CN110941028A - 一种对碳酸盐岩溶蚀孔洞型地热能储层位置进行定位的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
一种对碳酸盐岩溶蚀孔洞型地热能储层位置进行定位的方法，包括，第一步骤S1，获取地震数据，除去所述地震数据中的噪音，得到第一数据；第二步骤S2，对所述第一数据进行道积分，得到第二数据；第三步骤S3，将所述第二数据沿目的层进行傅里叶变换，得到调谐体；第四步骤S4，对所述调谐体进行相干分析，得到调谐体相干分析结果，结合已钻井信息确定所述地热能储层的位置。本发明通过将地震数据进行道积分，将反应地热能储层孔洞边界的地震数据由轴线位置转变为利用波峰波谷显示，在做相应的傅里叶转换之后，使得边界刻画更加精确，从而更加方便的确定地热能储层孔洞边界。
Description
技术领域
本发明总体涉及地热储层勘探领域，更具体地，涉及一种对碳酸盐岩溶蚀孔洞型地热能储层位置进行定位的方法和系统。
背景技术
目前，尚无成熟的碳酸盐岩溶蚀地热能储层孔洞型地热能储层的精确描述方法，而碳酸盐岩缝洞型油气藏实际勘探开发钻探过程中往往遇到目标靶层打偏等复杂井况，尤其对直井，目标靶层的设计至关重要。那如何确保钻井目标靶点能够很好确定，并可以保持较好的钻井效果，达到高效勘探开发的目的，选择可信度较高的碳酸盐岩溶蚀型地热能储层孔洞储层发育区，明确优质储层发育点是解决问题的关键。
谱分解调谐体技术在薄储层定量预测中的应用(魏志平.石油地球物理勘探，2009，44(3):337～340)，公开了谱分解调谐体技术在薄储层定量预测中的应用，谱分解调谐体技术是通过离散傅里叶变换或最大熵等方法，将地震资料从时间域转换到频率域，利用振幅谱及相位谱对地震资料在频率域进行地质解释的技术。将谱分解调谐体技术用于薄储层厚度定量研究，其对薄储层厚度预测精度与地震反演的储层厚度预测精度相当，能够客观地揭示薄储层厚度变化特征，同时具有计算速度快，对测井资料依赖程度低等特点，适用于在钻井资料较少探区进行储层预测。
分频解释技术在表征储层中的运用(矿物岩石第23卷，第3期，第104-108页，2003)采用短时窗离散傅立叶变换及最大熵方法这一独特的频谱分解及解释技术——分频解释技术，实现了在频率域内通过调谐振幅的对应关系来研究储层横向变化规律，使地震解释可得到高于常规地震主频率对应1/4波长的时间分辨率结果。分频解释技术的应用解决了长期困扰解释人员只能依靠钻井数据划分和确定岩性油藏边界的难题。
上述现有技术分别用分频解释技术对地震数据进行处理，在将上述技术应用于碳酸盐岩溶蚀地热能储层孔洞型地热能储层探测时，地震数据原有的形态中对应溶蚀地热能储层孔洞的上下界面的是反射波的零振幅的位置，地震数据在由时间域转换为频率域时，会导致溶蚀地热能储层孔洞的上下边界界定不清楚不能精确确定碳酸盐岩溶蚀地热能储层孔洞型地热能储层位置。
发明内容
本发明要解决的问题是，提供一种对碳酸盐岩溶蚀孔洞型地热能储层位置进行定位的方法。
本发明提供了一种对碳酸盐岩溶蚀孔洞型地热能储层位置进行定位的方法，包括，第一步骤S1，获取地震数据，除去所述地震数据中的噪音，得到第一数据；第二步骤S2，对所述第一数据进行道积分，得到第二数据；第三步骤S3，将所述第二数据沿目的层进行傅里叶变换，得到调谐体；第四步骤S4，对所述调谐体进行相干分析，得到调谐体相干分析结果，结合已钻井信息确定所述地热能储层的位置。
根据本发明的一个实施方式，对所述调谐体进行相干性分析包括，对不同频率的调谐体进行相干分析，得到第一相干数据体；结合已钻井信息及第一相干数据体，筛选出第一频率组；所述第一频率组是指能够反映地热能储层相对位置的频率的集合。
根据本发明的一个实施方式，根据所述第一频率组和所述第二数据确定碳酸盐岩溶蚀地热能储层孔洞的位置。
根据本发明的一个实施方式，将所述第二数据沿目的层进行傅里叶变换，得到离散频率能量体；对所述离散频率能量体进行相干分析，得到离散频率能量体相干分析结果；利用所述离散频率能量体相干分析结果修正所述调谐体相干分析结果。
