CN112558155A - 一种基于地震波形曲率的含气性检测方法及检测系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于地震波形曲率的含气性检测方法及检测系统，包括：基于地质认识，在地震数据剖面上确定气藏发育位置；确定已知井旁地震道波形中的衰减异常时间范围；计算衰减异常时间范围内已知井旁地震道的地震波形的平均曲率；建立地震波形的平均曲率与含气饱和度的对应关系；计算衰减异常时间范围内三维地震数据体的地震波形的平均曲率；获取三维地震数据体含气饱和度的平面预测结果。本发明通过地震波形平均曲率将这种由于不同含气饱和度产生的地震波形衰减变化量化，进而进行含气性检测，通过地震数据直接预测含气饱和度，可信度高，提高了含气饱和度预测准确率高及计算效率，且易于实现。

Description

一种基于地震波形曲率的含气性检测方法及检测系统
技术领域
本发明属于石油勘探领域，具体涉及一种基于地震波形曲率的含气性检测方法。
背景技术
一般进行含气性检测需要先获得气层储层的发育范围，在储层范围内再进行不同含气饱和度的预测。通常采用弹性参数预测方法进行不同含气饱和度的预测，但是通过该方法弹性参数只能有效的区分含气饱和度为0％与含气饱和度大于0％的情况，当含气饱和度大于0％时，不同含气饱和度情况下的弹性参数差异较小。但实际在进行含气性检测时，往往需要区分的是含气饱和度小于40％的储层与含气饱和度大于70％的储层，这是通过弹性参数进行含气性检测无法实现的。因此，特别需要一种准确度高的含气检测方法。
发明内容
本发明的目的是提出一种准确度高的基于地震波形曲率的含气性检测方法。
根据本发明的一方面，提出了一种基于地震波形曲率的含气性检测方法，包括：基于地质认识，在地震数据剖面上确定气藏发育位置；基于所述气藏发育位置，确定已知井旁地震道波形中的衰减异常时间范围；计算所述衰减异常时间范围内已知井旁地震道的地震波形的平均曲率；基于所述地震波形的平均曲率和所述已知井的含气饱和度，建立地震波形的平均曲率与含气饱和度的对应关系；计算所述衰减异常时间范围内三维地震数据体的地震波形的平均曲率；基于所述地震波形的平均曲率与含气饱和度的对应关系及所述三维地震数据体的地震波形的平均曲率，获取所述三维地震数据体含气饱和度的平面预测结果。
优选的，所述基于所述气藏发育位置，确定已知井旁地震道波形中的衰减异常时间范围包括：基于所述气藏发育位置，确定已知井旁地震道波形中的强振幅波形的时间范围；在已知井旁地震道波形中将强振幅波形的时间范围沿正向偏移，获得已知井旁地震道波形中的衰减异常时间范围；其中，已知井旁地震道波形中的强振幅波形的时间范围为已知井旁地震道的地震波形中波峰的振幅大于或等于预设振幅阈值时所对应的时间范围。
优选的，以X轴表示时间，以Y轴表示振幅，计算所述衰减异常时间范围内已知井旁地震道的地震波形的平均曲率。
优选的，所述基于所述地震波形的平均曲率和所述已知井的含气饱和度，建立地震波形的平均曲率与含气饱和度的对应关系包括：以所述平均曲率为横坐标，以所述含气饱和度为纵坐标，对所述平均曲率与含气饱和度进行线性拟合，获得地震波形的平均曲率与已知井的含气饱和度的对应关系。
根据本发明的另一方面，提出了一种基于地震波形曲率的含气性检测系统，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：基于地质认识，在地震数据剖面上确定气藏发育位置；基于所述气藏发育位置，确定已知井旁地震道波形中的衰减异常时间范围；计算所述衰减异常时间范围内已知井旁地震道的地震波形的平均曲率；基于所述地震波形的平均曲率和所述已知井的含气饱和度，建立地震波形的平均曲率与含气饱和度的对应关系；计算所述衰减异常时间范围内三维地震数据体的地震波形的平均曲率；基于所述地震波形的平均曲率与含气饱和度的对应关系及所述三维地震数据体的地震波形的平均曲率，获取所述三维地震数据体含气饱和度的平面预测结果。
优选的，所述基于所述气藏发育位置，确定已知井旁地震道波形中的衰减异常时间范围包括：基于所述气藏发育位置，确定已知井旁地震道波形中的强振幅波形的时间范围；在已知井旁地震道波形中将强振幅波形的时间范围沿正向偏移，获得已知井旁地震道波形中的衰减异常时间范围；其中，已知井旁地震道波形中的强振幅波形的时间范围为已知井旁地震道的地震波形中波峰的振幅大于或等于预设振幅阈值时所对应的时间范围。
