CN106896411B - 一种基于角度旋转的avo属性交会烃类检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于角度旋转的AVO属性交会烃类检测方法，属于地球物理勘探领域。通过对待研究地质层段进行正演模拟，获得待研究地质层段的若干采样点的AVO属性数据，得到AVO属性交会图，并对AVO属性交会图中的所有采样点进行趋势拟合，得到拟合直线，平移拟合直线，得到过原点的背景线，以背景线及其垂线为坐标轴，对所有采样点绕预设坐标点旋转背景线与AVO属性交会图的横轴之间夹角的度数，得到旋转后的AVO属性交会图，使得不同AVO异常分类得到加强显示，便于直观地识别出AVO流体的异常分类，并可以通过AVO属性定量检测烃类的取值范围。
Description
技术领域
本发明属于地球物理勘探领域，特别涉及一种基于角度旋转的AVO属性交会烃类检测方法。
背景技术
AVO是振幅随偏移距变化(Amplitude Variation with Offset)的英文缩写，AVO属性分析技术是利用反射系数随入射角变化的原理，在叠前道集上分析地震反射振幅随偏移距变化的关系，用以识别岩性及检测含气性的一种重要技术，主要利用泊松比差异所形成的AVO特征响应来区分储层与非储层，而这种泊松比的差异，则是由岩性或含油气性不同造成的，通过叠前地震资料可以得到P波阻抗反射率、S波阻抗反射率、弹性阻抗、流体因子等多种AVO属性。如何优选出能够直接反映地下含油气性的检测方法一直是研究的热点和难点。Castagna等提出了用传统AVO交会分析技术来揭示AVO属性异常，该技术自提出以来，在油气勘探中不断发展并广泛应用，尤其是在天然气勘探中发挥了重要作用。
现有技术主要是将AVO属性对如截距和梯度、近道叠加和远道叠加、P波反射率和S波反射率等参数投影到交会图上，使不同AVO异常分类显示在交会图的不同区域，根据先验信息从属性空间中划出AVO异常区，区分储层与非储层。
在实现本发明的过程中，本发明人发现现有技术中至少存在以下问题：
在实际资料应用中，特别是在碳酸盐储层中，P和G属性的交会经常会出现AVO流体异常分布范围较大、异常区与非异常区重叠、流体异常不明显等现象，导致AVO类型划分存在多解性，利用传统的AVO属性交会方法难以区分AVO属性异常。
发明内容
鉴于此，本发明提供一种基于角度旋转的AVO属性交会烃类检测方法，用于利用AVO属性交会方法更好地区分储层与非储层。
具体而言，包括以下的技术方案：
一种基于角度旋转的振幅随偏移距变化AVO属性交会烃类检测方法，所述方法包括：
获取钻井资料，确定待研究地质层段；
对所述待研究地质层段进行正演模拟，得到所述待研究地质层段的若干采样点的AVO属性数据；
根据所述若干采样点的AVO属性数据，得到AVO属性交会图；
对所述AVO属性交会图中的所有采样点进行趋势拟合，得到拟合直线；
平移所述拟合直线，得到过原点的背景线；
以所述背景线及其垂线为坐标轴，对所述所有采样点绕预设坐标点旋转所述背景线与所述AVO属性交会图的横轴之间夹角的度数，得到旋转后的AVO属性交会图。
进一步地，所述AVO属性包括：截距属性P、梯度属性G、P×G属性、P+G属性和P-G属性。
进一步地，所述待研究地质层段包括水层、气层和干层。
进一步地，所述根据所述若干采样点的AVO属性数据，得到AVO属性交会图具体包括：将所述若干采样点的AVO属性数据进行对比，获取表征AVO属性最明显的截距属性P和梯度属性G，得到P和G属性交会图。
进一步地，所述对所述AVO属性交会图中的所有采样点进行趋势拟合，得到拟合直线具体包括：对所述P和G属性交会图中的所有采样点进行趋势拟合，得到P和G属性表征的拟合直线。
进一步地，所述度数小于180°。
进一步地，所述对所述所有采样点绕预设坐标点旋转所述拟合直线与所述AVO属性交会图的横轴之间夹角的度数具体包括：假设在平面中，任意坐标点(x,y)，绕预设坐标点(rx0,ry0)逆时针旋转所述拟合直线与所述AVO属性交会图的横轴之间夹角的度数α后，形成新的坐标点设为(x0,y0)，表示为：
x0＝(x-rx0)cosα-(y-ry0)sinα+rx0
y0＝(x-rx0)cosα-(y-ry0)sinα+ry0
进一步地，所述预设坐标点为原点，所述新的坐标点表示为：
x0＝(xcosα+ysinα)n
y0＝(ycosα+xsinα)n
式中：n为放大系数；α为旋转角度。
本发明实施例提供的技术方案的有益效果：
通过对待研究地质层段进行正演模拟，获得待研究地质层段的若干采样点的AVO属性数据，得到AVO属性交会图，并对AVO属性交会图中的所有采样点进行趋势拟合，得到拟合直线，平移拟合直线，得到过原点的背景线，以背景线及其垂线为坐标轴，对所有采样点绕预设坐标点旋转背景线与AVO属性交会图的横轴之间夹角的度数，得到旋转后的AVO属性交会图，使得不同AVO异常分类得到加强显示，便于直观地识别出AVO流体的异常分类，并可以通过AVO属性定量检测烃类的取值范围。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一种基于角度旋转的AVO属性交会烃类检测方法的方法流程图；
