CN111366977A - 一种基于切片叠加的薄层预测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于切片叠加的薄层预测方法，包括以下步骤：S1、确定目标层和干涉层的时间位置；S2、提取目标层和干涉层的振幅切片；S3、确定干涉层的无干涉点坐标位置，并提取干涉层的无干涉点的振幅；S4、计算叠加切片。本发明以常规地层切片为基础，通过叠加干涉层与目标薄层的切片来减弱邻层干涉，清晰的刻画了目标薄储层的分布范围，解决了由于薄层干涉引起的切片范围预测结果不准的问题，可有效提高薄储层的预测精度。

Description

一种基于切片叠加的薄层预测方法

技术领域

本发明属于石油勘探技术领域，特别是关于岩性地层油气藏勘探中的薄互储层预测技术，具体设计一种基于切片叠加的薄层预测方法。

背景技术

薄储层是我国陆相盆地岩性地层油气藏的主要储集空间，储层厚度一般小于四分之一波长，邻层干涉是常规地震资料不能识别薄储层的根本原因。目前薄储层预测主要有两类技术，其中利用反演技术垂向分辨薄储层与邻层是目前薄层预测的主要技术思路，由于反演技术不能直接提高分辨率，需要借助井震关系统计和测井约束进行外推，因此，该方法多解性较强，薄层预测精度有限。另外一种技术思路是通过敏感地震属性或地层切片序列分析横向预测薄层，其中敏感地震属性通过井震交汇分析寻找最佳地震属性，是一种统计关系，具有一定的局限性；通过分析地层切片序列，可以突出目标储层，但无法避开邻层干涉，在薄互层复杂情况下，邻层干涉甚至会掩盖目标储层，导致目标储层无法识别。

目前切片技术的基础数据体主要为-90度相位地震数据体，该技术适合薄层无干涉或干涉较小的地质情况，在海相盆地应用较广，然而在我国陆相含油气盆地中，薄互储层中的单一储层含油非常普遍，切片技术的应用主要集中在沉积相的预测，应用范围受到了较大限制。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术邻层干涉引起的薄层预测困难的问题，提供一种以常规地层切片为基础，通过叠加干涉层与目标薄层的切片来减弱邻层干涉，清晰的刻画了目标薄储层的分布范围，可有效提高薄储层的预测精度的基于切片叠加的薄层预测方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于切片叠加的薄层预测方法，包括以下步骤：

S1、确定目标层和干涉层的时间位置；

S2、提取目标层和干涉层的振幅切片；

S3、确定干涉层的无干涉点坐标位置，并提取干涉层的无干涉点的振幅；

S4、计算叠加切片。

进一步地，所述步骤S1包括以下子步骤：

S11、确定时深曲线：以原始叠后地震数据体和典型井的声波测井曲线为基础，制作合成地震记录，并生成时深曲线；

S12、生成-90度相位地震数据体：通过原始叠后地震数据体、典型井的时深关系和特征曲线确定原始叠后地震数据体相位，并通过希尔伯特变换生成-90度相位地震数据体；

S13、确定目标层时间位置：通过-90度相位地震数据体、典型井的时深曲线和储层特征曲线确定目标层在-90度相位地震数据体的时间位置；

S14、选择干涉层：通过傅里叶变换计算原始叠后地震数据体的振幅谱，根据振幅谱曲线确定地震数据体的主频，根据主频估算子波波长；以目标薄储层为中心，在子波波长范围内根据储层特征曲线选择干涉层；

S15、确定干涉层时间位置：通过-90度相位地震数据体、典型井的时深曲线及选择的干涉层，确定干涉层在-90度相位地震数据体的时间位置。

进一步地，所述步骤S2包括以下子步骤；

S21、选择参考层：以原始叠后地震数据体为基础，选择地质时间相同的标志地震同相轴作为参考层；

S22、建立地层时间模型：设定地层模型的起始相对地质时间和采样间隔，根据选择的参考层计算参考层间的平均距离或最大距离，根据平均距离或最大距离及采样间隔计算参考层之间的内插地层切片个数，根据内插地层切片个数和参考层通过线性内插函数建立地层时间模型；

S23、生成地层切片数据体：沿地层时间模型中的每个地层层位从-90度相位地震数据体提取振幅形成一个地层切片数据体；

S24、提取目标层振幅切片：根据确定的目标层时间位置从地层切片数据体提取目标层振幅切片；

S25、提取干涉层振幅切片：根据确定的干涉层时间位置从地层切片数据体提取干涉层振幅切片。

进一步地，所述步骤S3包括以下子步骤：

S31、确定干涉层的无干涉点范围：选择干涉层切片对应的振幅大于零的范围初步确定为干涉层的无干涉点范围；

S32、确定干涉层的无干涉点坐标位置：在确定的干涉层的无干涉点范围内，通过分析当前干涉层与目标层及其它干涉层的振幅相对关系确定干涉层的无干涉点的坐标位置：同一坐标位置下，干涉层的振幅为最大值，根据干涉层与目标薄层的时间位置，判断振幅是否按子波波形排列，若是，则该坐标位置确定为干涉层的无干涉点坐标位置；否则继续对下一个坐标位置进行判定；