根据本发明的一个实施方式，对所述离散频率能量体进行相干分析包括，对不同频率的离散频率能量体进行相干分析，得到第二相干数据体；结合已钻井信息及第二相干数据体，筛选出第二频率组。
根据本发明的一个实施方式，通过所述第一频率组以及所述第二数据确定碳酸盐岩溶蚀地热能储层孔洞的第一位置；通过所述第二频率组以及所述第二数据确定碳酸盐岩溶蚀地热能储层孔洞的第二位置；筛选所述第一位置和第二位置的重合点，得到碳酸盐岩溶蚀地热能储层孔洞型地热能储层的位置。
根据本发明的一个实施方式，所述第一步骤S1中对所述地震数据进行至少包括以下一种处理：滤波、去噪。
根据本发明的一个实施方式，所述第三步骤S3包括，获取已钻井信息的合成记录；利用已钻井信息的合成记录对第二数据地震剖面进行标定，得到所述目的层。
根据本发明的一个方面，提供一种对碳酸盐岩溶蚀孔洞型地热能储层位置进行定位的系统，包括，地震信息获取模块1、道积分模块2、傅里叶变换模块3以及相干分析模块4，
地震信息获取模块1，用于获取地震数据，除去所述地震数据中的噪音，得到第一数据；道积分模块2，用于对所述第一数据进行道积分，得到第二数据；所述傅里叶变换模块3包括调谐体生成模块，所述调谐体生成模块，用于将所述第二数据沿目的层进行傅里叶变换，得到调谐体；相干分析模块4，用于对所述调谐体进行相干分析，得到调谐体相干分析结果，结合已钻井信息确定所述地热能储层的位置。
根据本发明的一个实施方式，所述傅里叶变换模块3还包括离散频率能量体生成模块，所述离散频率能量体生成模块，用于将所述第二数据沿目的层进行傅里叶变换，得到离散频率能量体；并发送至相干分析模块4，对所述离散频率能量体进行相干分析，得到离散频率能量体相干分析结果；利用所述离散频率能量体相干分析结果修正所述调谐体相干分析结果。
本发明通过将地震数据进行处理，排除噪音，并进行地震道积分，使得将反应碳酸盐岩溶蚀地热能储层孔洞型地热能储层位置的地震数据由零相位转变为波峰波谷，在做相应的傅里叶转换之后，使得所述碳酸盐岩溶蚀地热能储层孔洞型地热能储层中心点对应地震数据的最大波峰(波谷)的位置，从而使对地震资料的解释更加精确，更加方便的确定碳酸盐岩溶蚀地热能储层孔洞型地热能储层位置。
附图说明
图1是一种对碳酸盐岩溶蚀孔洞型地热能储层位置进行定位的系统的示意图；
图2是地震数据形成的地震剖面的示意图；
图3是第一数据的地震剖面示意图；
图4是第二数据的地震剖面示意图；
图5是已钻井的合成记录的示意图；
图6是第二数据体地震剖面与实际地质剖面相对应的示意图；
图7是一种对碳酸盐岩溶蚀孔洞型地热能储层位置进行定位的方法的步骤示意图；以及
图8是傅里叶变换模块的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，参考标号是指本发明中的组件、技术，以便本发明的优点和特征在适合的环境下实现能更易于被理解。下面的描述是对本发明权利要求的具体化，并且与权利要求相关的其它没有明确说明的具体实现也属于权利要求的范围。
图1示出了一种对碳酸盐岩溶蚀孔洞型地热能储层位置进行定位的系统的示意图。
如图1所示，一种对碳酸盐岩溶蚀孔洞型地热能储层位置进行定位的系统，包括，地震信息获取模块1、道积分模块2、傅里叶变换模块3以及相干分析模块4，所述地震信息获取模块1，用于获取地震数据，除去所述地震数据中的噪音，得到第一数据；所述道积分模块2，用于对所述第一数据进行道积分，得到第二数据；所述傅里叶变换模块3包括调谐体生成模块，所述调谐体生成模块，用于将所述第二数据沿目的层进行傅里叶变换，得到调谐体；所述相干分析模块4，用于对所述调谐体进行相干分析，得到调谐体相干分析结果，结合已钻井信息确定所述地热能储层的位置。
碳酸盐岩致密，密度大、刚性强，地震波传播速度高，高速度使地震剖面的纵向和横向分辨率都比碎屑岩中的低，同时碳酸盐岩与围岩波阻抗差别大、反射系数大，在碳酸盐岩与上部低速介质(泥岩、砂泥岩)接触时，因波阻抗差异大，反射与折射强烈，影响地震波能量的向下传播，使深层反射能量弱，而碳酸盐岩内部界面因阻抗差异小，其反射则更弱，使揭示碳酸盐岩“内幕”变得更困难。
