施方式包括许多改变、修改和等同。

针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

附图说明

所包括的附图用来提供对本申请实施方式的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本申请的实施方式，并与文字描述一起来阐释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施方式，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。在附图中：

图1为本申请实施方式提供的一种储层特性的检测方法流程图；

图2为纵波阻抗和纵横波速度比的岩石物理模板示意图；

图3为本申请一实际应用场景中有效交汇区域内流体因子的分布规律图；

图4为本申请实施例中根据流体因子预测的储层分布连井剖面图；

图5为本申请应用实例中根据流体因子预测目的层段储层分布的属性切片图；

图6为本申请实施方式提供的一种储层特性的检测装置的功能模块图。

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方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施方式，都应当属于本申请保护的范围。

图1为本申请实施方式提供的一种储层特性的检测方法流程图。虽然下文描述流程包括以特定顺序出现的多个操作，但是应该清楚了解，这些过程可以包括更多或更少的操作，这些操作可以顺序执行或并行执行(例如使用并行处理器或多线程环境)。如图1所示，所述方法可以包括以下几个步骤。

步骤S1：获取待测工区的叠前角道集地震数据；

步骤S2：对所述叠前角道集地震数据进行分角度叠加，得到预设数量的叠加数据组。

在本实施方式中，考虑到叠后地震数据在经过多次叠加后，虽然信噪比有了较大的提高，但同时也大大降低了地震数据的分辨率；而叠前地震数据与叠后地震数据相比，包含着更加丰富的地下储层信息，能更灵敏地反映地下油气藏的物性特征，但是受噪音的影响比较大，信噪比不高。因此，在本实施方式中，可以采用分角度部分叠加的方法来对所述叠前角道集地震数据进行处理，不仅具有相对较高的信噪比，还能够保留地震数据丰富的信息量，从而能够提高对储层特性的检测精度。

在本实施方式中，可以根据地震数据的入射角信息预先将所述叠前角道集地震数据划分为预设数量的地震数据组。在实际应用过程中，所述地震数据组的数量例如可以为三组，这三组地震数据组分别对应着近、中、远的偏移距叠加数据。具体地，所述近、中、远的偏移距叠加数据可以与地震波的入射角度之间建立关联关系。在本实施方式中，可以按照所述叠前角道集地震数据中各个地震道对应的入射角度的大小，将所述叠前角道集地震数据划分为预设数量的地震数据组。例如，近偏移距叠加数据对应的入射角度可以为5°至13°，中偏移距叠加数据对应的入射角度可以为14°至24°，远偏移距叠加数据对应的入射角度可以为25°至33°。需要说明的是，对于不同的工区，所述近、中、远的偏移距叠加数据与入射角度之间的对应关系可以是不同的，可以根据实际应用场景来确定各个偏移距叠加数据具体对应的入射角度范围。

在本实施方式中，在按照所述叠前角道集地震数据中各个地震道对应的入射角度的大小，将所述叠前角道集地震数据划分为预设数量的地震数据组之后，可以将每组地震数据组中的地震数据进行叠加，从而得到预设数量的叠加数据组。例如，对于上述的偏移距叠加数据与入射角度之间的对应关系，最终可以得到三组叠加数据组，第一组叠加数据组对应的入射角度范围为5°至13°，第二组叠加数据组对应的入射角度范围为14°至24°，第三组叠加数据组对应的入射角度范围为25°至33°。

步骤S3：利用所述预设数量的叠加数据组进行叠前反演，得到所述待测工区的地层对应的纵波阻抗数据和横波阻抗数据。

在本实施方式中，可以采用振幅随偏移距变化(Amplitude Variation with Offset，AVO)来对所述预设数量的叠加数据组进行叠前反演。在AVO反演技术中，可以采用Zoeppritz方程的近似公式来从叠加数据组中估算所述待测工区地层的弹性参数。所述弹性参数例如可以包括纵波波阻抗、横波波阻抗、地层密度等。