S33、提取干涉层的无干涉点振幅：根据确定的干涉层的无干涉点坐标位置、确定的干涉层振幅切片，选择无干涉点坐标位置的振幅为干涉层的无干涉点的振幅；

S34、提取目标层和其它干涉层干涉点振幅：根据确定的干涉层的无干涉点坐标位置、确定的目标层振幅切片、确定的其它干涉层振幅切片，选择无干涉点坐标位置的振幅为目标层和其它干涉层的干涉点的振幅。

进一步地，所述步骤S4包括以下子步骤：

S41、确定干涉层系数：根据干涉层的无干涉点振幅、目标层和其它干涉层的干涉点振幅计算干涉层的系数，其计算公式为n阶线性代数方程组AW＝B，其中

式中，a_ij表示第i层干涉层的第j个干涉点的振幅，当i＝j时，表示第i层干涉层的无干涉点振幅；w_i表示第i层干涉层的系数，b_i表示目标层的第j个无干涉点的振幅；

S42、计算叠加切片：根据确定的目标层和干涉层的振幅切片、确定的干涉层系数计算叠加切片，公式为

其中c_j为计算的叠加切片，b_j为确定的目标层振幅切片，w_i为确定的干涉层系数，a_j为确定的干涉层振幅切片。

本发明的有益效果是：本发明以常规地层切片为基础，通过叠加干涉层与目标薄层的切片来减弱邻层干涉，清晰的刻画了目标薄储层的分布范围，解决了由于薄层干涉引起的切片范围预测结果不准的问题，可有效提高薄储层的预测精度；有效解决了大部分薄互储层预测问题，且多解性弱，适用于地震勘探或开发领域，特别是关于薄互储层中目标薄储层的预测方面，适合各个油田推广应用，特别适合岩性为碎屑岩、断层较少结构较为简单的区块，具有广阔的应用前景。

附图说明

图1为本发明的基于切片叠加的薄层预测方法的流程图；

图2为本发明的典型井(WellA)的合成地震记录；

图3为地震数据振幅谱及雷克子波(40Hz)波形图；

图4为本实施例目标层与干涉层的振幅切片图；

图5为本实施例目标储层叠加切片与常规振幅切片的对比图。

具体实施方式

本发明通过-90度相位地震数据体、典型井的时深关系曲线和储层特征曲线确定目标储层与干涉层的时间位置；通过地层切片数据体提取目标层和干涉层振幅切片；分析干涉层与目标层的振幅相对关系，确定干涉层的无干涉点，并提取相应点的目标层和干涉层的振幅；根据确定的目标层和干涉层振幅计算干涉层的系数，进而计算叠加切片。下面结合附图进一步说明本发明的技术方案。

如图1所示，本发明的一种基于切片叠加的薄层预测方法，包括以下步骤：

S1、确定目标层和干涉层的时间位置；包括以下子步骤：

S11、确定时深曲线：以原始叠后地震数据体和典型井的声波测井曲线为基础，制作合成地震记录，并生成时深曲线；

S12、生成-90度相位地震数据体：通过原始叠后地震数据体、典型井的时深关系和特征曲线确定原始叠后地震数据体相位，并通过希尔伯特变换生成-90度相位地震数据体；

原始叠后地震数据体相位根据数据体的波形对称性来定性判断；具体过程如下：

1、根据典型井的储层特征曲线寻找单界面或者双界面；

2、根据典型井的时深曲线和选择的单界面或双界面确定原始叠后地震数据体时窗范围；

3、采用希尔伯特变换对地震数据进行相位扫描；

4、寻找每次相位扫描时窗范围内的最大振幅，采用相关算法计算相关系数；

5、若选择为单界面，则相关系数最大值对应的相位为原始叠后地震数据体的原始相位；若确定为双界面，90减去相关系数最大值对应的相位为地震数据体的原始相位。

S13、确定目标层时间位置：通过-90度相位地震数据体、典型井的时深曲线和储层特征曲线确定目标层在-90度相位地震数据体的时间位置；

S14、选择干涉层：通过傅里叶变换计算原始叠后地震数据体的振幅谱，根据振幅谱曲线确定地震数据体的主频，根据主频估算子波波长；以目标薄储层为中心，在子波波长范围内根据储层特征曲线选择干涉层；