所述将地震信息进行傅里叶变换，在现有技术中可以实现，本发明不再赘述。
所述地热能储层的位置包括地热能储层孔洞的中心位置和形状等信息，最初得到的信息为时间信息，可以通过时间速度变换得出地质层面的具体信息，这个过程在现有技术中有多种方法可以实现，本发明不对此进行限制。
图2示出了地震数据形成的地震剖面的示意图。
如图2所示，对碳酸盐岩溶蚀地热能储层孔洞型地热能储层进行探测，由所述地震信息获取模块1，获取原始地震数据，原始地震数据不仅包括有效反射波还包括其他干扰和噪音等，其中，会对探测结果造成干扰的噪音需要被除去。所述地震信息获取模块1将原始地震数据经滤波、去噪等处理后得到第一数据，提高信噪比、提高地震数据的分辨率。
图3示出了第一数据的地震剖面示意图。
所述第一数据中，地热能储层孔洞顶底界面在最大波峰波谷，地热能储层孔洞中心在零相位，不利于对地热能储层孔洞中心位置及形状的识别。
如图3所示，纵向为时间，横向为振幅，A为波谷位置，B为波峰位置，所述地热能储层孔洞的中心位于AB之间的零相位的位置，无法刻画所述孔洞的形态。在所述第一数据的地震剖面示意图难以对所述地热能储层孔洞进行刻画。
图4示出了第二数据的地震剖面示意图。
如图4所示，本发明利用道积分模块2将所述第一数据进行道积分，得到第二数据，在所述第二数据形成的地震道积分剖面上，纵轴为时间，颜色深浅表示相对波阻抗的大小。所述地震道积分是指通过积分处理，将反应岩层间速度差异的反射系数转换成了反应储层本身特征变化的波阻抗，使得各地热能储层孔洞的中心位置对应所述地震道积分剖面图中的最大波峰(或最大波谷)，从而确定孔洞的位置。同时，可进一步结合钻井资料，确定地热能储层孔洞的形状。例如，在图4中，D框表示地热能储层孔洞的位置，C框内表示波峰的位置，所述孔洞中心对应着C框中的最大波峰值。根据钻井资料，标定孔洞所对应的相对波阻抗值大于50，以相对波阻抗大于50的范围作为孔洞范围。
图5示出了已钻井的合成记录的示意图。
如图5所示，通过已钻井的合成记录，将第二数据体地震剖面与实际地质剖面相对应。同时寻找碳酸盐岩的发育层段，即得到目的层。所述已钻井合成记录是指用声波测井或垂直地震剖面资料经过人工合成转换成的地震记录。图5中，以黑色方框位置的标定层为例，根据已钻井的信息，包括岩性、声波等信息，可以确定每一地质分层所对应的地震信息，从而将所述第二数据体的地震剖面与实际地质剖面相对应。这种相对应可以是以时间、速度、深度等各种参数为标准。
图6示出了第二数据体地震剖面与实际地质剖面相对应的示意图。
如图6所示，白框部分为标定层，黑色虚线框部分为目标层，从左到右分为五列，综合柱状图为已钻井的信息；地震数据体合成记录，即为未经道积分的地震数据记录；地震剖面即第一数据的地震剖面；道积分数据体合成记录，即为第二数据；道积分地震剖面，即第二数据的地震剖面。
首先，调谐体生成模块对所述第数二数据沿目的层顶面向底面方向，进行短时窗离散傅立叶变换，生成在垂向上频率连续变化的振幅数据体，即得到调谐体，它表示在相同的研究时窗内，调谐体在垂向上为连续变化的频率，在平面上为单一频率对应的经归一化之后的调谐振幅。
所述调谐体初步反应了所述地热能储层孔洞在平面上的位置。
对道积分后的地震数据进行傅里叶变换，得到以频率为轴，以体现不同储层特性的相对波阻抗为变量的数据体。通过对上述数据体进行相干分析从而更加精确地得出相关性较好的频率。
所述相干分析模块4通过不同频率范围对调谐体相干分析，结合已钻井信息及相关调谐振幅剖面，选择出相关性较好的频率。通过所述频率以及所述第二数据确定碳酸盐岩溶蚀地热能储层孔洞的位置。相干技术是运用相关原理突出相邻道之间地震信号的非相似性，进而达到反映地质异常特征展布的一项技术。具有相同反射特征(振幅、频率、相位)的区域呈相似性，相干值接近0，而在岩性变化的突变点则呈非相似性，相干值接近1。根据高低相干值的空间变化，能快速识别地质异常体。因此地震道之间信号相干值的大小是判别溶蚀孔洞型储层存在的一个重要标志。而本发明通过对相对阻抗进行相干分析，而所述相对阻抗本身就反映了底层特性，所以，所述相干分析的结果会更加明显，比现有技术中以振幅为对象进行相干分析，更加容易得出较好的结果。