优选的，以X轴表示时间，以Y轴表示振幅，计算所述衰减异常时间范围内已知井旁地震道的地震波形的平均曲率。
优选的，所述基于所述地震波形的平均曲率和所述已知井的含气饱和度，建立地震波形的平均曲率与含气饱和度的对应关系包括：以所述平均曲率为横坐标，以所述含气饱和度为纵坐标，对所述平均曲率与含气饱和度进行线性拟合，获得地震波形的平均曲率与已知井的含气饱和度的对应关系。
本发明的有益效果在于：本发明以储层的含气饱和度变化会导致地震波形发生衰减变化为基础，通过地震波形平均曲率将这种由于不同含气饱和度产生的地震波形衰减变化量化，进而进行含气性检测，通过地震数据直接预测含气饱和度，可信度高，提高了含气饱和度预测准确率高及计算效率，且易于实现。
本发明具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施例中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施例中进行详细陈述，这些附图和具体实施例共同用于解释本发明的特定原理。
附图说明
通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
图1示出了根据本发明的一个实施例的一种基于地震波形曲率的含气性检测方法的流程图。
图2示出了根据本发明的一个实施例的一种基于地震波形曲率的含气性检测方法的目的层地质异常体发育平面图。
图3示出了根据本发明的一个实施例的一种基于地震波形曲率的含气性检测方法的A井旁地震数据剖面放大显示图。
图4示出了根据本发明的一个实施例的一种基于地震波形曲率的含气性检测方法的B井旁地震数据剖面放大显示图。
图5a示出了根据本发明的一个实施例的一种基于地震波形曲率的含气性检测方法的A井旁地震道的地震波形放大显示图。
图5b示出了根据本发明的一个实施例的一种基于地震波形曲率的含气性检测方法的B井旁地震道的地震波形放大显示图。
图6示出了根据本发明的一个实施例的一种基于地震波形曲率的含气性检测方法的含气饱和度的平面预测结果显示图。
具体实施方式
下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明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发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
根据本发明的一种基于地震波形曲率的含气性检测方法，包括：基于地质认识，在地震数据剖面上确定气藏发育位置；基于气藏发育位置，确定已知井旁地震道波形中的衰减异常时间范围；计算衰减异常时间范围内已知井旁地震道的地震波形的平均曲率；基于地震波形的平均曲率和已知井的含气饱和度，建立地震波形的平均曲率与含气饱和度的对应关系；计算衰减异常时间范围内三维地震数据体的地震波形的平均曲率；基于地震波形的平均曲率与含气饱和度的对应关系及三维地震数据体的地震波形的平均曲率，获取三维地震数据体含气饱和度的平面预测结果。
具体的，根据前期地质认识在地震剖面上确定气藏发育位置，确定气藏之下的强振幅的时间范围，由于地震波在传播过程中在经过含气储层时会产生能量衰减，因此需要在储层发育段的下方提取属性进行含气性检测；根据强振幅波形的时间范围获得已知井旁地震道波形中的衰减异常时间范围，计算井旁道衰减异常时间范围内的地震波形的平均曲率，与已知井含气饱和度建立对应关系，建立对应关系时已知井越多含气饱和度预测精度越高。计算三维地震数据体的衰减异常时间范围内的地震波形曲率，进而获得三维地震数据体的平均曲率；对计算获得的曲率属性进行平面显示，获得含气饱和度的平面预测结果。
根据示例性的基于地震波形曲率的含气性检测方法以储层的含气饱和度变化会导致地震波形发生衰减变化为基础，通过地震波形平均曲率将这种由于不同含气饱和度产生的地震波形衰减变化量化，进而进行含气性检测，通过地震数据直接预测含气饱和度，可信度高，提高了含气饱和度预测准确率高及计算效率，且易于实现。
