CN111538075A - 干热岩勘探方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种干热岩勘探方法、装置、电子设备及存储介质，涉及地球物理勘探技术领域。所述方法包括：采集勘探区域的地震纵横波数据；基于所述地震纵横波数据以及所述勘探区域的已有钻井数据和测井数据建立地震正反演模拟初始地质模型；基于所述地震正反演模拟初始地质模型进行叠前/叠后数据反演和纵横波联合反演，基于所述叠前/叠后数据反演和所述纵横波联合反演的结果获得地震属性数据；基于所述地震属性数据和深部干热岩热储的储能特性，确定深部干热岩高温区域的深部干热岩热储表征参数的空间分布特征。从而提高了地震勘探技术在进行高温干热岩勘探时的准确性。
Description
技术领域
本申请涉及地球物理勘探技术领域，具体而言，涉及一种干热岩勘探方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
地热能由于清洁、运行稳定和空间分布广泛，已成为世界各国重点研究开发的新能源。按地热储集层/体的富水程度和孔渗条件，地热资源可分为水热型和干热岩型。目前，全球主要利用水热型地热资源，但其仅占地热资源的极小部分。干热岩是极少含水或不含水的高温岩体，地下3-10km范围内干热岩资源量相当于全球所有石油、天然气和煤炭所蕴藏能量的30倍，是目前世界各国重点研究开发的清洁能源。干热岩地热资源勘探开发的关键和难点在于发现和评价适宜开发的高品质干热岩体。目前深部干热岩地热资源开发利用正处于试验探索阶段，仅美国、欧洲、澳大利亚等少数发达国家具有丰富的干热岩探测经验，并建有相应的开发示范场地，发展了较完备的干热岩勘查与开发技术体系，为其他国家提供了可借鉴的理论和实践经验。我国深部干热岩勘探开发起步较晚，目前，在技术水平、工程实践和研发资金投入等方面均具有较大的提高，并在部分地区取得一定的突破，且初步形成了综合地球物理勘探技术方法体系，例如基于大吨位低频可控震源地震纵波勘探技术取得了一定突破，阵列时频域电磁数据测量、高精度重磁数据的综合解释也取得了良好的应用效果，但仍存在干热岩勘探结果精确度较低的问题。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例的目的在于提供一种干热岩勘探方法、装置及电子设备，以改善现有技术中存在的干热岩勘探结果精确度较低的问题。
本申请实施例提供了一种干热岩勘探方法，所述方法包括：采集勘探区域的地震纵横波数据；基于所述地震纵横波数据以及所述勘探区域的已有钻井数据和测井数据建立地震正反演模拟初始地质模型；基于所述地震正反演模拟初始地质模型进行叠前/叠后数据反演和纵横波联合反演，基于所述叠前/叠后数据反演和所述纵横波联合反演的结果获得地震属性数据；基于所述地震属性数据和深部干热岩热储的储能特性，确定深部干热岩高温区域的深部干热岩热储表征参数的空间分布特征。
在上述实现方式中，通过已有钻井数据和测井数据建立地震正反演模拟初始地质模型，使干热岩地震波勘探中地震正反演模拟初始地质模型更加贴合实际地质情况，从而提高了干热岩地震勘探的准确性，并通过叠前/叠后数据反演和纵横波联合反演的结果获得地震属性数据，使干热岩地震勘探能够获得更多的干热岩细节属性数据，提高了干热岩地震波勘探的整体准确性。
可选地，在所述确定深部干热岩高温区域的深部干热岩热储表征参数的空间分布规律之后，所述方法还包括：基于岩芯数据、所述钻井数据和所述测井数据建立一维井模型；基于所述深部干热岩热储的几何特性进行干热岩体的构造解释和结构解释，获得所述深部干热岩热储的构造解释结果和内部软弱结构面刻画结果；基于所述构造解释结果和所述内部软弱结构面刻画结果，在所述一维井模型的基础上建立深部热储地层格架模型；基于所述深部干热岩热储表征参数的空间分布特征，结合所述地震属性数据，建立深部热储三维地质属性模型，所述深部热储三维地质属性模型用于实现空间网格剖分、内插与外推处理，以表征所述深部干热岩热储表征参数的空间分布规律。
在上述实现方式中，结合岩芯数据、钻井数据和测井数据进行一维井模型建立，并基于该一维井模型进行干热岩构造、结构解释并建立热储地层格架模型，综合空间分布特征和地震属性数据深部热储三维地质属性模型，实现了干热岩的结构、属性等多方数据融合，使三维地质属性模型能够更好地体现干热岩的空间分布规律及属性数据，从而提高了模型精确度。
可选地，在所述建立深部热储三维地质属性模型之后，所述方法还包括：基于所述深部热储三维地质属性模型，确定地震属性参数随温度场以及热储参数的变化关系；基于所述变化关系确定所述勘测区域的所述深部干热岩热储的储能条件和地热资源量；基于所述深部干热岩热储的储能条件和地热资源量，采用指定评价方式确定所述勘测区域的所述深部干热岩热储的地热资源量规模尺度大小以及经济开采价值，以优选靶区和层位获取井位论证结果。
在上述实现方式中，基于深部热储三维地质属性模型确定深部干热岩热储的储能条件和地热资源量，并进行相应地热资源评估和井位论证等，提高了干热岩的热储评估及相关靶区、井位选取的精确性。
可选地，所述基于指定评价方式评定所述勘测区域的深部干热岩热储的地热资源量规模尺度大小以及经济开采价值，包括：优选储量评价参数，确定所述指定评价方式中的评价指标与权重加成定量评价方法；基于所述指定评价方式定性确定和定量求取各评价指标的权重得分，预测和评定所述深部干热岩热储的地热资源量规模尺度大小以及经济开采价值。
