CN109655894A - 碳酸盐岩古河道地震反演低频模型构建方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种碳酸盐岩古河道地震反演低频模型构建方法及系统。该方法包括：提取碳酸盐岩古河道储集体敏感地震属性；基于测井数据、层位解释数据和地震数据，进行反演低频模型构建；基于所述地震属性和所述低频模型，构建基于河流相控约束低频模型。基于所述河流相控约束低频模型，开展叠前弹性参数反演，获取碳酸盐岩储层古河道储集体岩石弹性参数。本发明的方法降低低频模型受插值算法的影响，在建立低频模型的过程中加入地震属性作为约束，引入的地震属性为优选过的振幅属性，在平面上可以表征河流的发育状况。反演效果得到改善，平面上可以明显看到河流分布情况。

Description

碳酸盐岩古河道地震反演低频模型构建方法及系统

技术领域

本发明涉及油气地球物理勘探领域，涉及一种碳酸盐岩古河道储集体地震识别技术，具体地，涉及碳酸盐岩古河道地震反演低频模型构建方法及系统。

背景技术

以塔河油田为代表的碳酸盐岩缝洞型油藏是多期构造运动、岩溶旋回的产物，油藏类型多样，古暗河型油藏是其重要的油藏类型。古暗河型油藏以大型溶洞和孔洞为主要储集空间，空间分布复杂。暗河系统空间结构分布及充填程度研究是研究该类油藏连通的关键，目前，对暗河溶洞的空间展布、充填特征、连通性和水淹特征认识不清，严重制约了该类油藏的勘探开发工作。

叠前弹性反演是通过利用不同炮检距道集的地震数据以及横波、纵波、密度等测井资料，联合反演出与岩性、含油气性相关的多种弹性参数(如弹性波阻抗、纵波波阻抗、横波波阻抗、密度以及拉梅常数等)，来综合判别储层物性及含油气性等。对暗河的充填特征及含流体特征的识别需要基于叠前弹性反演来实现。

低频模型构建是叠前反演的实现过程中的重要步骤，是将构造、测井信息进行外推作为反演约束条件。初始模型建立的是否合理与反演的多解性有着直接的关系，是地震反演的关键步骤。首先将地震叠加剖面中构造及层位解释结果作为横向控制，建立模型的格架；其次根据井在层位处的权重大小对井资料中的纵横波波阻抗、速度、密度以及各种弹性参数进行插值加权处理建立模型参数。但是常规建模方法，主要是基于层位和井资料利用三角函数、反距离加权或者克里金插值等方法插值得到低频模型，这样很容易在低频模型上丢失河流相。导致地震反演结果上有效识别古暗河的分布及弹性特征。

发明内容

本发明提出了一种新的碳酸盐岩储层古河道反演低频模型构建方法。以地震属性为约束，提出的河流相控约束建模方法能更好的适应碳酸盐岩储层中古暗河的地震反演。基于本发明的叠前反演结果能更好的刻画古暗河的展布及弹性参数特征。

根据本发明的一个方面，提供一种碳酸盐岩古河道地震反演低频模型构建方法，该方法包括：

提取碳酸盐岩古河道储集体敏感地震属性；

基于测井数据、层位解释数据和地震数据，进行反演低频模型构建；

基于所述地震属性和所述低频模型，构建基于河流相控约束低频模型。

进一步地，基于所述河流相控约束低频模型，开展叠前弹性参数反演，获取碳酸盐岩储层古河道储集体岩石弹性参数。

进一步地，利用均方根振幅属性提取储集体敏感地震属性，均方根振幅属性的提取公式为：

其中x,y代表地震道坐标，t_i为时间深度，seis(x,y,t_i)代表地震振幅值。

进一步地，基于测井数据、层位解释数据和地震数据，构建反演低频模型model(x,y,t)。

进一步地，所述构建基于河流相控约束低频模型包括：

获得河流相加权数据体λ(x,y,t)；

当RMS(x,y,t)＜δ时，λ(x,y,t)＝1；当RMS(x,y,t)≥δ时，λ(x,y,t)＝RMS(x,y,t)，并对此时的RMS(x,y,t)进行归一化，归一化公式为：

其中，RMS_min＝δ，RMS_max为均方根振幅属性RMS的最大值，a，b值满足Vriver_max及Vriver_min分别为古暗河储层段速度的最大值及最小值；

