CN109470187A - 基于地震三属性的储层厚度预测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于地震三属性的储层厚度预测方法，其是根据工区地震测井信息建立楔状体地质模型，褶积正演反射记录，获得反射振幅、时间厚度及中心频率与储层真厚度关系曲线；联合三种属性理论曲线利用数学优化方法获得与储层真厚度近似具有线性关系属性的表达式；基于实际地震资料计算所研究储层的属性，根据储层各已钻井点处厚度信息对该属性进行校正，获得储层厚度平面预测结果，该方法可提高储层厚度预测精度，降低油田开发风险，提高储量计算的准确性，是一种有效的岩性油气藏精细研究手段。
Description
技术领域
本发明涉及地球物理勘探技术，尤其涉及一种基于地震三属性的储层厚度预测方法。
背景技术
在岩性油气藏的开发过程中，储层厚度的预测结果直接影响油田储量计算及开发井位的部署，常规的厚度预测方法首先追踪解释储层顶底反射时间，两者之差为反射时间厚度，再利用储层已钻井点处实钻厚度对时间厚度进行校正，得到储层厚度平面预测结果。该方法取得良好效果的前提是储层反射时间厚度与真厚度具有线性关系，实际上这种关系仅在储层厚度大于1/4波长条件下近似成立，当储层厚度小于1/4波长时，时间厚度基本保持不变，不能反映储层厚度变化趋势，因此常规方法预测薄层厚度时会产生较大偏差。一般情况下，储层内部可能既有厚度大于1/4波长的较厚部分又有厚度小于1/4波长的较薄部分，如何克服常规方法存在的问题，提升储层厚度预测精度，降低预测误差，是储层精细研究中比较重要的问题。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术存在的上述缺点，而提供一种基于地震三属性的储层厚度预测方法，解决仅利用时间厚度属性进行储层厚度预测的常规方法存在的问题，提高厚度预测精度。
本发明的目的是由以下技术方案实现的。
本发明基于地震三属性的储层厚度预测方法，其特征在于，其是联合地震三种属性构建与储层真厚度近似具有线性关系的属性，利用该属性进行厚度预测，包括以下步骤：
第一步，根据工区地震测井信息，构建楔状体地质模型，褶积正演反射记录，提取反射振幅、时间厚度及中心频率的信息，制作楔状体地质模型的反射振幅、时间厚度及中心频率三种属性数据与储层真厚度关系理论曲线；
第二步，基于上述楔状体地质模型的反射振幅、时间厚度及中心频率三种属性数据，利用穷举法优化目标函数：
其中，A为反射振幅，T为时间厚度，F为中心频率(P(f)为信号功率谱)，d为真厚度，最大取值为所研究储层厚度的上限，n，m，k为待优化指数，取值范围一般为0-4，p为给定一组指数取值后，属性对应最佳拟合直线的斜率，其计算式为：
将优化获得最优指数记为n0，m0，k0，从而得到与储层厚度近似具有线性关系新属性的表达式为：
第三步，从地震资料中提取所研究储层的反射振幅、时间厚度及中心频率信息，联合三种属性利用所述新属性表达式计算该储层的新属性S；
第四步，根据储层已钻井点处实钻厚度信息对新属性S进行校正，最终得到储层厚度平面预测结果。
前述的基于地震三属性的储层厚度预测方法，其中，所述第一步包括步骤：1、提取地震子波，确定子波主频；2、根据工区声波测井资料，确定储层及围岩地震波传播速度；3、利用所述速度信息建立楔状体储层地质模型；4、基于所述地质模型，选取与地震子波同主频的雷克子波利用褶积方法正演反射记录；5、针对所述楔状体储层正演记录，提取反射振幅、时间厚度及中心频率信息，获得三种属性与储层真厚度关系理论曲线；所述第四步包括步骤：1、提取储层各已钻井点处新属性值Si，记对应井点储层实钻厚度为di，计算比值di/Si；2、在储层平面范围内将各井点比值di/Si进行插值，得到厚度平面校正数据；3、将平面校正数据与新属性S相乘，得到储层厚度平面预测结果。