作为优选方案，基于气藏发育位置，确定已知井旁地震道波形中的衰减异常时间范围包括：基于气藏发育位置，确定已知井旁地震道波形中的强振幅波形的时间范围；在已知井旁地震道波形中将强振幅波形的时间范围沿正向偏移，获得已知井旁地震道波形中的衰减异常时间范围；其中，已知井旁地震道波形中的强振幅波形的时间范围为已知井旁地震道的地震波形中波峰的振幅大于或等于预设振幅阈值时所对应的时间范围。
具体的，已知井旁地震道波形中的强振幅波形的时间范围为已知井旁地震道的地震波形中波峰的振幅大于或等于预设振幅阈值时所对应的时间范围，在已知井旁地震道波形中将强振幅波形的时间范围向下偏移，获得已知井旁地震道波形中的衰减异常时间范围。
作为优选方案，以X轴表示时间，以Y轴表示振幅，计算衰减异常时间范围内已知井旁地震道的地震波形的平均曲率。
具体的，计算衰减异常时间范围内已知井旁地震道的地震波形的时将振幅定义为Y轴，时间定义为X轴，因此波峰曲率为正值，波谷曲率为负值。
作为优选方案，基于地震波形的平均曲率和已知井的含气饱和度，建立地震波形的平均曲率与含气饱和度的对应关系包括：以平均曲率为横坐标，以含气饱和度为纵坐标，对平均曲率与含气饱和度进行线性拟合，获得地震波形的平均曲率与已知井的含气饱和度的对应关系。
具体的，以计算获得的衰减异常时间范围内已知井旁地震道的地震波形的平均曲率为横坐标，以已知井的含气饱和度为纵坐标，对平均曲率与含气饱和度进行线性拟合，获得地震波形的平均曲率与已知井的含气饱和度的对应关系。
根据本发明的一种基于地震波形曲率的含气性检测系统，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：基于地质认识，在地震数据剖面上确定气藏发育位置；基于气藏发育位置，确定已知井旁地震道波形中的衰减异常时间范围；计算衰减异常时间范围内已知井旁地震道的地震波形的平均曲率；基于地震波形的平均曲率和已知井的含气饱和度，建立地震波形的平均曲率与含气饱和度的对应关系；计算衰减异常时间范围内三维地震数据体的地震波形的平均曲率；基于地震波形的平均曲率与含气饱和度的对应关系及三维地震数据体的地震波形的平均曲率，获取三维地震数据体含气饱和度的平面预测结果。
具体的，根据前期地质认识在地震剖面上确定气藏发育位置，确定气藏之下的强振幅的时间范围，由于地震波在传播过程中在经过含气储层时会产生能量衰减，因此需要在储层发育段的下方提取属性进行含气性检测；根据强振幅波形的时间范围获得已知井旁地震道波形中的衰减异常时间范围，计算井旁道衰减异常时间范围内的地震波形的平均曲率，与已知井含气饱和度建立对应关系，建立对应关系时已知井越多含气饱和度预测精度越高。计算三维地震数据体的衰减异常时间范围内的地震波形曲率，进而获得三维地震数据体的平均曲率；对计算获得的曲率属性进行平面显示，获得含气饱和度的平面预测结果。
根据示例性的基于地震波形曲率的含气性检测系统以储层的含气饱和度变化会导致地震波形发生衰减变化为基础，通过地震波形平均曲率将这种由于不同含气饱和度产生的地震波形衰减变化量化，进而进行含气性检测，通过地震数据直接预测含气饱和度，可信度高，提高了含气饱和度预测准确率高及计算效率，且易于实现。
作为优选方案，基于气藏发育位置，确定已知井旁地震道波形中的衰减异常时间范围包括：基于气藏发育位置，确定已知井旁地震道波形中的强振幅波形的时间范围；在已知井旁地震道波形中将强振幅波形的时间范围沿正向偏移，获得已知井旁地震道波形中的衰减异常时间范围；其中，已知井旁地震道波形中的强振幅波形的时间范围为已知井旁地震道的地震波形中波峰的振幅大于或等于预设振幅阈值时所对应的时间范围。
具体的，已知井旁地震道波形中的强振幅波形的时间范围为已知井旁地震道的地震波形中波峰的振幅大于或等于预设振幅阈值时所对应的时间范围，在已知井旁地震道波形中将强振幅波形的时间范围向下偏移，获得已知井旁地震道波形中的衰减异常时间范围。
作为优选方案，以X轴表示时间，以Y轴表示振幅，计算衰减异常时间范围内已知井旁地震道的地震波形的平均曲率。
具体的，计算衰减异常时间范围内已知井旁地震道的地震波形的时将振幅定义为Y轴，时间定义为X轴，因此波峰曲率为正值，波谷曲率为负值。
作为优选方案，基于地震波形的平均曲率和已知井的含气饱和度，建立地震波形的平均曲率与含气饱和度的对应关系包括：以平均曲率为横坐标，以含气饱和度为纵坐标，对平均曲率与含气饱和度进行线性拟合，获得地震波形的平均曲率与已知井的含气饱和度的对应关系。