S15、确定干涉层时间位置：通过-90度相位地震数据体、典型井的时深曲线及选择的干涉层，确定干涉层在-90度相位地震数据体的时间位置。

S2、提取目标层和干涉层的振幅切片；包括以下子步骤；

S21、选择参考层：以原始叠后地震数据体为基础，选择地质时间相同的标志地震同相轴作为参考层；

S22、建立地层时间模型：设定地层模型的起始相对地质时间和采样间隔，根据选择的参考层计算参考层间的平均距离或最大距离，根据平均距离或最大距离及采样间隔计算参考层之间的内插地层切片个数，根据内插地层切片个数和参考层通过线性内插函数建立地层时间模型；

S23、生成地层切片数据体：沿地层时间模型中的每个地层层位从-90度相位地震数据体提取振幅形成一个地层切片数据体；

S24、提取目标层振幅切片：根据确定的目标层时间位置从地层切片数据体提取目标层振幅切片；

S25、提取干涉层振幅切片：根据确定的干涉层时间位置从地层切片数据体提取干涉层振幅切片。

S3、确定干涉层的无干涉点坐标位置，并提取干涉层的无干涉点的振幅；包括以下子步骤：

S31、确定干涉层的无干涉点范围：选择干涉层切片对应的振幅大于零的范围初步确定为干涉层的无干涉点范围；

S32、确定干涉层的无干涉点坐标位置：在确定的干涉层的无干涉点范围内，通过分析当前干涉层与目标层及其它干涉层的振幅相对关系确定干涉层的无干涉点的坐标位置：同一坐标位置下，干涉层的振幅为最大值，根据干涉层与目标薄层的时间位置，判断振幅是否按子波波形排列，若是，则该坐标位置确定为干涉层的无干涉点坐标位置；否则继续对下一个坐标位置进行判定；

S33、提取干涉层的无干涉点振幅：根据确定的干涉层的无干涉点坐标位置、确定的干涉层振幅切片，选择无干涉点坐标位置的振幅为干涉层的无干涉点的振幅；

S34、提取目标层和其它干涉层干涉点振幅：根据确定的干涉层的无干涉点坐标位置、确定的目标层振幅切片、确定的其它干涉层振幅切片，选择无干涉点坐标位置的振幅为目标层和其它干涉层的干涉点的振幅。

S4、计算叠加切片；包括以下子步骤：

S41、确定干涉层系数：根据干涉层的无干涉点振幅、目标层和其它干涉层的干涉点振幅计算干涉层的系数，其计算公式为n阶线性代数方程组AW＝B，其中

式中，a_ij表示第i层干涉层的第j个干涉点的振幅，当i＝j时，表示第i层干涉层的无干涉点振幅；w_i表示第i层干涉层的系数，b_i表示目标层的第j个无干涉点的振幅；

S42、计算叠加切片：根据确定的目标层和干涉层的振幅切片、确定的干涉层系数计算叠加切片，公式为

其中c_j为计算的叠加切片，b_j为确定的目标层振幅切片，w_i为确定的干涉层系数，a_j为确定的干涉层振幅切片。

典型井(WellA)的合成地震记录如图2所示，SP测井曲线显示目标储层深度位于2210米左右，对应地震数据时间为1706毫秒，目标层厚度约6米。通过对比速度曲线、原始叠后地震数据和合成地震记录确定原始叠后地震数据接近零相位，极性为反极性，相移角度为90度，通过希尔伯特变换生成-90度相位地震数据体。

地震数据的振幅谱及雷克子波(40Hz)波形如图3所示，根据振幅谱(图3a)确定地震数据主频约40Hz，计算得到40Hz雷克子波如图3b所示，估算子波长度约60毫秒。

根据目标层的时间位置和估算的子波长度，对目标储层造成干涉的范围约1680-1730毫秒，典型井合成地震记录中的SP曲线(图2)显示，在干涉范围内共有两个干涉层，分别位于目标层顶部和底部。其中顶部干涉层厚度约8米，对应地震数据时间为1696毫秒，与目标储层的夹层厚度约6米。底部干涉层厚度约8米，对应地震时间为1716毫秒，与目标储层的夹层厚度约12米，目标储层远小于地震分辨率，且顶底干涉层都会对目标储层形成干涉，造成目标储层平面分布难以预测。

目标层与干涉层的振幅切片如图4所示，其中图4a为提取的顶部干涉层振幅切片，WellA对应的地震数据时间为1696毫秒，图4b为提取的目标储层振幅切片，WellA对应的地震数据时间为1706毫秒，图4c为提取的底部干涉层振幅切片，WellA对应的地震数据时间为1716毫秒。图中白圈为干涉层对应的无干涉点坐标位置，左上角白圈为顶部干涉层无干涉点坐标位置，右下角白圈为底部干涉层无干涉点位置。