根据本发明的一个实施方式，所述傅里叶变换模块3还包括离散频率能量体生成模块，所述离散频率能量体生成模块，用于将所述第二数据沿目的层进行傅里叶变换，得到离散频率能量体；并发送至相干分析模块4，对所述离散频率能量体进行相干分析，得到离散频率能量体相干分析结果；利用所述离散频率能量体相干分析结果修正所述调谐体相干分析结果。
由所述离散频率能量体生成模块对所述第二数据沿目的层顶面滑动时窗生成一系列离散频率的调谐振幅数据，即得到离散频率能量体。
同时对所述离散频率能量体也进行相干分析，筛选出相关性较好的频率，并通过所述离散频率能量体的相干分析结果对所述调谐体的相干分析结果进行修正，除掉所述调谐体相干信息结果中的干扰信息，使所述碳酸盐岩溶蚀地热能储层孔洞的位置的判断更加精确。
例如，对道积分结果进行傅里叶变换，生成调谐体和离散频率能量体两种数据体，对目的层的调谐数据体频率切片进行1-250赫兹全频段综合分析。结合已钻井特征及相关调谐剖面，确定18赫兹作为溶蚀孔洞型储层预测的优选频率，通过高斯变换和余弦变换，计算得出18赫兹的调谐体。通过对18赫兹调谐体频率切片进行分析，确定溶蚀孔洞型储层的发育位置，特别是溶蚀孔洞平面的分布特征及规模。
所述高斯变换和余弦变换都属于现有公式，本发明不再赘述。
通过本发明的两种数据体的单独与测井信息相结合，确定合适的频率段，对合适的频率段分别作相干分析，所得到的结果再进行交叉修正，使得所述地热能储层的位置更加精确。
图7示出了一种对碳酸盐岩溶蚀孔洞型地热能储层位置进行定位的方法的步骤示意图。
如图7所示，一种对碳酸盐岩溶蚀孔洞型地热能储层位置进行定位的方法，包括，第一步骤S1，获取地震数据，除去所述地震数据中的噪音，得到第一数据；第二步骤S2，对所述第一数据进行道积分，得到第二数据；第三步骤S3，将所述第二数据沿目的层进行傅里叶变换，得到调谐体；第四步骤S4，对所述调谐体进行相干分析，得到调谐体相干分析结果，结合已钻井信息确定所述地热能储层的位置。
根据本发明的一种实施方式，所述第一步骤S1中对所述地震数据进行至少包括以下一种处理：滤波、去噪。
根据本发明的一种实施方式，所述第二步骤S2包括，将所述第一数据进行道积分，使地热能储层的形状对应所述第二数据的波峰或波谷。
根据本发明的一种实施方式，所述第三步骤S3包括，获取已钻井信息的合成记录；用已钻井信息的合成记录对第二数据地震剖面进行标定，得到所述目的层。
根据本发明的一种实施方式，对所述调谐体进行相干性分析包括，对不同频率的调谐体进行相干分析，得到第一相干数据体；结合已钻井信息及第一相干数据体，筛选出第一频率组；所述第一频率组是指能够反映地热能储层相对位置的频率的集合。
根据本发明的一种实施方式，根据所述第一频率组和所述第二数据确定碳酸盐岩溶蚀地热能储层孔洞的位置。
图8示出了包含离散频率能量体生成模块的傅里叶变换模块的示意图。
如图8所示，所述傅里叶变换模块包括调谐体生成模块和离散频率能量体生成模块。
根据本发明的一种实施方式，所述的方法，还包括，将所述第二数据沿目的层进行傅里叶变换，得到离散频率能量体；对所述离散频率能量体进行相干分析，得到离散频率能量体相干分析结果；利用所述离散频率能量体相干分析结果修正所述调谐体相干分析结果。
根据本发明的一种实施方式，对所述离散频率能量体进行相干分析包括，对不同频率的离散频率能量体进行相干分析，得到第二相干数据体；结合已钻井信息及第二相干数据体，筛选出第二频率组。
根据本发明的一种实施方式，通过所述第一频率组以及所述第二数据确定碳酸盐岩溶蚀地热能储层孔洞的第一位置；通过所述第二频率组以及所述第二数据确定碳酸盐岩溶蚀地热能储层孔洞的第二位置；筛选所述第一位置和第二位置的重合点，得到碳酸盐岩溶蚀地热能储层孔洞型地热能储层的位置。