本发明基于地震三属性的储层厚度预测方法的有益效果：本发明的技术方案是根据工区地震测井信息建立模型后正演三种属性与储层真厚度关系数据，再利用数学方法联合这三种属性构建与真厚度近似具有线性关系的新属性进行厚度预测。该技术方案克服了仅使用单一时间厚度属性的常规预测方法的不足，显著提高了储层(尤其是薄层)的厚度预测精度，降低了井位部署风险，提高了储量计算的准确性，是一种有效的岩性油气藏精细研究手段。
附图说明
图1为本发明实施例中建立的楔状体储层地质模型示意图。
图2为本发明实施例中楔状体模型的正演反射记录示意图。
图3为本发明实施例中根据正演记录获得的三种属性与储层真厚度关系示意图。
图4为本发明实施例中联合三种属性构建的新属性与储层真厚度关系示意图。
图5为本发明实施例中储层厚度平面预测结果示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
如图1、图2、图3所示，本发明基于地震三属性的储层厚度预测方法，其是联合地震三种属性构建与储层真厚度近似具有线性关系的属性，利用该属性进行厚度预测，包括以下步骤：
第一步，根据工区地震测井信息，构建楔状体地质模型，褶积正演反射记录，提取反射振幅、时间厚度及中心频率的信息，制作楔状体地质模型的反射振幅、时间厚度及中心频率三种属性数据与储层真厚度关系理论曲线；
第二步，基于上述楔状体地质模型的反射振幅、时间厚度及中心频率三种属性数据，利用穷举法优化目标函数：
其中，A为反射振幅，T为时间厚度，F为中心频率(P(f)为信号功率谱)，d为真厚度，最大取值为所研究储层厚度的上限，n，m，k为待优化指数，取值范围一般为0-4，p为给定一组指数取值后，属性对应最佳拟合直线的斜率，其计算式为：
将优化获得最优指数记为n0，m0，k0，从而得到与储层厚度近似具有线性关系新属性的表达式为：
第三步，从地震资料中提取所研究储层的反射振幅、时间厚度及中心频率信息，联合三种属性利用所述新属性表达式计算该储层的新属性S；
第四步，根据储层已钻井点处实钻厚度信息对新属性S进行校正，最终得到储层厚度平面预测结果。其中，该第一步包括步骤：1、提取地震子波，确定子波主频；2、根据工区声波测井资料，确定储层及围岩地震波传播速度；3、利用所述速度信息建立楔状体储层地质模型；4、基于所述地质模型，选取与地震子波同主频的雷克子波利用褶积方法正演反射记录；5、针对所述楔状体储层正演记录，提取反射振幅、时间厚度及中心频率信息，获得三种属性与储层真厚度关系理论曲线；该第四步包括步骤：1、提取储层各已钻井点处新属性值Si，记对应井点储层实钻厚度为di，计算比值di/Si；2、在储层平面范围内将各井点比值di/Si进行插值，得到厚度平面校正数据；3、将平面校正数据与新属性S相乘，得到储层厚度平面预测结果。
下面结合实施例进一步描述本发明。
第一步，构建楔状体地质模型，正演反射记录，提取反射振幅、时间厚度及中心频率的信息，根据得到的信息，制作楔状体地质模型的反射振幅、时间厚度及中心频率三种属性数据与储层真厚度关系理论曲线，具体操作步骤是：
a、提取地震子波，确定子波主频，子波提取采用确定性方法，首先根据研究层段声波及密度测井资料计算反射系数序列，待求子波与反射系数的褶积构成理论地震道，根据最小平方原理，求取使理论地震道与实际井旁地震道误差能量最小的子波，该子波即为最佳地震子波，其振幅谱峰值对应的频率为子波主频；