在上述实现方式中，在评价方式中加入权重和定量因素进行评估，提高了地热资源评估的准确性。
可选地，在所述采集勘探区域的地震纵横波数据之前，所述方法还包括：利用基于岩石物理实验获得的所述深部干热岩热储的物性参数，建立深部干热岩热储地质-地球物理模型，以及地球物理-数学模型；基于所述深部干热岩热储地质-地球物理模型和所述地球物理-数学模型，通过正演模拟确定地震纵横波场在深部干热岩地层中的传播规律；基于所述传播规律构建不同温压条件下岩石物性参数与敏感地震属性参数之间的第一关联关系；基于所述第一关联关系确定敏感地震纵横波属性参数的对应数据作为所述地震纵横波数据。
在上述实现方式中，基于干热岩的物理属性和结构特征，将物理模型和地理模型相结合确定深部干热岩地层中的地震波传播规律，能够更加准确地确定地震波与干热岩结构及属性之间的联系，从而能够提高基于地震波分析干热岩结构及属性的准确性。
可选地，在所述利用基于岩石物理实验获得的所述深部干热岩热储的物性参数，建立深部干热岩热储地质-地球物理模型，以及地球物理-数学模型之前，所述方法还包括：基于岩样采集、流体状态饱和处理的结果，模拟所述勘探区域的试验样品的温压条件、流体条件和骨架结构条件；基于所述温压条件、所述流体条件和所述骨架结构条件测定所述试验样品的确定所述深部干热岩热储的岩性、物性、热储参数与地球物理属性参数之间的第二关联关系；基于所述第二关联关系构建深部干热岩热储岩石物理模型，基于所述深部干热岩热储岩石物理模型确定所述深部干热岩热储的物性参数。
在上述实现方式中，通过岩石物理实验和试验样品确定深部干热岩热储的岩性、物性、热储参数与地球物理属性参数之间的第二关联关系，能够提高深部干热岩热储岩石物理模型的准确度，从而提高深部干热岩热储的物性参数的精确度。
可选地，在所述基于所述地震纵横波数据以及所述勘探区域的已有钻井数据和测井数据建立地震正反演模拟初始地质模型之前，所述方法还包括：利用保幅、保真叠前系列去噪处理技术对所述地震纵横波数据进行处理，以提高所述地震纵横波数据的信噪比；利用叠前地表一致性反褶积和子波一致性处理技术对所述地震纵横波数据进行处理，以拓展所述地震纵横波数据的频宽；利用时/深域偏移以及炮检距向量片各向异性叠前时间偏移技术对所述地震纵横波数据进行处理，以提高所述地震纵横波数据的成像效果。
在上述实现方式中，通过保幅、保真叠前系列去噪处理技术、叠前地表一致性反褶积和子波一致性处理技术、时/深域偏移以及炮检距向量片各向异性叠前时间偏移技术等提高了地震波的成像质量、勘探深度、分辨能力、数据信噪比和精度等，从而提高了干热岩勘探结果的准确性。
本申请实施例还提供了一种干热岩勘探装置，所述装置包括：数据采集模块，用于采集勘探区域的地震纵横波数据；初始模型建立模块，用于基于所述地震纵横波数据以及所述勘探区域的已有钻井数据和测井数据建立地震正反演模拟初始地质模型；地震属性数据获取模块，用于基于所述地震正反演模拟初始地质模型进行叠前/叠后数据反演和纵横波联合反演，基于所述叠前/叠后数据反演和所述纵横波联合反演的结果获得地震属性数据；空间分布确定模块，用于基于所述地震属性数据和深部干热岩热储的储能特性，确定深部干热岩高温区域的深部干热岩热储表征参数的空间分布特征。
在上述实现方式中，通过已有钻井数据和测井数据建立地震正反演模拟初始地质模型，使干热岩地震波勘探中地震正反演模拟初始地质模型更加贴合实际地质情况，从而提高了干热岩地震勘探的准确性，并通过叠前/叠后数据反演和纵横波联合反演的结果获得地震属性数据，使干热岩地震勘探能够获得更多的干热岩细节属性数据，提高了干热岩地震波勘探的整体准确性。
可选地，所述干热岩勘探装置还包括：三维地质属性模型建立模块，用于基于岩芯数据、所述钻井数据和所述测井数据建立一维井模型；基于所述深部干热岩热储的几何特性进行干热岩体的构造解释和结构解释，获得所述深部干热岩热储的构造解释结果和内部软弱结构面刻画结果；基于所述构造解释结果和所述内部软弱结构面刻画结果，在所述一维井模型的基础上建立深部热储地层格架模型；基于所述深部干热岩热储表征参数的空间分布特征，结合所述地震属性数据，建立深部热储三维地质属性模型，所述深部热储三维地质属性模型用于实现空间网格剖分、内插与外推处理，以表征所述深部干热岩热储表征参数的空间分布规律。
在上述实现方式中，结合岩芯数据、钻井数据和测井数据进行一维井模型建立，并基于该一维井模型进行干热岩构造、结构解释并建立热储地层格架模型，综合空间分布特征和地震属性数据深部热储三维地质属性模型，实现了干热岩的结构、属性等多方数据融合，使三维地质属性模型能够更好地体现干热岩的空间分布规律及属性数据，从而提高了模型精确度。
可选地，所述干热岩勘探装置还包括：评估模块，用于基于所述深部热储三维地质属性模型，确定地震属性参数随温度场以及热储参数的变化关系；基于所述变化关系确定所述勘测区域的所述深部干热岩热储的储能条件和地热资源量；基于所述深部干热岩热储的储能条件和地热资源量，采用指定评价方式确定所述勘测区域的所述深部干热岩热储的地热资源量规模尺度大小以及经济开采价值，以优选靶区和层位获取井位论证结果。
在上述实现方式中，基于深部热储三维地质属性模型确定深部干热岩热储的储能条件和地热资源量，并进行相应地热资源评估和井位论证等，提高了干热岩的热储评估及相关靶区、井位选取的精确性。
可选地，所述评估模块具体用于：优选储量评价参数，确定所述指定评价方式中的评价指标与权重加成定量评价方法；基于所述指定评价方式定性确定和定量求取各评价指标的权重得分，预测和评定所述深部干热岩热储的地热资源量规模尺度大小以及经济开采价值。