其中，δ为均方根属性阈值，δ满足：当RMS(x,y,t)＜δ时，勾画非河道展布特征；当RMS(x,y,t)≥δ时，勾画河道展布特征。

进一步地，所述构建基于河流相控约束低频模型进一步包括获得河流相控约束低频模型数据体model_attr(x,y,t)，包括：

用河流相加权数据体λ(x,y,t)与获得的低频模型数据相乘：

model_attr(x,y,t)＝λ(x,y,t)*model(x,y,t)，

根据实际反演要求，进行带通滤波，滤去高频，保留低频成分，得到最终用于古河道反演的河流相控约束低频模型model_attr(x,y,t)。

根据本发明的另一个方面，提供一种碳酸盐岩古河道地震反演低频模型构建系统，该系统包括：

存储器，存储有计算机可执行指令；

处理器，所述处理器运行所述存储器中的计算机可执行指令，执行以下步骤：

提取碳酸盐岩古河道储集体敏感地震属性；

基于测井数据、层位解释数据和地震数据，进行反演低频模型构建；

基于所述地震属性和所述低频模型，构建基于河流相控约束低频模型。

本发明提出一种基于属性约束的相控建模方法，用于改善碳酸盐岩储层古河道地震反演效果，具有如下特点：

基于常规建模方法，在碳酸盐岩古河道地震反演时，容易在低频模型上丢失河流相。改进的河流相控约束建模方法能更好的适应碳酸盐岩储层中古河道的地震反演。降低低频模型受插值算法的影响，在建立低频模型的过程中加入地震属性作为约束，引入的地震属性为优选过的振幅属性，在平面上可以表征河流的发育状况。反演效果得到改善，平面上可以明显看到河流分布情况。

附图说明

通过结合附图对本公开示例性实施方式进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了实施例碳酸盐岩古河道储集体叠前反演相控约束低频模型构建及叠前地震反演流程图。

图2示出了实施例目的层均方根振幅属性平面图。

图3示出了常规低频模型构建剖面。

图4示出了相控约束低频模型构建剖面。

图5示出了实施例工区过典型古河道常规波阻抗反演结果。

图6示出了实施例工区过典型古河道基于相控约束的叠前纵波速度反演结果。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施方式。虽然附图中显示了本公开的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。

本发明公开了一种碳酸盐岩古河道地震反演低频模型构建方法，该方法包括以下步骤：

提取碳酸盐岩古河道储集体敏感地震属性；

基于测井数据、层位解释数据和地震数据，进行反演低频模型构建；

基于所述地震属性和所述低频模型，构建基于河流相控约束低频模型。

本发明基于测井数据、层位解释数据和叠后地震数据，通过以下步骤实现碳酸盐溶洞储集体规模的识别：

首先进行古河道敏感地震属性提取。均方根振幅是将振幅平方的平均值再开平方。由于振幅值在平均前平方了，因此，它对特别大的振幅非常敏感。适合于地层的砂泥岩百分比含量分析，也用于地层岩性相变分析，尤其在灰岩背景下古暗河砂泥质充填导致的岩性剧变。均方根振幅属性的提取公式为：

其中x,y代表地震道坐标，t_i为时间深度，seis(x,y,t_i)代表地震振幅值。该公式代表某一地震道上以时间t为中心，时窗长度为N内，地震振幅值seis(x,y,t_i)的平方和求平均并开根号，其中x,y代表地震道坐标，t_i为时间深度。

接下来，基于测井数据、层位解释数据和地震数据，利用商业软件进行反演低频模型构建model(x,y,t)。

接下来，基于均方根振幅属性体和低频模型体构建基于河流相控约束低频模型，包含以下步骤：

①设置均方根属性阈值δ，δ满足，当RMS(x,y,t)＜δ时，主要勾画非河道(基岩)展布；当RMS(x,y,t)≥δ时，主要勾画河道展布特征；

②定义河流相加权数据体λ(x,y,t)，当RMS(x,y,t)＜δ时，λ(x,y,t)＝1；当RMS(x,y,t)≥δ时，λ(x,y,t)＝RMS(x,y,t)，并对此时的RMS(x,y,t)进行归一化，将此时的RMS(x,y,t)归一化到[a,b]的范围内，a，b值选择要根据测井统计古暗河储层段速度的最大值Vriver_max及最小值Vriver_min与基岩平均速度Vmatrix的比值，满足归一化公式为：

其中，RMS_min＝δ，RMS_max为均方根振幅属性RMS的最大值。通过以上步骤获得河流相加权数据体λ(x,y,t)。

③通过以下步骤，获得河流相控约束的低频模型数据体model_attr(x,y,t)，首先用河流相加权数据体与获得的低频模型数据相乘：

model_attr(x,y,t)＝λ(x,y,t)*model(x,y,t)

然后对model_attr(x,y,t)数据体，根据实际反演要求，进行带通滤波，滤去高频，保留低频成分，得到最终用于古河道反演的低频模型model_attr(x,y,t)。