b、根据工区声波测井资料，确定储层及围岩地震波传播速度，当目标储层的钻井有声波资料时，将储层内声波平均速度作为储层速度，储层上下方邻近介质平均速度作为围岩速度，当目标储层的钻井无声波资料时，可借用同层段邻近储层声波资料确定速度，速度计算方法与前述一致；
c、利用所述速度信息建立楔状体储层地质模型，如图1所示，该模型为深度域速度模型，纵坐标代表地质深度，横坐标代表储层厚度，横坐标范围应大于研究区最大储层厚度，模型中楔状体部分填充储层速度，楔状体以外部分填充围岩速度；
d、基于所述地质模型，选取与地震子波同主频的雷克子波利用褶积方法正演反射记录，如图2所示，首先根据建立的地质模型，计算其对应的深度域反射系数，再进行时深转换，获得时间域反射系数，时间域反射系数与雷克子波的褶积结果即为正演记录，图中纵坐标为时间，横坐标为储层厚度，由图可见，随着储层厚度的增加，反射振幅逐渐增加到极大值后再减小，最终趋于恒定，这是储层顶底反射互相干涉的结果；
e、针对所述楔状体储层正演记录，提取反射振幅、时间厚度及中心频率信息，获得三种属性与储层真厚度关系理论曲线，如图3所示，其中反射振幅为每道记录的最大波峰值，当储层厚度为1/4波长时该曲线达到极大值，时间厚度为每道记录最大波峰与最大波谷之间的时差，当储层厚度小于1/4波长时，时间厚度基本保持恒定，当储层厚度大于1/4波长时，其与储层厚度近似具有线性关系，中心频率为每道记录功率谱对频率的加权平均，可通过傅立叶变换计算，在20米左右的储层厚度范围内，中心频率与厚度的线性关系最好。
第二步，基于所述三种属性数据，利用穷举法优化目标函数：
其中，A为反射振幅，T为时间厚度，F为中心频率(P(f)为信号功率谱)，d为真厚度，最大取值为所研究储层厚度的上限，n，m，k为待优化指数，取值范围一般为0-4，p为给定一组指数取值后，属性对应最佳拟合直线的斜率，其计算式为：
将优化获得最优指数记为n0，m0，k0，从而得到与储层厚度近似具有线性关系新属性的表达式为：
基于图3所示三种属性进行优化，获得最优指数分别为n0＝1.35，m0＝1.45，k0＝0.9，此时新属性S的形态如图4所示，其中横坐标为储层厚度，纵坐标为新属性S，图中离散点为各厚度对应的属性值，直线为这些离散点的最佳拟合线，两者偏差很小，这表明在30米储层厚度研究范围内，三种属性联合构建的新属性与真厚度具有良好的线性关系，明显优于图3中常规厚度预测方法使用的单一时间厚度属性。
第三步，从地震资料中提取所研究储层的反射振幅、时间厚度及中心频率信息，联合三种属性利用所述新属性表达式计算该储层的新属性S。在零相位地震资料中，储层顶面反射波与底面反射波相复合，构成显著的一峰一谷的反射特征，对比波峰与波谷的信噪比，选择信噪比较高的一个，提取极大值作为储层的反射振幅A，而波峰极大值与波谷极大值的时间差为储层的时间厚度T，在仅涵盖储层反射波的小时窗内计算功率谱P(f)，中心频率F为功率谱P(f)对频率f的加权平均，即至此，将三种属性代入新属性表达式即可计算储层的新属性S。
第四步，根据储层已钻井点处实钻厚度信息对新属性S进行校正，最终得到储层厚度平面预测结果，包含以下步骤：
a、提取储层各已钻井点处新属性值Si，记对应井点储层实钻厚度为di，计算比值di/Si；
b、在储层平面范围内将各井点比值di/Si进行插值，得到厚度平面校正数据；