图2是本发明实施例的地震剖面图；
图3是本发明实施例的气层与水层正演模拟AVO属性分析图；
图4是本发明实施例的不同流体相AVO道集差异图；
图5是本发明实施例的AVO敏感属性分析图；
图6是本发明实施例的AVO属性坐标轴旋转示意图；
图7是本发明实施例的旋转后的AVO属性示意图。
具体实施方式
为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
本实施例提供了一种基于角度旋转的振幅随偏移距变化AVO属性交会烃类检测方法，如图1所示，该方法包括如下步骤：
步骤101：获取钻井资料，确定待研究地质层段；
具体地，在地层埋藏较深、地震分辨率较低、或者储层顶底边界与围岩的接触关系较复杂的情况下，烃类检测的难度会增大。当获取了钻井资料之后，确定待研究地质层段，其中，待研究地质层段包括水层、气层和干层。
在本实施例中，确定待研究地质层段龙王庙组，并获取待研究地质层段的联井地震剖面图，如图2所示，其中，虚线表示储层底即气层或水层的底界。由于待研究地质层段中的龙王组顶界与上覆围岩地层之间接触关系复杂，且目的层埋藏较深，龙王庙组顶界地震反射特征表现多元化(弱峰或波谷)；龙王庙组底界反射相对稳定，基本表现为波谷反射；从已钻井分析来看，有效含气储层主要集中在龙王庙组的中上部，在含气储层底部通常会形成一个比较明显的亮点反射，目前解释的亮点反射层位基本对应气层的底界(气井)或水层底界(水井)，基于以上分析确定以虚线反射层位表示储层底界(相当于气层或水层底界)来进行AVO类型分析。
步骤102：对待研究地质层段进行正演模拟，得到待研究地质层段的若干采样点的AVO属性数据；
振幅随偏移距变化(Amplitude Variation with Offset)AVO属性分析技术是利用反射系数随入射角变化的原理，在叠前道集上分析地震反射振幅随偏移距变化的关系，用以识别岩性及检测含气性的一种重要技术。它主要利用泊松比差异所形成的AVO特征响应，来区分储层与非储层，而这种泊松比的差异，则是由岩性或含油气性不同造成的。
通过叠前地震资料可以得到P波阻抗反射率、S波阻抗反射率、弹性阻抗、流体因子等多种AVO属性，优选出的AVO属性能够直接反映地下含油气性。Castagna等提出了用传统AVO交会分析技术来揭示AVO属性异常，该技术自提出以来，在油气勘探中不断发展并广泛应用，尤其是在天然气勘探中发挥了重要作用。
AVO技术的理论基础是Zoeppritz方程：
其中，RPP、RPS为纵波、横波的反射系数；TPP、TPS为纵波、横波的透射系数；ρ1、ρ2为反射界面上下介质的密度。此式揭示了反射系数(影响反射波振幅的主要因素)与入射角及界面两侧介质的物理性质之间的关系。
AVO属性技术采用Zoeppritz方程的线性近似方程，即当入射角小于30°时，纵波反射系数与入射角的关系可以用下式来近似表达：
RP(θ)≈P+Gsin2θ
其中，P为近似零偏移距下纵波的反射振幅，也称AVO截距，其大小取决于上下层之间的纵波阻抗差异(从高阻抗到低阻抗界面上的P值为正，反之为负)；G为纵波反射振幅随入射角的变化梯度，也称AVO斜率，取决于泊松比的变化(当振幅随入射角增加而加大时为正，反之为负)；θ为入射角度。
在AVO属性分析技术的基础上，采用正演模型研究进行烃类检测。对待研究地质层段上的井，在用合成地震记录进行层位精确标定的基础上，研究正演模拟的结果记录中含油气储层AVO属性参数的特征，以及含油气储层与非含油气储层在各项特征上的差异和变化，指导利用实际地震道集的AVO反演结果进行可靠的储层含气性解释。其中，AVO属性包括：截距属性P、梯度属性G、P×G属性、P+G属性和P-G属性。
在本实施例中对c1井和c2井进行了代表气层与水层的正演模拟的AVO属性分析，如图3所示，通过c1井和c2井正演模拟表明，含气储层AVO规律为振幅随偏移距变化呈减少趋势，而水层振幅随偏移距变化不明显。同时，根据图3，可通过振幅与入射角的关系图来确定截距属性P和梯度属性G的取值。
步骤103：根据若干采样点的AVO属性数据，得到AVO属性交会图；
本步骤中，首先，通过分析不同流体相的AVO道集差异，得到AVO属性变化规律，如图4所示，即高产气井的振幅随偏移距增加而减少，水井的振幅随偏移距增加变化基本无变化。其次，对AVO属性数据进行敏感性分析，得到AVO敏感属性分析图，如图5所示，将若干采样点的AVO属性数据进行对比，获取表征AVO属性最明显的截距属性P和梯度属性G，得到P和G属性交会图。
步骤104：对AVO属性交会图中的所有采样点进行趋势拟合，得到拟合直线；
具体地，对P和G属性交会图中的所有采样点进行趋势拟合，得到P和G属性表征的拟合直线。
步骤105：平移拟合直线，得到过原点的背景线；