根据本发明的另一个方面，提供一种碳酸盐岩古河道地震反演低频模型构建系统，该系统包括：

存储器，存储有计算机可执行指令；

处理器，所述处理器运行所述存储器中的计算机可执行指令，执行以下步骤：

提取碳酸盐岩古河道储集体敏感地震属性；

基于测井数据、层位解释数据和地震数据，进行反演低频模型构建；

基于所述地震属性和所述低频模型，构建基于河流相控约束低频模型。

为便于理解本发明实施例的方案及其效果，以下给出一个具体应用示例。本领域技术人员应理解，该示例仅为了便于理解本发明，其任何具体细节并非意在以任何方式限制本发明。

实施例以塔河西部碳酸盐岩古河道储集储集体预测为目标，通过本专利提供的方法构建河流相控约束的低频模型。在此模型上，进一步开展叠前地震反演研究，能够获得更加准确可靠的储层岩石弹性参数。现在，将参照附图描述在实施例中具体的实施过程。

图1示出根据本发明的实施例获取碳酸盐岩储层古河道叠前地震反演结果的具体步骤。如图1所示：

在步骤step1中，基于叠后地震数据提取对古河道敏感的地震属性。根据本实施例多属性提取及优选，最终选定为均方根振幅属性RMS(x,y,t)。在对每个小时窗内平面属性分析的基础上，对不同时窗内属性进行叠合，可以清晰的展示出古河道的平面展布及其空间发育情况，如图2所示，可以看出均方根振幅对大规模的河道主体及小规模分支河道都有较好的识别效果。均方根振幅的提取可以基于多款行业软件实现，比如HRS、VVA、Jason等，本实施例中基于NEWS软件实现，具体均方根振幅属性提取步骤，参考NEWS软件使用说明书。

在步骤step2中，基于测井数据、层位解释数据和地震数据，利用商业软件进行反演低频模型构建，获得常规低频模型model(x,y,t)，剖面图如图3所示。行业软件Jason和HRS都具有构建低频模型的模块，本实施例中采用的Jason软件的EarthModel模块，具体实现步骤参考Jason软件的EarthModel模块使用说明书。

步骤step3主要是基于均方根振幅属性体RMS(x,y,t)和低频模型体model(x,y,t)构建基于河流相控约束的低频模型model_attr(x,y,t)。具体包含以下步骤：

①设置均方根属性阈值δ，δ满足，当RMS(x,y,t)＜δ时，主要勾画非河道(基岩)展布；当RMS(x,y,t)≥δ时，主要勾画河道展布特征，本实施例中δ＝15120；

②定义河流相加权数据体λ(x,y,t)，当RMS(x,y,t)＜δ时，λ(x,y,t)＝1；当RMS(x,y,t)≥δ时，λ(x,y,t)＝RMS(x,y,t)，并对此时的RMS(x,y,t)进行归一化，将此时的RMS(x,y,t)归一化到[a,b]的范围内，a，b值选择要根据测井统计古暗河储层段速度的最大值Vriver_max及最小值Vriver_min与基岩平均速度Vmatrix的比值，满足归一化公式为：

其中，RMS_min＝δ,RMS_max为均方根振幅属性RMS的最大值，a＝0.4，b＝0.88。通过以上步骤获得河流相加权数据体λ(x,y,t)。

③通过以下步骤，获得河流相控约束的低频模型数据体model_attr(x,y,t)：

首先用河流相加权数据体与用常规方法获得的全频带模型数据相乘：

model_attr(x,y,t)＝λ(x,y,t)*model(x,y,t)

然后对model_attr(x,y,t)数据体，根据实际反演要求，进行带通滤波，滤去高频，保留低频成分，得到最终用于古河道反演的低频模型model_attr(x,y,t)，如图4所示为。

步骤step4为基于新构建的低频模型，利用常规叠前地震反演技术，实现碳酸盐岩古河道叠前地震反演。行业软件Jason和HRS都具有叠前地震反演的模块，本实施例中采用的是jason软件的RockTrace模块，具体实施过程参考jason软件的RockTrace模块使用说明书。图5为基于常规模型进行碳酸盐岩古河道反演的平面图，图6为基于本发明提出的低频模型构建方法进行碳酸盐岩古河道反演的结果，对比图5和图6可以看出，基于本发明所建立的低频模型开展叠前反演能够获得更加准确可靠的碳酸盐岩古河道储集体弹性参数。

以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (10)