在上述实现方式中，在评价方式中加入权重和定量因素进行评估，提高了地热资源评估的准确性。
可选地，所述干热岩勘探装置还包括：地震纵横波数据确定模块，用于利用基于岩石物理实验获得的所述深部干热岩热储的物性参数，建立深部干热岩热储地质-地球物理模型，以及地球物理-数学模型；基于所述深部干热岩热储地质-地球物理模型和所述地球物理-数学模型，通过正演模拟确定地震纵横波场在深部干热岩地层中的传播规律；基于所述传播规律构建不同温压条件下岩石物性参数与敏感地震属性参数之间的第一关联关系；基于所述第一关联关系确定敏感地震纵横波属性参数的对应数据作为所述地震纵横波数据。
在上述实现方式中，基于干热岩的物理属性和结构特征，将物理模型和地理模型相结合确定深部干热岩地层中的地震波传播规律，能够更加准确地确定地震波与干热岩结构及属性之间的联系，从而能够提高基于地震波分析干热岩结构及属性的准确性。
可选地，所述干热岩勘探装置还包括：采样试验模块，用于基于岩样采集、流体状态饱和处理的结果，模拟所述勘探区域的试验样品的温压条件、流体条件和骨架结构条件；基于所述温压条件、所述流体条件和所述骨架结构条件测定所述试验样品的确定所述深部干热岩热储的岩性、物性、热储参数与地球物理属性参数之间的第二关联关系；基于所述第二关联关系构建深部干热岩热储岩石物理模型，基于所述深部干热岩热储岩石物理模型确定所述深部干热岩热储的物性参数。
在上述实现方式中，通过岩石物理实验和试验样品确定深部干热岩热储的岩性、物性、热储参数与地球物理属性参数之间的第二关联关系，能够提高深部干热岩热储岩石物理模型的准确度，从而提高深部干热岩热储的物性参数的精确度。
可选地，所述干热岩勘探装置还包括：数据处理模块，用于利用保幅、保真叠前系列去噪处理技术对所述地震纵横波数据进行处理，以提高所述地震纵横波数据的信噪比；利用叠前地表一致性反褶积和子波一致性处理技术对所述地震纵横波数据进行处理，以拓展所述地震纵横波数据的频宽；利用时/深域偏移以及炮检距向量片各向异性叠前时间偏移技术对所述地震纵横波数据进行处理，以提高所述地震纵横波数据的成像效果。
在上述实现方式中，通过保幅、保真叠前系列去噪处理技术、叠前地表一致性反褶积和子波一致性处理技术、时/深域偏移以及炮检距向量片各向异性叠前时间偏移技术等提高了地震波的成像质量、勘探深度、分辨能力、数据信噪比和精度等，从而提高了干热岩勘探结果的准确性。
本申请实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备包括存储器和处理器，所述存储器中存储有程序指令，所述处理器读取并运行所述程序指令时，执行上述任一实现方式中的步骤。
本申请实施例还提供了一种可读取存储介质，所述可读取存储介质中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被一处理器读取并运行时，执行上述任一实现方式中的步骤。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为本申请实施例提供的一种干热岩勘探方法的流程示意图；
图2为本申请实施例提供的一种地震纵横波数据获取步骤的流程示意图；
图3为本申请提供的一种地震纵横波数据的数据处理步骤的流程示意图；
图4为本申请实施例提供的一种深部干热岩热储表征参数的空间分布规律确定步骤的流程示意图；
图5为本申请实施例提供的一种干热岩勘探装置的模块示意图。
图标：20-干热岩勘探装置；21-数据采集模块；22-初始模型建立模块；23-地震属性数据获取模块；24-空间分布确定模块。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。
经本申请人研究发现，现在非地震勘探在早期识别和圈定干热岩的平面展布、推断干热岩体的成因等方面具有成本低、周期短等优势。但由于我国地质条件复杂，同国外存在较大的差异，且多为断陷盆地，不仅断裂发育，而且构造破碎，使得构造、岩石、流体、物性等在纵横向上的分布不仅变化快，而且非均质强，进而严重制约了非地震勘探正反演模型的构建精度，特别在勘探程度较低的探区，仅靠少量的钻井、测井以及地质露头等有限的信息，是很难甚至不可能获得精度较高且符合实际的非地震勘探成果，存在较强的不确定性和多解性。而且现有的地震勘探干热岩时仍然存在地球物理信息弱且地下结构复杂而难以进行三维高温干热岩体精细刻画与表征、资源评价因受温度场预测精度影响具有较大的不确定性等困难，从而造成干热岩地震波勘探结果精确度较低的问题。
为了解决上述问题，本申请实施例提供了一种干热岩勘探方法。请参考图1，图1为本申请实施例提供的一种干热岩勘探方法的流程示意图，该干热岩勘探方法的具体步骤可以如下：
步骤S12：采集勘探区域的地震纵横波数据。
本实施例中的地震纵横波数据是由地震勘探获取，地震勘探是指人工激发所引起的弹性波利用地下介质弹性和密度的差异，通过观测和分析人工地震产生的地震波在地下的传播规律，推断地下岩层的性质和形态的地球物理勘探方法。可选地，可以采用数字地震仪、万道数字地震仪等地震波仪器进行地震勘探。