步骤S4：根据所述纵波阻抗数据和横波阻抗数据，构建所述待测工区的地层对应的流体因子。

在本实施方式中，可以根据基于岩石物理模板的流体因子分析结果，构建具有面积属性的流体因子。图2为基于纵波阻抗和纵横波速度比构建的的岩石物理模板示意图。请参阅图2，孔隙度较高并且含水饱和度较低的优质储层在所述岩石物理模板中对应着距离坐标原点最近的区域，也就是纵波阻抗低并且纵横波速度比也低的区域；而孔隙度低的致密储层对应着波阻抗高且纵横波速度比低的区域，并且波阻抗和纵横波速度比均为正值。基于此，在本实施方式中可以按照下述公式构建所述待测工区的地层对应的流体因子AF：

$AF=I_p\·\left(\frac{V_p}{V_s}\right)$

根据纵波阻抗与纵波速度之间的转换关系以及横波阻抗与横波速度之间的转换关系，可以得到：

$AF=V_p\·\mathrm{\ρ}\·\left(\frac{V_p}{V_s}\right)=\frac{{\left({\mathrm{\ρV}}_p\right)}^2}{{\mathrm{\ρV}}_s}=I_p^2/I_s$

结合图2可见，图2中完全饱和水砂岩线表示含水饱和度为1，同时孔隙度自右向左逐渐增大；完全饱和气砂岩线表示含水饱和度为0，含气饱和度为1，同时孔隙度自右向左逐渐增大；等孔隙度线表示固定孔隙度值，同时含气饱和度自上向下逐渐增大；优质储层与致密层分别位于图2的左侧与右侧的椭圆区域；图2中线条颜色的深浅代表了流体因子的大小，由此可见，优质储层对应着流体因子异常低值，而致密层对应着流体因子异常高值。

图3为本申请一实际应用场景中有效交汇区域内流体因子的分布规律图。图3中颜色的深浅代表了流体因子大小。可以看出，高孔隙度低含水饱和度的优质储层对应了流体因子的异常低值，而低孔隙度的致密储层对应着流体因子的异常高值，中间过渡色对应着高含水或者低孔隙度的一般储层。由此可见，通过确定的所述待测工区的地层对应的流体因子，能够对待测工区地层中的优质储层和致密层进行明显地区分。

步骤S5：根据构建的所述流体因子，对所述待测工区的储层特性进行检测。

在本实施方式中，在构建出所述待测工区的地层对应的流体因子后，可以根据构建的所述流体因子，对所述待测工区的储层特性进行检测。具体地，根据所述流体因子能够分析地层的属性异常，从而能够确定流体因子异常低值对应的区域为优质储层区域，同时还能够排除流体因子异常高值对应的致密层区域。同时，可以与已钻井的解释结果进行对比，从而能够核实预测结果的准确性，这样便可以确定所述待测工区内优质储层纵向分布规律与横向展布范围，从而实现储层预测与流体检测的目的。

图4为本申请实施例中根据流体因子预测的储层分布连井剖面图。图5为本申请应用实例中根据流体因子预测目的层段储层分布的属性切片图。结合图4和图5可见，实钻结果显示井X-4、X-5均取得工业油气流，且测井结果解释为高孔高渗砂岩储层，井X-2、X-6井钻遇致密砂岩，为失利井。通过与钻井试井结果对比表明本申请构建的流体因子能够准确地指示储层物性特征以及含流体性，从而实现了储层特性的二维表征，证实了本申请技术方案的有效性。