目标储层叠加切片与常规振幅切片的对比如图5所示，常规振幅切片(图5a)典型井WellA与切片结果明显不吻合，由于邻层干涉效应，常规振幅切片是顶部干涉层、目标储层、底部干涉层三套储层的综合响应。叠加切片(图5b)显示，典型井WellA与切片结果吻合，通过与其它钻遇目标储层的井对比，叠加切片预测结果与钻井结果全部吻合，图中清晰的展示了目标储层的分布范围。

本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种基于切片叠加的薄层预测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、确定目标层和干涉层的时间位置；

S2、提取目标层和干涉层的振幅切片；

S3、确定干涉层的无干涉点坐标位置，并提取干涉层的无干涉点的振幅；

S4、计算叠加切片。

2.根据权利要求1所述的一种基于切片叠加的薄层预测方法，其特征在于，所述步骤S1包括以下子步骤：

S11、确定时深曲线：以原始叠后地震数据体和典型井的声波测井曲线为基础，制作合成地震记录，并生成时深曲线；

S12、生成-90度相位地震数据体：通过原始叠后地震数据体、典型井的时深关系和特征曲线确定原始叠后地震数据体相位，并通过希尔伯特变换生成-90度相位地震数据体；

S13、确定目标层时间位置：通过-90度相位地震数据体、典型井的时深曲线和储层特征曲线确定目标层在-90度相位地震数据体的时间位置；

S14、选择干涉层：通过傅里叶变换计算原始叠后地震数据体的振幅谱，根据振幅谱曲线确定地震数据体的主频，根据主频估算子波波长；以目标薄储层为中心，在子波波长范围内根据储层特征曲线选择干涉层；

S15、确定干涉层时间位置：通过-90度相位地震数据体、典型井的时深曲线及选择的干涉层，确定干涉层在-90度相位地震数据体的时间位置。

3.根据权利要求1所述的一种基于切片叠加的薄层预测方法，其特征在于，所述步骤S2包括以下子步骤；

S21、选择参考层：以原始叠后地震数据体为基础，选择地质时间相同的标志地震同相轴作为参考层；

S22、建立地层时间模型：设定地层模型的起始相对地质时间和采样间隔，根据选择的参考层计算参考层间的平均距离或最大距离，根据平均距离或最大距离及采样间隔计算参考层之间的内插地层切片个数，根据内插地层切片个数和参考层通过线性内插函数建立地层时间模型；

S23、生成地层切片数据体：沿地层时间模型中的每个地层层位从-90度相位地震数据体提取振幅形成一个地层切片数据体；

S24、提取目标层振幅切片：根据确定的目标层时间位置从地层切片数据体提取目标层振幅切片；

S25、提取干涉层振幅切片：根据确定的干涉层时间位置从地层切片数据体提取干涉层振幅切片。

4.根据权利要求1所述的一种基于切片叠加的薄层预测方法，其特征在于，所述步骤S3包括以下子步骤：

S31、确定干涉层的无干涉点范围：选择干涉层切片对应的振幅大于零的范围初步确定为干涉层的无干涉点范围；

S32、确定干涉层的无干涉点坐标位置：在确定的干涉层的无干涉点范围内，通过分析当前干涉层与目标层及其它干涉层的振幅相对关系确定干涉层的无干涉点的坐标位置：同一坐标位置下，干涉层的振幅为最大值，根据干涉层与目标薄层的时间位置，判断振幅是否按子波波形排列，若是，则该坐标位置确定为干涉层的无干涉点坐标位置；否则继续对下一个坐标位置进行判定；

S33、提取干涉层的无干涉点振幅：根据确定的干涉层的无干涉点坐标位置、确定的干涉层振幅切片，选择无干涉点坐标位置的振幅为干涉层的无干涉点的振幅；

S34、提取目标层和其它干涉层干涉点振幅：根据确定的干涉层的无干涉点坐标位置、确定的目标层振幅切片、确定的其它干涉层振幅切片，选择无干涉点坐标位置的振幅为目标层和其它干涉层的干涉点的振幅。

5.根据权利要求1所述的一种基于切片叠加的薄层预测方法，其特征在于，所述步骤S4包括以下子步骤：

S41、确定干涉层系数：根据干涉层的无干涉点振幅、目标层和其它干涉层的干涉点振幅计算干涉层的系数，其计算公式为n阶线性代数方程组AW＝B，其中

式中，a_ij表示第i层干涉层的第j个干涉点的振幅，当i＝j时，表示第i层干涉层的无干涉点振幅；w_i表示第i层干涉层的系数，b_i表示目标层的第j个无干涉点的振幅；

S42、计算叠加切片：根据确定的目标层和干涉层的振幅切片、确定的干涉层系数计算叠加切片，公式为

其中c_j为计算的叠加切片，b_j为确定的目标层振幅切片，w_i为确定的干涉层系数，a_j为确定的干涉层振幅切片。

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