地震纵横波数据是不同温度及压力条件下岩石物性参数对应的不同地震纵横波属性参数、空间数据及其他相关数据。其中，地震波是由地震震源向四处传播的振动，指从震源产生向四周辐射的弹性波。按传播方式可分为纵波(P波)、横波(S波)(纵波和横波均属于体波)和面波(L波)三种类型。纵波是推进波，地壳中传播速度为5.5～7千米/秒，最先到达震中，又称P波，它使地面发生上下振动，破坏性较弱。横波是剪切波：在地壳中的传播速度为3.2～4.0千米/秒，第二个到达震中，又称S波，它使地面发生前后、左右抖动，破坏性较强。面波又称L波，是由纵波与横波在地表相遇后激发产生的混合波。
作为一种可选的实施方式，请参考图2，图2为本申请实施例提供的一种地震纵横波数据获取步骤的流程示意图，地震纵横波数据获取的具体步骤可以如下：
步骤S111：利用基于岩石物理实验获得的深部干热岩热储的物性参数，建立深部干热岩热储地质-地球物理模型，以及地球物理-数学模型。
本实施例中岩石物理实验的基础为地震岩石物理学，主要是建立地球物理勘探所获得的物理量与地下岩石参数的定量对应关系，并快速理解储层流体变化所引起的地震响应变化，增强和减小解释的风险。可选地，岩石物理实验可以选用不同流体状态的AVO(Amplitude Variation With Offset，振幅随偏移距的变化)属性研究、时移地震技术研究、速度频散研究、孔隙结构研究等不同的岩石物理实验方式。
地质-地球物理模型可以理解为抽象的扰动体，其总体大小、形状和物理性质的差异，在某种程度上接近与所要发现的实际目标，本实施例中的地质-地球物理模型可以为简化模型、自然模型、抽象模型和黑盒模型中的任意适用于表征深部干热岩热储的物性参数的类型。具体地，深部干热岩热储地质-地球物理模型是基于勘探区域的相似区域先验资料、处理实验工作结果以及后验资料建立，主要定量参数包括目标物与围岩的物理性质、目标物的几何参数及其空间分布状况、上覆盖和下伏层的厚度及地形起伏情况。
地球物理-数学模型是将地质-地球物理模型转化为数学模型，使用数学模型解释地球动力学及地震学等问题。
具体地，深部干热岩热储的物性参数获取步骤如下：
(1)在岩样(芯样)采集、试验样品制作、流体状态饱和处理的基础上，分别模拟勘探区域的温压条件、流体(状态)条件和骨架结构条件，开展岩石物理参数的精密测试实验，测定样品的地震波速度、密度、弹性等特性及其变化规律，确定有关弹性参数，分析流体、结构、岩石骨架等因素对岩石地震性质(弹性性质)的影响，确定岩石物性参数随赋存条件(温度、压力)的变化规律。
可选地，上述岩石物性参数随赋存条件(温度、压力)的变化规律可以包括地震波速度/岩石密度变化规律以及弹性参数对地震响应特征影响规律。
具体地，地震波速度/岩石密度变化规律可以通过如下模型来表示：
其中，VP为纵波速度，Vs为横波速度，K为体积模量，G为剪切模量，ρ为试验样品密度。
具体地，弹性参数对地震响应特征影响规律可以通过杨氏模量、纵横波速度比和泊松比进行表征。其中，杨氏模量E＝ρ(3Vp 2-4Vs 2)/[(Vp/Vs)2-1]，纵横波速度比A＝Vp/Vs，泊松比σ＝(A2-2)/[2(A2-1)]。
(2)利用Gassmann(流体)方程描述一定温度条件下不同的孔隙流体对岩石体积模量的影响。再通过研究温度对Gassmann方程中各参数的影响，确定深部干热岩热储的岩性、物性、热储参数与地球物理属性参数之间的第二关联关系。
其中，Gassmann方程可以作为深部干热岩热储地震岩石物理模型，具体可以为：
其中，Ksat为对应Kf饱和岩石有效体积模量，Kdry为干岩石(骨架)有效体积模量，K0为基质矿物(颗粒)体积模量，φ为孔隙度，Kf为孔隙流体有效体积模量。
可选地，基于Gassmann方程可以确定流体、骨架结构与弹性参数的关联关系，即第二关联关系。其具体可以为非干热岩地层、含气干热岩地层、含其它流体干热岩地层的弹性参数(纵横波速度比、柏松比等)的变化规律及对应关系，以及干热岩体岩石骨架结构(孔隙、裂隙的发育程度、胶结程度等)的变化引起地震波弹性参数的变化特征。
(3)基于上述岩石物性参数随赋存条件(温度、压力)的变化规律、不同的孔隙流体对岩石体积模量的影响以及第二关联关系，完善岩石物理理论和模型，研究流体、结构与弹性参数之间相互影响关系，从而构建深部干热岩热储岩石物理模型，能够从深部干热岩热储岩石物理模型中提取深部干热岩热储的物性参数。
其中，上述岩石物理理论可以包括地震岩石物理、岩石物理测试、理论模拟和数值试验；上述岩石物理模型可以包括有效介质模量模型和波传播理论模型。
步骤S112：基于深部干热岩热储地质-地球物理模型和地球物理-数学模型，通过正演模拟确定地震纵横波场在深部干热岩地层中的传播规律。
具体地，本实施例中的正演模拟就是利用已有资料(测/钻井等资料)建立地下地质模型，根据地震波在地下介质中的传播原理，通过一定得数学方法(如射线追踪或波动方程偏移等)，正演模拟计算出所建立地质模型的地震记录。地震正演模拟可以通过数值模拟或物理模拟来实现，而使用的地震模型可以是概念模型、物理模型或者是数学模型，本实施例中的正演模拟采用深部干热岩热储地质-地球物理模型和地球物理-数学模型。
本实施例中的正演模拟可以基于波动方程和褶积模型实现。
波动方程包括：
其中，S(x,t)为场源函数，v为地震波场，x为空间点位置，t为旅行时间，c为波数，α为衰减系数。
褶积模型包括：
f(t)为记录道，W(t)为子波，R(t)为反射系数，n(t)为噪声。
可选地，在复杂地址情况下正演模拟的数值计算方法可以采用微分方程法(有限差分、有限元)，在进行三维勘探场地时可以采用积分方程法，在进行动力学特征计算时可以采用快速离散傅里叶变换法与拟谱法，在进行运动学特征计算式可以采用射线追踪法。