具体的，以计算获得的衰减异常时间范围内已知井旁地震道的地震波形的平均曲率为横坐标，以已知井的含气饱和度为纵坐标，对平均曲率与含气饱和度进行线性拟合，获得地震波形的平均曲率与已知井的含气饱和度的对应关系。
实施例
图1示出了根据本发明的一个实施例的一种基于地震波形曲率的含气性检测方法的流程图。图2示出了根据本发明的一个实施例的一种基于地震波形曲率的含气性检测方法的目的层地质异常体发育平面图。图3示出了根据本发明的一个实施例的一种基于地震波形曲率的含气性检测方法的A井旁地震数据剖面放大显示图。图4示出了根据本发明的一个实施例的一种基于地震波形曲率的含气性检测方法的B井旁地震数据剖面放大显示图。图5a示出了根据本发明的一个实施例的一种基于地震波形曲率的含气性检测方法的A井旁地震道的地震波形放大显示图。图5b示出了根据本发明的一个实施例的一种基于地震波形曲率的含气性检测方法的B井旁地震道的地震波形放大显示图。图6示出了根据本发明的一个实施例的一种基于地震波形曲率的含气性检测方法的含气饱和度的平面预测结果显示图。
如图1所示，一种基于地震波形曲率的含气性检测方法，包括：
S102：基于地质认识，在地震数据剖面上确定气藏发育位置；
具体的，根据前期地质认识及研究成果在地震剖面上确定气藏发育位置，如图2所示，图中A井含气饱和度大于70％产气，B井含气饱和度小于40％产水，两条实线层位中间即为气藏发育位置；
S104：基于气藏发育位置，确定已知井旁地震道波形中的衰减异常时间范围；
其中，基于气藏发育位置，确定已知井旁地震道波形中的衰减异常时间范围包括：基于气藏发育位置，确定已知井旁地震道波形中的强振幅波形的时间范围；在已知井旁地震道波形中将强振幅波形的时间范围沿正向偏移，获得已知井旁地震道波形中的衰减异常时间范围；其中，已知井旁地震道波形中的强振幅波形的时间范围为已知井旁地震道的地震波形中波峰的振幅大于或等于预设振幅阈值时所对应的时间范围；
如图3、图4所示，分别为A井、B井地震数据剖面放大显示，图中虚线方框内的地震数据就是由于储层含气饱和度差异产生的地震波形衰减异常。图3中A井含气饱和度大于70％，地震数据波形异常体现为正向位复合波，图4中B井含气饱和度小于40％，地震数据波形异常体现为负相位波谷。图3、4虚线方框的时间范围为已知解释层位向下25-33ms，因此已知井旁地震道波形中的衰减异常时间范围已知层位向下25ms到33ms范围。
S106：计算衰减异常时间范围内已知井旁地震道的地震波形的平均曲率；
其中，以X轴表示时间，以Y轴表示振幅，计算衰减异常时间范围内已知井旁地震道的地震波形的平均曲率；
将图3、图4虚线方框内的井旁地震道提取出来如图5a和图5b所示，对图5a和图5b中虚线方框内的衰减异常地震波形计算曲率，最终获得衰减异常时间范围内已知井旁地震道的地震波形的平均曲率。计算衰减异常时间范围内已知井旁地震道的地震波形的平均曲率时将振幅定义为Y轴，时间定义为X轴，因此波峰曲率为正值，波谷曲率为负值。
S108：基于地震波形的平均曲率和已知井的含气饱和度，建立地震波形的平均曲率与含气饱和度的对应关系；
其中，基于地震波形的平均曲率和已知井的含气饱和度，建立地震波形的平均曲率与含气饱和度的对应关系包括：以平均曲率为横坐标，以含气饱和度为纵坐标，对平均曲率与含气饱和度进行线性拟合，获得地震波形的平均曲率与已知井的含气饱和度的对应关系；
A井处的平均曲率为2.3对应含气饱和度70％，B井的平均曲率为-0.8对应含气饱和度40％，将A、B井的曲率值按照对应的含气饱和度进行归一化，获得曲率值与含气饱和度的对应关系；
S110：计算衰减异常时间范围内三维地震数据体的地震波形的平均曲率；
S112：基于地震波形的平均曲率与含气饱和度的对应关系及三维地震数据体的地震波形的平均曲率，获取三维地震数据体含气饱和度的平面预测结果。
获取含气饱和度的平面预测结果，如图6所示，其中C井为验证井其曲率值为2.5，其含气饱和度大于73％，预测结果与实际地质情况吻合。
以上已经描述了本发明的各实施例，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。

Claims (8)

1.一种基于地震波形曲率的含气性检测方法，其特征在于，包括：
基于地质认识，在地震数据剖面上确定气藏发育位置；