本发明通过将地震数据进行处理，排除噪音，并进行地震道积分，使得将反应碳酸盐岩溶蚀地热能储层孔洞型地热能储层位置的地震数据由零相位转变为波峰波谷，在做相应的傅里叶转换之后，使得所述碳酸盐岩溶蚀地热能储层孔洞型地热能储层中心点对应地震数据的最大波峰(波谷)的位置，从而使对地震资料的解释更加精确，更加方便的确定碳酸盐岩溶蚀地热能储层孔洞型地热能储层位置。
应该注意的是，上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。
Claims (10)
1.一种对碳酸盐岩溶蚀孔洞型地热能储层位置进行定位的方法，包括，
第一步骤(S1)，获取地震数据，除去所述地震数据中的噪音，得到第一数据；
第二步骤(S2)，对所述第一数据进行道积分，得到第二数据；
第三步骤(S3)，将所述第二数据沿目的层进行傅里叶变换，得到调谐体；
第四步骤(S4)，对所述调谐体进行相干分析，得到调谐体相干分析结果，结合已钻井信息确定所述地热能储层的位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，对所述调谐体进行相干性分析包括，
对不同频率的调谐体进行相干分析，得到第一相干数据体；
结合已钻井信息及第一相干数据体，筛选出第一频率组；
所述第一频率组是指能够反映地热能储层相对位置的频率的集合。
3.根据权利要求2所述的方法，根据所述第一频率组和所述第二数据确定碳酸盐岩溶蚀地热能储层孔洞的位置。
4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其中，还包括，将所述第二数据沿目的层进行傅里叶变换，得到离散频率能量体；
对所述离散频率能量体进行相干分析，得到离散频率能量体相干分析结果；
利用所述离散频率能量体相干分析结果修正所述调谐体相干分析结果。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，对所述离散频率能量体进行相干分析包括，
对不同频率的离散频率能量体进行相干分析，得到第二相干数据体；
结合已钻井信息及第二相干数据体，筛选出第二频率组。
6.根据权利要求5所述的方法，通过所述第一频率组以及所述第二数据确定碳酸盐岩溶蚀地热能储层孔洞的第一位置；
通过所述第二频率组以及所述第二数据确定碳酸盐岩溶蚀地热能储层孔洞的第二位置；
筛选所述第一位置和第二位置的重合点，得到碳酸盐岩溶蚀地热能储层孔洞型地热能储层的位置。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一步骤(S1)中对所述地震数据进行至少包括以下一种处理：滤波、去噪。
8.根据权利要求1所述的方法，所述第三步骤(S3)包括，获取已钻井信息的合成记录；
利用已钻井信息的合成记录对第二数据地震剖面进行标定，得到所述目的层。
9.一种对碳酸盐岩溶蚀孔洞型地热能储层位置进行定位的系统，包括，地震信息获取模块(1)、道积分模块(2)、傅里叶变换模块(3)以及相干分析模块(4)，
地震信息获取模块(1)，用于获取地震数据，除去所述地震数据中的噪音，得到第一数据；
道积分模块(2)，用于对所述第一数据进行道积分，得到第二数据；
所述傅里叶变换模块(3)包括调谐体生成模块，所述调谐体生成模块，用于将所述第二数据沿目的层进行傅里叶变换，得到调谐体；
相干分析模块(4)，用于对所述调谐体进行相干分析，得到调谐体相干分析结果，结合已钻井信息确定所述地热能储层的位置。
10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述傅里叶变换模块3还包括离散频率能量体生成模块，
所述离散频率能量体生成模块，用于将所述第二数据沿目的层进行傅里叶变换，得到离散频率能量体；并发送至相干分析模块(4)，对所述离散频率能量体进行相干分析，得到离散频率能量体相干分析结果；利用所述离散频率能量体相干分析结果修正所述调谐体相干分析结果。
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