步骤106：以背景线及其垂线为坐标轴，对所有采样点绕预设坐标点旋转背景线与AVO属性交会图的横轴之间夹角的度数，得到旋转后的AVO属性交会图。
具体地，背景线与AVO属性交会图的横轴之间夹角的度数小于180°。
假设在平面中，任意坐标点(x,y)，绕预设坐标点(rx0,ry0)逆时针旋转拟合直线与AVO属性交会图的横轴之间夹角的度数α后，形成新的坐标点设为(x0,y0)，表示为：
x0＝(x-rx0)cosα-(y-ry0)sinα+rx0
y0＝(x-rx0)cosα-(y-ry0)sinα+ry0
当预设坐标点为原点，新的坐标点表示为：
x0＝(xcosα+ysinα)n
y0＝(ycosα+xsinα)n
式中：n为放大系数；α为旋转角度。
在P和G属性交会图中，上式可以表示为：
P0＝(Pcosα+Gsinα)n
G0＝(Gcosα+Psinα)n
式中：P是旋转前的截距；G是旋转前的梯度；P0是旋转后的截距；G0是旋转后的梯度。
在本实施例中，AVO属性坐标轴的旋转示意图如图6所示，在实测井资料分析统计不同流体类型的井在P-G交会图的分布区域的基础上，以背景线及其垂线为坐标轴，对所有采样点绕预设坐标点旋转背景线与AVO属性交会图的横轴之间夹角的度数α旋转，使得旋转后的不同AVO异常分类得到加强显示，便于直观地识别出AVO流体的异常分类，并可以通过AVO属性的取值定量检测烃类的取值范围。
为了验证旋转后AVO属性交会可以更有利于烃类的检测，将旋转后的AVO属性数据代入进行验证，如图7所示，过A23井的含气储层底界下方AVO高值异常明显，且经证实A23为工业气井；过A54井可见含水储层底界表现为低值异常，且经证实A54为水井。由图7可知，旋转AVO属性交会烃类检测方法可以更明确更有针对性的突出AVO属性异常，直观地在剖面上识别出流体异常的分布。
本实施例通过对待研究地质层段进行正演模拟，获得待研究地质层段的若干采样点的AVO属性数据，得到AVO属性交会图，并对AVO属性交会图中的所有采样点进行趋势拟合，得到拟合直线，平移拟合直线，得到过原点的背景线，以背景线及其垂线为坐标轴，对所有采样点绕预设坐标点旋转背景线与AVO属性交会图的横轴之间夹角的度数，得到旋转后的AVO属性交会图，使得不同AVO异常分类得到加强显示，便于直观地识别出AVO流体的异常分类，并可以通过AVO属性定量检测烃类的取值范围。
以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本发明的技术方案，并不用以限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种基于角度旋转的振幅随偏移距变化AVO属性交会烃类检测方法，其特征在于，所述方法包括：
获取钻井资料，确定待研究地质层段；
对所述待研究地质层段进行正演模拟，得到所述待研究地质层段的若干采样点的AVO属性数据；
根据所述若干采样点的AVO属性数据，得到AVO属性交会图；
对所述AVO属性交会图中的所有采样点进行趋势拟合，得到拟合直线；
平移所述拟合直线，得到过原点的背景线；
以所述背景线及其垂线为坐标轴，假设在平面中，任意坐标点(x,y)，绕预设坐标点(rx0,ry0)逆时针旋转所述拟合直线与所述AVO属性交会图的横轴之间夹角的度数α后，形成新的坐标点设为(x0,y0)，表示为：
x0＝(x-rx0)cosα-(y-ry0)sinα+rx0
y0＝(x-rx0)cosα-(y-ry0)sinα+ry0，
以所述预设坐标点为原点，所述新的坐标点表示为：
x0＝(x cosα+y sinα)n
y0＝(y cosα+x sinα)n
式中：n为放大系数；α为旋转角度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述AVO属性包括：截距属性P、梯度属性G、P×G属性、P+G属性和P-G属性。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述待研究地质层段包括水层、气层和干层。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述若干采样点的AVO属性数据，得到AVO属性交会图具体包括：将所述若干采样点的AVO属性数据进行对比，获取表征AVO属性最明显的截距属性P和梯度属性G，得到P和G属性交会图。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对所述AVO属性交会图中的所有采样点进行趋势拟合，得到拟合直线具体包括：对所述P和G属性交会图中的所有采样点进行趋势拟合，得到P和G属性表征的拟合直线。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述度数小于180°。
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