步骤S113：基于传播规律构建不同温压条件下岩石物性参数与敏感地震属性参数之间的第一关联关系。
基于地震岩石物理、岩石物理测试和数值试验完善岩石物理理论，基于该理论分析地震纵横波场在深部干热岩地层中的传播规律，构建不同温压条件下岩石物性参数与敏感地震属性参数之间的关联关系，包括纵横波速、Q值(滞衰减系数)、弹性参数等，确定地震纵横波响应随温度场的变化规律，将其作为第一关联关系。
具体地，第一关联关系可以包括岩石物性与地震响应特征对应关系，涉及岩性、成岩作用、孔隙度、密度、孔隙流体类型、温度和压力对地震响应特征的影响。第一关联关系还可以包括地震响应特征随温场变化规律，涉及地层吸收衰减、弹性参数、干扰岩内部断层以及裂缝发育程度对地震纵横波属性参数的影响。
步骤S114：基于第一关联关系确定敏感地震纵横波属性参数的对应数据作为地震纵横波数据。
由于纵横波速、Q值(滞衰减系数)、弹性参数等能够表征地震纵横波响应随温度场的变化规律，则基于该第一关联关系确定地震纵横波属性参数，即地震纵横波数据。可选地，地震纵横波属性参数可以选用受温度场影响程度超过一定阈值的属性参数，具体可以基于模型正演分析、数理统计与地质统计学和人工智能神经网络中的一种或者多种实现。
可选地，本实施例在通过正演模拟进行地震纵横波属性参数的采集时，可以依据踏勘结果和以往地质和地球物理背景资料，编写施工设计报告、设计观测系统、制定施工方案；采用理论计算和现场试验相结合的方法，优选激发参数、优化采集参数，提高深部干热岩热储弱地震信号的获取能力和成像质量，确保观测系统、采集参数、震源条件和仪器设备的一致；采用基于菲涅带的群炮激发、节点、高密度、小面元、高覆盖次数的地震采集施工技术，实施地震纵横波数据采集与质量控制，最大可能地提高观测数据的分辨率和信噪比，进而为后期的保真、保幅处理和综合解释打下基础。
具体地，基于菲涅带的群炮激发具体可以基于菲涅尔带半径实现，其具体公式包括：
其中，h为震源到接受面最小距离，λ为地震子波波长。
作为一种可选的实施方式，本实施例还可以对地震纵横波数据进行质量提升的数据处理，基于上述地震正演模拟采集所获得的原始数据，结合已有钻探、测井以及低降速带调查资料，采用断控层析速度建模技术，开展弹性波速度研究，建立准确的偏移速度场。基于偏移速度场，实施数据处理流程和处理参数确定试验，优选叠前和叠后处理方法，极大可能地提高地震资料的信噪比和保真度。请参考图3，图3为本申请提供的一种地震纵横波数据的数据处理步骤的流程示意图。在基于偏移速度场确定叠前和叠后处理方法后，该数据处理步骤可以包括：
步骤S131：利用保幅、保真叠前系列去噪处理技术对地震纵横波数据进行处理，以提高地震纵横波数据的信噪比。
可选地，在地质构造简单处可以采用噪声谱值法提高信噪比，其对应公式可以为：
其中，E(f)为谱值，ES(f)为信号谱值，EN(f)为噪声谱值，f为频率，fL为有效信号最低频率，fH为有效信号最高频率，f1为噪声最低频率，f2为噪声最高频率，fC为频谱最高频率。
可选地，在地质构造复杂处可以采用相关法提高信噪比，其对应公式可以为：
其中，Qi，i为i道自相关函数最大值，Qi，i+1为i道与i-1道互相关函数最大值。
同时，本实施例还可以基于CDP(Common Depth Point)共深度点道集剖面以及CSP(Common Shot Direction)共炮点道集剖面采样保证数据保真率。
具体地，CDP共深度点道集剖面采样可以基于以下公式进行：Δxs≤Vc/(4f sinθmax)，其中，Δxs为空间采样间隔或CDP间隔，Vc为层速度，θ为地层倾角，fmax为最大频率。
CSP共炮点道集剖面采样可以基于以下公式进行：Δxg≤Vc/(4f tanθmax)，其中，Δxg为炮集剖面空间采样率，Vc为层速度，θ为地层倾角，fmax为最大频率。
可选地，本实施例中还可以利用初至拾取、层析静校正、横波静校正等技术，解决长波长问题，且利用全局寻优、分频剩余静校正等技术，解决短波长问题，并建立高精度的近地表地层结构模型。
步骤S132：利用叠前地表一致性反褶积和子波一致性处理技术对地震纵横波数据进行处理，以拓展地震纵横波数据的频宽。
可选地，可以采用反Q滤波、反褶积和谱白化技术进行高频段信号的补偿恢复，采用静校正、速度分析和叠加技术进行高频信号的精细处理，采用精细速度分析、精细初至切除静校正、叠前去噪和叠前偏移技术实现地震资料的精细成像。
步骤S133：利用时/深域偏移以及炮检距向量片各向异性叠前时间偏移技术对地震纵横波数据进行处理，以提高地震纵横波数据的成像效果。
本实施例中的成像效果优化主要体现在高精度层定位标定上，可选地，可以基于克希霍夫积分法、递归偏移法进行叠前时/深偏移处理，基于有限差分法、频率-波数域法进行叠后时/深偏移，并对时/深域偏移处理后的数据进行OVT(Offset Vector Slice，偏移距矢量片)处理，以提高地震纵横波数据的成像效果。
步骤S14：基于地震纵横波数据以及勘探区域的已有钻井数据和测井数据建立地震正反演模拟初始地质模型。
步骤S16：基于地震正反演模拟初始地质模型进行叠前/叠后数据反演和纵横波联合反演，基于叠前/叠后数据反演和纵横波联合反演的结果获得地震属性数据。
具体地，基于地震正反演模拟初始地质模型实施叠前/叠后数据反演以及纵波与横波联合反演，应用数据融合技术方法，开展地震属性数据提取、优化、融合与转换处理以及多属性数据的敏感性、相似性和差异性分析，基于分析结果确定敏感地震属性参数对应的地震属性数据。