本申请还提供一种储层特性的检测装置。请参阅图6，所述装置可以包括：

地震数据获取单元100，用于获取待测工区的叠前角道集地震数据；

分角度叠加单元200，用于对所述叠前角道集地震数据进行分角度叠加，得到预设数量的叠加数据组；

波阻抗数据获取单元300，用于利用所述预设数量的叠加数据组进行叠前反演，得到所述待测工区的地层对应的纵波阻抗数据和横波阻抗数据；

流体因子构建单元400，用于根据所述纵波阻抗数据和横波阻抗数据，构建所述待测工区的地层对应的流体因子；

特性检测单元500，用于根据构建的所述流体因子，对所述待测工区的储层特性进行检测。

在本申请一优选实施方式中，所述分角度叠加单元200具体包括：

角度区间确定模块，用于确定分角度叠加的多个角度区间；

叠加模块，用于根据所述角度区间对所述叠前角道集地震数据进行分角度叠加，得到预设数量的叠加数据组。

在本申请一优选实施方式中，所述流体因子构建单元400具体包括：

计算模块，用于按照下述公式构建所述待测工区的地层对应的流体因子：

$AF=I_p^2/I_s$

其中，AF表示所述流体因子，I_p表示所述纵波阻抗数据，I_s表示所述横波阻抗数据。

需要说明的是，上述各个功能模块的具体实现方式以及各个参数的计算公式均与步骤S1至S5中的描述一致，这里便不再赘述。

由以上本申请实施方式提供的技术方案可见，本发明在对地震数据进行分析的基础上，结合常规叠前反演技术，构建了一种新的能够综合反映储层孔隙特性与含流体特性的流体因子，打破了常规流体因子只能一维预测储层含流体特性的限制，实现了储层孔隙特性与含流体特性的二维表征，从而更精细化地区分了优质储层与致密层，有效降低了石油勘探的风险并且提高了流体识别的精度。

上面对本申请的各种实施方式的描述以描述的目的提供给本领域技术人员。其不旨在是穷举的、或者不旨在将本发明限制于单个公开的实施方式。如上所述，本申请的各种替代和变化对于上述技术所属领域技术人员而言将是显而易见的。因此，虽然已经具体讨论了一些另选的实施方式，但是其它实施方式将是显而易见的，或者本领域技术人员相对容易得出。本申请旨在包括在此已经讨论过的本发明的所有替代、修改、和变化，以及落在上述申请的精神和范围内的其它实施方式。

本说明书中的各个实施方式均采用递进的方式描述，各个实施方式之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施方式重点说明的都是与其他实施方式的不同之处。尤其，对于装置实施方式而言，由于其基本相似于方法实施方式，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施方式的部分说明即可。

本申请可用于众多通用或专用的计算机系统环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的消费电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等。

本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

虽然通过实施方式描绘了本申请，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 (7)

1.一种储层特性的检测方法，其特征在于，包括：

获取待测工区的叠前角道集地震数据；

对所述叠前角道集地震数据进行分角度叠加，得到预设数量的叠加数据组；

利用所述预设数量的叠加数据组进行叠前反演，得到所述待测工区的地层对应的纵波阻抗数据和横波阻抗数据；

根据所述纵波阻抗数据和横波阻抗数据，构建所述待测工区的地层对应的流体因子；

根据构建的所述流体因子，对所述待测工区的储层特性进行检测。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述叠前角道集地震数据进行分角度叠加，得到预设数量的叠加数据组具体包括：

确定分角度叠加的多个角度区间；

根据所述角度区间对所述叠前角道集地震数据进行分角度叠加，得到预设数量的叠加数据组。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，按照下述公式构建所述待测工区的地层对应的流体因子：

$AF=I_p^2/I_s$

其中，AF表示所述流体因子，I_p表示所述纵波阻抗数据，I_s表示所述横波阻抗数据。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述储层特性包括储层孔隙度特性和储层含流体特性。

5.一种储层特性的检测装置，其特征在于，所述装置包括：

地震数据获取单元，用于获取待测工区的叠前角道集地震数据；

分角度叠加单元，用于对所述叠前角道集地震数据进行分角度叠加，得到预设数量的叠加数据组；

波阻抗数据获取单元，用于利用所述预设数量的叠加数据组进行叠前反演，得到所述待测工区的地层对应的纵波阻抗数据和横波阻抗数据；

流体因子构建单元，用于根据所述纵波阻抗数据和横波阻抗数据，构建所述待测工区的地层对应的流体因子；

特性检测单元，用于根据构建的所述流体因子，对所述待测工区的储层特性进行检测。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述分角度叠加单元具体包括：

角度区间确定模块，用于确定分角度叠加的多个角度区间；

叠加模块，用于根据所述角度区间对所述叠前角道集地震数据进行分角度叠加，得到预设数量的叠加数据组。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述流体因子构建单元具体包括：

计算模块，用于按照下述公式构建所述待测工区的地层对应的流体因子：

$AF=I_p^2/I_s$

其中，AF表示所述流体因子，I_p表示所述纵波阻抗数据，I_s表示所述横波阻抗数据。