c、将平面校正数据与新属性S相乘，得到储层厚度平面预测结果，如图5所示，该图为利用所研究储层两口已钻探井井点处(黑色圆点)的实钻厚度信息，对储层新属性进行校正后得到的厚度预测结果，图中预测结果采用等值线形式表示，等值线黑色标值为厚度值，单位为米，图中同时标示了过路该储层10口设计开发井的井点位置(带序号红色圆点)，各井点处的厚度值即为这些开发井的钻前预测厚度，10口开发井钻前预测厚度与最终实钻厚度的对比如表1所示，表1同时给出了常规方法的厚度预测结果。由表1可知，本发明方法对10口井厚度的预测精度明显高于常规方法，最大预测误差仅为2.5米，尤其是克服了常规方法的局限，显著提升了其中较薄储层的厚度预测精度。
由本实施例的结果说明，由于联合三种属性的厚度预测方法基于均匀楔状体模型地震属性构建，因此理论上当储层横向物性变化不大、夹层较薄，储层反射波受其他地层反射波干扰较小时，本发明的应用效果最好。
表1为本发明实施例中本发明方法与常规方法储层厚度预测误差对比表。
本实施例中未将进行说明的内容为现有技术，故不再进行赘述。
本发明基于地震三属性的储层厚度预测方法的设计原理：时间厚度只在储层厚度大于1/4波长时与其近似具有线性关系，理想的厚度预测属性应该在储层厚度分布范围内与其均具有较好的线性关系，研究发现，当子波为雷克子波时，可以利用数学方法联合三种属性构造满足这一要求的新属性。通常，雷克子波是实际子波的良好近似，或者可利用子波整形技术使实际子波接近雷克子波，因此，可选取与实际子波同主频的雷克子波构造与储层厚度具线性关系的新属性，将其近似应用于实际资料进行厚度预测，从而克服常规方法的不足，提高预测精度。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案。
Claims (2)
1.一种基于地震三属性的储层厚度预测方法，其特征在于，其是联合地震三种属性构建与储层真厚度近似具有线性关系的属性，利用该属性进行厚度预测，包括以下步骤：
第一步，根据工区地震测井信息，构建楔状体地质模型，褶积正演反射记录，提取反射振幅、时间厚度及中心频率的信息，制作楔状体地质模型的反射振幅、时间厚度及中心频率三种属性数据与储层真厚度关系理论曲线；
第二步，基于上述楔状体地质模型的反射振幅、时间厚度及中心频率三种属性数据，利用穷举法优化目标函数：
其中，A为反射振幅，T为时间厚度，F为中心频率(P(f)为信号功率谱)，d为真厚度，最人取值为所研究储层厚度的上限，n，m，k为待优化指数，取值范围一般为0-4，p为给定一组指数取值后，属性对应最佳拟合直线的斜率，其计算式为：
将优化获得最优指数记为n0，m0，k0，从而得到与储层厚度近似具有线性关系新属性的表达式为：
第三步，从地震资料中提取所研究储层的反射振幅、时间厚度及中心频率信息，联合三种属性利用所述新属性表达式计算该储层的新属性S；
第四步，根据储层已钻井点处实钻厚度信息对新属性S进行校正，最终得到储层厚度平面预测结果。
2.根据权利要求1所述的基于地震三属性的储层厚度预测方法，其特征在于，
所述第一步包括步骤：1、提取地震子波，确定子波主频；2、根据工区声波测井资料，确定储层及围岩地震波传播速度；3、利用所述速度信息建立楔状体储层地质模型；4、基于所述地质模型，选取与地震子波同主频的雷克子波利用褶积方法正演反射记录；5、针对所述楔状体储层正演记录，提取反射振幅、时间厚度及中心频率信息，获得三种属性与储层真厚度关系理论曲线；
所述第四步包括步骤：1、提取储层各已钻井点处新属性值Si，记对应井点储层实钻厚度为di，计算比值di/Si；2、在储层平面范围内将各井点比值di/Si进行插值，得到厚度平面校正数据；3、将平面校正数据与新属性S相乘，得到储层厚度平面预测结果。
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