此外，本实施例还可以基于深部干热岩热储的几何特性，开展干热岩体的构造、结构解释，精细刻画干热岩体内部断层和裂缝等软弱结构面，预测和表征其空间格架结构的展布形态以及同围岩的接触关系。
上述空间格架结构的展布形态以及同围岩的接触关系也可以视为地震属性数据的一部分。
其中，干热岩的解释和预测通常包括干热岩的几何特性解释、物理特性预测和干热岩储能特性识别。干热岩的几何特性解释通常可以包括构造形态解释、地层结构解释和软弱结构面刻画等；干热岩的物理特性预测通常包括岩性预测、岩相预测、物性预测和关键热储参数预测等；干热岩储能特性识别通常包括速度衰减特征干热岩识别、吸收系数差异干热岩识别、衰减属性特征干热岩识别、波相特征变化干热岩识别、弹性参数差异干热岩识别。
步骤S18：基于地震属性数据和深部干热岩热储的储能特性，确定深部干热岩高温区域的深部干热岩热储表征参数的空间分布特征。
具体地，基于深部干热岩热储的物理特性，开展岩相、岩性、物性以及温度等关键热储参数预测，揭示和描述其空间分布规律。
进一步地，本实施例还可以基于深部干热岩热储的储能特性，以速度衰减、品质因子Q值、弹性参数以及波相特征的变化和差异为依据，识别和圈定深部干热岩高温地热异常，揭示和表征其储能特性的空间分布规律，进而为后期的建模评价提供有力的数据支撑；研究深部干热岩热储特征及其构造对地热能分布的影响，分析干热岩体的“热源、热储、热通、热盖”条件，揭示和推断深部干热岩热储的成因机制。
作为一种可选的实施方式，本申请实施例还可以在步骤S18之后确定深部干热岩热储表征参数的空间分布规律。
请参考图4，图4为本申请实施例提供的一种深部干热岩热储表征参数的空间分布规律确定步骤的流程示意图。该深部干热岩热储表征参数的空间分布规律确定步骤具体可以如下：
步骤S191：基于岩芯数据、钻井数据和测井数据建立一维井模型。
上述一维井模型用于实现测井储层信息-地质特征参数解译信息转变，标定和约束地震数据。
步骤S192：基于深部干热岩热储的几何特性进行干热岩体的构造解释和结构解释，获得深部干热岩热储的构造解释结果和内部软弱结构面刻画结果。
步骤S193：基于构造解释结果和内部软弱结构面刻画结果，在一维井模型的基础上建立深部热储地层格架模型。
上述深部热储地层格架模型可以包括：井模型、层模型、地层格架模型、干热岩热储特征参数模型、多地震属性参数模型。
可选地，深部热储地层格架模型的建立还需要参考钻探、测井、实验、分析化验等硬数据。
步骤S194：基于深部干热岩热储表征参数的空间分布特征，结合地震属性数据，建立深部热储三维地质属性模型，深部热储三维地质属性模型用于实现空间网格剖分、内插与外推处理，以表征深部干热岩热储表征参数的空间分布规律。
其中，深部热储三维地质属性模型可以用于进行深部热储评价，其功能性通常包括：温度场刻画与表征、储量计算参数求取、干热岩资源量估算、评价参数与评价指标确定、规模和品质权重加成定量评价。
因此本实施例基于深部热储三维地质属性模型的上述评价功能性，还可以进行如下步骤对深部干热岩的热储进行评价以及优选靶区和井位论证：
步骤S195：基于深部热储三维地质属性模型，确定地震属性参数随温度场以及热储参数的变化关系。
具体地，基于以上建立的深部热储三维地质属性模型，精细剖析深部干热岩热储的三维地质结构与属性参数的空间分布特征，精细刻画地温场在三维空间内分布，建立地震属性参数随温度场以及热储参数的变化关系。
步骤S196：基于变化关系确定勘测区域的深部干热岩热储的储能条件和地热资源量。
具体地，在步骤S195的基础上，分析深部干热岩热储的储能条件，估算地热储量计算参数，优选储量计算方法，从而能够预测深部干热岩热储的地热资源量。
步骤S197：基于深部干热岩热储的储能条件和地热资源量，采用指定评价方式确定勘测区域的深部干热岩热储的地热资源量规模尺度大小以及经济开采价值，以优选靶区和层位获取井位论证结果。
具体地，在进行规模及经济开采价值评估时，可以优选储量评价参数，确定指定评价方式中的评价指标与权重加成定量评价方法，基于指定评价方式定性确定和定量求取各评价指标的权重得分，预测和评定深部干热岩热储的地热资源量规模尺度大小以及经济开采价值。
其中，靶区优选的目的在于从已发现的大批异常和矿化点中，综合地质、地球物理、地球化学特征，筛选出最有找矿远景的目标区。井位论证在本实施例中是基于上述各评价指标的权重得分对井位历史成果数据进行分析，确定各个参数之间的内在关系，同时数据进行相应的算法研究，为井位成果数据的论证提供支持。
为了配合本实施例提供的上述干热岩勘探方法，本申请实施例还提供了一种干热岩勘探装置20。
请参考图5，图5为本申请实施例提供的一种干热岩勘探装置的模块示意图。
干热岩勘探装置20包括：
数据采集模块21，用于采集勘探区域的地震纵横波数据；
初始模型建立模块22，用于基于地震纵横波数据以及勘探区域的已有钻井数据和测井数据建立地震正反演模拟初始地质模型；
地震属性数据获取模块23，用于基于地震正反演模拟初始地质模型进行叠前/叠后数据反演和纵横波联合反演，基于叠前/叠后数据反演和纵横波联合反演的结果获得地震属性数据；
空间分布确定模块24，用于基于地震属性数据和深部干热岩热储的储能特性，确定深部干热岩高温区域的深部干热岩热储表征参数的空间分布特征。