1.一种碳酸盐岩古河道地震反演低频模型构建方法，其特征在于，该方法包括：

提取碳酸盐岩古河道储集体敏感地震属性；

基于测井数据、层位解释数据和地震数据，进行反演低频模型构建；

基于所述地震属性和所述低频模型，构建基于河流相控约束低频模型。

2.根据权利要求1所述的碳酸盐岩古河道地震反演低频模型构建方法，其特征在于，基于所述河流相控约束低频模型，开展叠前弹性参数反演，获取碳酸盐岩储层古河道储集体岩石弹性参数。

3.根据权利要求1所述的碳酸盐岩古河道地震反演低频模型构建方法，其特征在于，利用均方根振幅属性提取储集体敏感地震属性，均方根振幅属性的提取公式为：

其中x,y代表地震道坐标，t_i为时间深度，seis(x,y,t_i)代表地震振幅值。

4.根据权利要求3所述的碳酸盐岩古河道地震反演低频模型构建方法，其特征在于，基于测井数据、层位解释数据和地震数据，构建反演低频模型model(x,y,t)。

5.根据权利要求4所述的碳酸盐岩古河道地震反演低频模型构建方法，其特征在于，所述构建基于河流相控约束低频模型包括：

获得河流相加权数据体λ(x,y,t)；

当RMS(x,y,t)＜δ时，λ(x,y,t)＝1；当RMS(x,y,t)≥δ时，λ(x,y,t)＝RMS(x,y,t)，并对此时的RMS(x,y,t)进行归一化，归一化公式为：

其中，RMS_min＝δ，RMS_max为均方根振幅属性RMS的最大值，a，b值满足Vriver_max及Vriver_min分别为古暗河储层段速度的最大值及最小值；

其中，δ为均方根属性阈值，δ满足：当RMS(x,y,t)＜δ时，勾画非河道展布特征；当RMS(x,y,t)≥δ时，勾画河道展布特征。

6.根据权利要求5所述的碳酸盐岩古河道地震反演低频模型构建方法，其特征在于，所述构建基于河流相控约束低频模型进一步包括获得河流相控约束低频模型数据体model_attr(x,y,t)，包括：

用河流相加权数据体λ(x,y,t)与获得的低频模型数据相乘：

model_attr(x,y,t)＝λ(x,y,t)*model(x,y,t)，

根据实际反演要求，进行带通滤波，滤去高频，保留低频成分，得到最终用于古河道反演的河流相控约束低频模型model_attr(x,y,t)。

7.一种碳酸盐岩古河道地震反演低频模型构建系统，其特征在于，该系统包括：

存储器，存储有计算机可执行指令；

处理器，所述处理器运行所述存储器中的计算机可执行指令，执行以下步骤：

提取碳酸盐岩古河道储集体敏感地震属性；

基于测井数据、层位解释数据和地震数据，进行反演低频模型构建；

基于所述地震属性和所述低频模型，构建基于河流相控约束低频模型。

8.根据权利要求7所述的碳酸盐岩古河道地震反演低频模型构建系统，其特征在于，基于所述河流相控约束低频模型，开展叠前弹性参数反演，获取碳酸盐岩储层古河道储集体岩石弹性参数。

9.根据权利要求7所述的碳酸盐岩古河道地震反演低频模型构建系统，其特征在于，利用均方根振幅属性提取储集体敏感地震属性，均方根振幅属性的提取公式为：

其中x,y代表地震道坐标，t_i为时间深度，seis(x,y,t_i)代表地震振幅值。

10.根据权利要求9所述的碳酸盐岩古河道地震反演低频模型构建方法，其特征在于，所述构建基于河流相控约束低频模型包括：

获得河流相加权数据体λ(x,y,t)；

当RMS(x,y,t)＜δ时，λ(x,y,t)＝1；当RMS(x,y,t)≥δ时，λ(x,y,t)＝RMS(x,y,t)，并对此时的RMS(x,y,t)进行归一化，归一化公式为：

其中，RMS_min＝δ，RMS_max为均方根振幅属性RMS的最大值，a，b值满足Vriver_max及Vriver_min分别为古暗河储层段速度的最大值及最小值；

其中，δ为均方根属性阈值，δ满足：当RMS(x,y,t)＜δ时，勾画非河道展布特征；当RMS(x,y,t)≥δ时，勾画河道展布特征；以及

所述构建基于河流相控约束低频模型进一步包括获得河流相控约束低频模型数据体model_attr(x,y,t)，包括：

用河流相加权数据体λ(x,y,t)与获得的低频模型数据相乘：

model_attr(x,y,t)＝λ(x,y,t)*model(x,y,t)，

根据实际反演要求，进行带通滤波，滤去高频，保留低频成分，得到最终用于古河道反演的河流相控约束低频模型model_attr(x,y,t)。