基于所述气藏发育位置，确定已知井旁地震道波形中的衰减异常时间范围；
计算所述衰减异常时间范围内已知井旁地震道的地震波形的平均曲率；
基于所述地震波形的平均曲率和所述已知井的含气饱和度，建立地震波形的平均曲率与含气饱和度的对应关系；
计算所述衰减异常时间范围内三维地震数据体的地震波形的平均曲率；
基于所述地震波形的平均曲率与含气饱和度的对应关系及所述三维地震数据体的地震波形的平均曲率，获取所述三维地震数据体含气饱和度的平面预测结果。
2.根据权利要求1所述的基于地震波形曲率的含气性检测方法，其特征在于，所述基于所述气藏发育位置，确定已知井旁地震道波形中的衰减异常时间范围包括：
基于所述气藏发育位置，确定已知井旁地震道波形中的强振幅波形的时间范围；
在已知井旁地震道波形中将强振幅波形的时间范围沿正向偏移，获得已知井旁地震道波形中的衰减异常时间范围；
其中，已知井旁地震道波形中的强振幅波形的时间范围为已知井旁地震道的地震波形中波峰的振幅大于或等于预设振幅阈值时所对应的时间范围。
3.根据权利要求1所述的基于地震波形曲率的含气性检测方法，其特征在于，以X轴表示时间，以Y轴表示振幅，计算所述衰减异常时间范围内已知井旁地震道的地震波形的平均曲率。
4.根据权利要求1所述的基于地震波形曲率的含气性检测方法，其特征在于，所述基于所述地震波形的平均曲率和所述已知井的含气饱和度，建立地震波形的平均曲率与含气饱和度的对应关系包括：以所述平均曲率为横坐标，以所述含气饱和度为纵坐标，对所述平均曲率与含气饱和度进行线性拟合，获得地震波形的平均曲率与已知井的含气饱和度的对应关系。
5.一种基于地震波形曲率的含气性检测系统，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：
基于地质认识，在地震数据剖面上确定气藏发育位置；
基于所述气藏发育位置，确定已知井旁地震道波形中的衰减异常时间范围；
计算所述衰减异常时间范围内已知井旁地震道的地震波形的平均曲率；
基于所述地震波形的平均曲率和所述已知井的含气饱和度，建立地震波形的平均曲率与含气饱和度的对应关系；
计算所述衰减异常时间范围内三维地震数据体的地震波形的平均曲率；
基于所述地震波形的平均曲率与含气饱和度的对应关系及所述三维地震数据体的地震波形的平均曲率，获取所述三维地震数据体含气饱和度的平面预测结果。
6.根据权利要求5所述的基于地震波形曲率的含气性检测系统，其特征在于，所述基于所述气藏发育位置，确定已知井旁地震道波形中的衰减异常时间范围包括：
基于所述气藏发育位置，确定已知井旁地震道波形中的强振幅波形的时间范围；
在已知井旁地震道波形中将强振幅波形的时间范围沿正向偏移，获得已知井旁地震道波形中的衰减异常时间范围；
其中，已知井旁地震道波形中的强振幅波形的时间范围为已知井旁地震道的地震波形中波峰的振幅大于或等于预设振幅阈值时所对应的时间范围。
7.根据权利要求5所述的基于地震波形曲率的含气性检测系统，其特征在于，以X轴表示时间，以Y轴表示振幅，计算所述衰减异常时间范围内已知井旁地震道的地震波形的平均曲率。
8.根据权利要求5所述的基于地震波形曲率的含气性检测系统，其特征在于，所述基于所述地震波形的平均曲率和所述已知井的含气饱和度，建立地震波形的平均曲率与含气饱和度的对应关系包括：以所述平均曲率为横坐标，以所述含气饱和度为纵坐标，对所述平均曲率与含气饱和度进行线性拟合，获得地震波形的平均曲率与已知井的含气饱和度的对应关系。
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朱正平等: "沁水盆地和顺区块基于地震多属性分析的煤层含气量预测", 《石油物探》, vol. 54, no. 02, 31 March 2015 (2015-03-31), pages 226 - 233 *
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杨延辉等: "基于地震多属性的郑庄区块煤层气开发甜点区优选", 《现代地质》, vol. 30, no. 06, 31 December 2016 (2016-12-31), pages 1392 *

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