可选地，干热岩勘探装置20还包括：三维地质属性模型建立模块，用于基于岩芯数据、钻井数据和测井数据建立一维井模型；基于深部干热岩热储的几何特性进行干热岩体的构造解释和结构解释，获得深部干热岩热储的构造解释结果和内部软弱结构面刻画结果；基于构造解释结果和内部软弱结构面刻画结果，在一维井模型的基础上建立深部热储地层格架模型；基于深部干热岩热储表征参数的空间分布特征，结合地震属性数据，建立深部热储三维地质属性模型，深部热储三维地质属性模型用于实现空间网格剖分、内插与外推处理，以表征深部干热岩热储表征参数的空间分布规律。
可选地，干热岩勘探装置20还包括：评估模块，用于基于深部热储三维地质属性模型，确定地震属性参数随温度场以及热储参数的变化关系；基于变化关系确定勘测区域的深部干热岩热储的储能条件和地热资源量；基于深部干热岩热储的储能条件和地热资源量，采用指定评价方式确定勘测区域的深部干热岩热储的地热资源量规模尺度大小以及经济开采价值，以优选靶区和层位获取井位论证结果。
可选地，评估模块具体用于：优选储量评价参数，确定指定评价方式中的评价指标与权重加成定量评价方法；基于指定评价方式定性确定和定量求取各评价指标的权重得分，预测和评定深部干热岩热储的地热资源量规模尺度大小以及经济开采价值。
可选地，干热岩勘探装置20还包括：地震纵横波数据确定模块，用于利用基于岩石物理实验获得的深部干热岩热储的物性参数，建立深部干热岩热储地质-地球物理模型，以及地球物理-数学模型；基于深部干热岩热储地质-地球物理模型和地球物理-数学模型，通过正演模拟确定地震纵横波场在深部干热岩地层中的传播规律；基于传播规律构建不同温压条件下岩石物性参数与敏感地震属性参数之间的第一关联关系；基于第一关联关系确定敏感地震纵横波属性参数的对应数据作为地震纵横波数据。
可选地，干热岩勘探装置20还包括：采样试验模块，用于基于岩样采集、流体状态饱和处理的结果，模拟勘探区域的试验样品的温压条件、流体条件和骨架结构条件；基于温压条件、流体条件和骨架结构条件测定试验样品的确定深部干热岩热储的岩性、物性、热储参数与地球物理属性参数之间的第二关联关系；基于第二关联关系构建深部干热岩热储岩石物理模型，基于深部干热岩热储岩石物理模型确定深部干热岩热储的物性参数。
可选地，干热岩勘探装置20还包括：数据处理模块，用于利用保幅、保真叠前系列去噪处理技术对地震纵横波数据进行处理，以提高地震纵横波数据的信噪比；利用叠前地表一致性反褶积和子波一致性处理技术对地震纵横波数据进行处理，以拓展地震纵横波数据的频宽；利用时/深域偏移以及炮检距向量片各向异性叠前时间偏移技术对地震纵横波数据进行处理，以提高地震纵横波数据的成像效果。
本申请实施例还提供了一种电子设备，该电子设备包括存储器和处理器，所述存储器中存储有程序指令，所述处理器读取并运行所述程序指令时，执行本实施例提供的干热岩勘探方法中任一项所述方法中的步骤。
应当理解是，该电子设备可以是个人电脑(Personal Computer，PC)、平板电脑、智能手机、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)等具有逻辑计算功能的电子设备。
本申请实施例还提供了一种可读取存储介质，所述可读取存储介质中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被一处理器读取并运行时，执行干热岩勘探方法中的步骤。
综上所述，本申请实施例提供了一种干热岩勘探方法、装置、电子设备及存储介质，所述方法包括：采集勘探区域的地震纵横波数据；基于所述地震纵横波数据以及所述勘探区域的已有钻井数据和测井数据建立地震正反演模拟初始地质模型；基于所述地震正反演模拟初始地质模型进行叠前/叠后数据反演和纵横波联合反演，基于所述叠前/叠后数据反演和所述纵横波联合反演的结果获得地震属性数据；基于所述地震属性数据和深部干热岩热储的储能特性，确定深部干热岩高温区域的深部干热岩热储表征参数的空间分布特征。
在上述实现方式中，通过已有钻井数据和测井数据建立地震正反演模拟初始地质模型，使干热岩地震波勘探中地震正反演模拟初始地质模型更加贴合实际地质情况，从而提高了干热岩地震勘探的准确性，并通过叠前/叠后数据反演和纵横波联合反演的结果获得地震属性数据，使干热岩地震勘探能够获得更多的干热岩细节属性数据，提高了干热岩地震波勘探的整体准确性。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的框图显示了根据本申请的多个实施例的设备的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图中的每个方框、以及框图的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。因此本实施例还提供了一种可读取存储介质中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被一处理器读取并运行时，执行区块数据存储方法中任一项所述方法中的步骤。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RanDom Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
Claims (10)
1.一种干热岩勘探方法，其特征在于，所述方法包括：
采集勘探区域的地震纵横波数据；
基于所述地震纵横波数据以及所述勘探区域的已有钻井数据和测井数据建立地震正反演模拟初始地质模型；
基于所述地震正反演模拟初始地质模型进行叠前/叠后数据反演和纵横波联合反演，基于所述叠前/叠后数据反演和所述纵横波联合反演的结果获得地震属性数据；
基于所述地震属性数据和深部干热岩热储的储能特性，确定深部干热岩高温区域的深部干热岩热储表征参数的空间分布特征。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述确定深部干热岩高温区域的深部干热岩热储表征参数的空间分布规律之后，所述方法还包括：
基于岩芯数据、所述钻井数据和所述测井数据建立一维井模型；
基于所述深部干热岩热储的几何特性进行干热岩体的构造解释和结构解释，获得所述深部干热岩热储的构造解释结果和内部软弱结构面刻画结果；
基于所述构造解释结果和所述内部软弱结构面刻画结果，在所述一维井模型的基础上建立深部热储地层格架模型；
基于所述深部干热岩热储表征参数的空间分布特征，结合所述地震属性数据，建立深部热储三维地质属性模型，所述深部热储三维地质属性模型用于实现空间网格剖分、内插与外推处理，以表征所述深部干热岩热储表征参数的空间分布规律。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述建立深部热储三维地质属性模型之后，所述方法还包括：
基于所述深部热储三维地质属性模型，确定地震属性参数随温度场以及热储参数的变化关系；
基于所述变化关系确定所述勘探区域的所述深部干热岩热储的储能条件和地热资源量；
基于所述深部干热岩热储的储能条件和地热资源量，采用指定评价方式确定所述勘测区域的所述深部干热岩热储的地热资源量规模尺度大小以及经济开采价值，以优选靶区和层位获取井位论证结果。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于指定评价方式评定所述勘测区域的深部干热岩热储的地热资源量规模尺度大小以及经济开采价值，包括：
优选储量评价参数，确定所述指定评价方式中的评价指标与权重加成定量评价方法；
基于所述指定评价方式定性确定和定量求取各评价指标的权重得分，预测和评定所述深部干热岩热储的地热资源量规模尺度大小以及经济开采价值。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述采集勘探区域的地震纵横波数据之前，所述方法还包括：
利用基于岩石物理实验获得的所述深部干热岩热储的物性参数，建立深部干热岩热储地质-地球物理模型，以及地球物理-数学模型；
基于所述深部干热岩热储地质-地球物理模型和所述地球物理-数学模型，通过正演模拟确定地震纵横波场在深部干热岩地层中的传播规律；
基于所述传播规律构建不同温压条件下岩石物性参数与敏感地震属性参数之间的第一关联关系；
基于所述第一关联关系确定敏感地震纵横波属性参数的对应数据作为所述地震纵横波数据。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述利用基于岩石物理实验获得的所述深部干热岩热储的物性参数，建立深部干热岩热储地质-地球物理模型，以及地球物理-数学模型之前，所述方法还包括：
基于岩样采集、流体状态饱和处理的结果，模拟所述勘探区域的试验样品的温压条件、流体条件和骨架结构条件；
基于所述温压条件、所述流体条件和所述骨架结构条件测定所述试验样品的确定所述深部干热岩热储的岩性、物性、热储参数与地球物理属性参数之间的第二关联关系；
基于所述第二关联关系构建深部干热岩热储岩石物理模型，基于所述深部干热岩热储岩石物理模型确定所述深部干热岩热储的物性参数。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述基于所述地震纵横波数据以及所述勘探区域的已有钻井数据和测井数据建立地震正反演模拟初始地质模型之前，所述方法还包括：
利用保幅、保真叠前系列去噪处理技术对所述地震纵横波数据进行处理，以提高所述地震纵横波数据的信噪比；
利用叠前地表一致性反褶积和子波一致性处理技术对所述地震纵横波数据进行处理，以拓展所述地震纵横波数据的频宽；
利用时/深域偏移以及炮检距向量片各向异性叠前时间偏移技术对所述地震纵横波数据进行处理，以提高所述地震纵横波数据的成像效果。
8.一种干热岩勘探装置，其特征在于，所述装置包括：
数据采集模块，用于采集勘探区域的地震纵横波数据；
初始模型建立模块，用于基于所述地震纵横波数据以及所述勘探区域的已有钻井数据和测井数据建立地震正反演模拟初始地质模型；
地震属性数据获取模块，用于基于所述地震正反演模拟初始地质模型进行叠前/叠后数据反演和纵横波联合反演，基于所述叠前/叠后数据反演和所述纵横波联合反演的结果获得地震属性数据；
空间分布确定模块，用于基于所述地震属性数据和深部干热岩热储的储能特性，确定深部干热岩高温区域的深部干热岩热储表征参数的空间分布特征。
9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括存储器和处理器，所述存储器中存储有程序指令，所述处理器运行所述程序指令时，执行权利要求1-7中任一项所述方法中的步骤。
10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被一处理器运行时，执行权利要求1-7任一项所述方法中的步骤。
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