CN113945993A - 一种滩相储层预测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种滩相储层预测方法及装置，属于油气地质、地球物理勘探领域。该方法包括：叠后反演得到目的层的反演阻抗数据体，去灰岩得到去灰岩后的阻抗数据体；利用等时地质切片技术对目的层的层位数据进行处理，得到目的层的等时地质层序格架，沿等时地质层序格架中的每个等时地质切片对去灰岩后的阻抗数据体进行属性提取，得到目的层的地震属性层序切片；选取地震属性层序切片中存在层序迁移且迁移过程与海平面变化规律相同的区域作为滩相储层发育的有利带。本发明仅利用叠后地震数据就能有效区分泥灰岩和滩相储层，适用于新区或井资料和叠前资料匮乏的情况，能有效避免受地质研究人员主观因素和技术水平的影响，储层预测结果更加客观精准。

Description

一种滩相储层预测方法及装置

技术领域

本发明涉及一种滩相储层预测方法及装置，属于油气地质、地球物理勘探技术领域。

背景技术

海相碳酸盐岩勘探一直是油气勘探的热点方向，全球已发现的大型油气田约60％为海相碳酸岩沉积，这类油气田一般具有油层厚度大，储集物性好，单井产量高等特点，其中碳酸盐岩礁滩相气田是一种岩性油气藏、隐蔽油气藏，一直是碳酸盐岩油气勘探的重点和难点，近些年来，国内先后在四川盆地震旦系、寒武系、二叠系、三叠系发现了多个大型碳酸盐岩礁滩相大气田，对于这类油气藏勘探的难点是如何精确刻画储层分布规律和展布特征。

目前储层预测的常用方法是指利用地震资料反演地层波阻抗的特殊地震处理技术，该技术综合应用测井资料垂向分辨力高和地震资料横向连续以及包含丰富岩性和物性信息的优势，把界面型的地震资料转换成岩层性的测井资料，使其能与钻井、测井直接对比，以岩层为单元进行地质解释，研究储层特征的空间变化，描述储层的分布特征，为勘探开发提供重要依据。储层预测大致分为叠前地震反演和叠后地震反演两类。其中，叠前反演以叠前地震数据为基础，通过多偏移距同时反演获得纵横波阻抗、密度、泊松比等与岩性和油气有密切关系的弹性参数，具有直接预测岩性和油气的能力；而叠后地震反演是以叠后地震数据为基础，采用成熟的稀疏脉冲、基于模型等叠后反演技术通过反演获得纵波阻抗数据，利用获得的纵波阻抗数据识别储层。

碳酸盐岩沉积的特点是：除了发育灰岩等围岩和白云岩储层外，还有可能发育低能沉积环境的泥灰岩。其中，作为围岩的灰岩段阻抗一般较高，而泥灰岩和滩相白云岩储层的阻抗都很低。目前针对碳酸盐岩滩相白云岩储层的精细预测有两种方法：

第一种方法是在目标工区存在完整的叠前和叠后地震资料的情况下，可以充分利用叠前和叠后地震资料进行叠前叠后联合反演，然后利用泥灰岩和滩相白云岩储层在纵横波阻抗、密度、泊松比等弹性参数上的差异直接区分低阻的泥灰岩和滩相白云岩储层。但是叠前地震反演存在资料数据量大，计算繁琐等问题，且在实际油气勘探工作中，由于地震资料处理时间较久远或者存在其他一些具体情况，往往会出现叠前地震资料缺失或不足的情况，在这种情况下就无法再利用叠前反演来区分泥灰岩和滩相白云岩储层。这种情况下，即使目标工区存在完整的叠后地震资料，在利用叠后反演进行储层预测时，由于常规的叠后反演一般仅能获得单一的纵波阻抗数据体，而泥灰岩、滩相白云岩储层的纵波阻抗往往存在一定的重叠范围，利用单一的纵波阻抗难以有效区分出滩相白云岩储层，也就是说仅利用叠后地震资料一般是无法将泥灰岩和滩相白云岩储层通过阻抗进行有效区分的。

第二种方法是在目标工区仅有叠后地震资料且目标工区的沉积相带划分十分精确的情况下，可以结合叠后地震反演，根据滩相白云岩储层发育有利相带的分布规律完成储层的刻画。但是这种方法得出的储层分布特征对目标工区的沉积相划分方案十分敏感，沉积相划分方案基本决定了储层的分布特征，也就是说，只有目标工区的沉积相带划分十分精准的情况下才能获得准确的储层分布特征。而一般情况下，受相关地质研究人员的主观因素和技术水平的影响沉积相划分方案很难做到客观精准，特别是在井网稀疏的勘探新区更是很难做到对沉积相带的客观精准刻画，这种情况下的预测的储层展布特征也很难做到客观和精准。

综上所述，目前进行碳酸盐岩滩相白云岩储层精细预测时，要么需要目标工区存在完整的叠前地震资料，要么需要目标工区同时存在叠后地震资料和精准的沉积相划分方案，当目标工区的叠前地震资料缺失或不足且目标工区的沉积相划分方案不够精准时，仅利用叠后地震资料无法有效区分泥灰岩和滩相白云岩储层，无法得到精准的储层预测结果，储层预测精度低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种滩相储层预测方法及装置，用以解决目标工区的叠前地震资料缺失或不足且目标工区的沉积相划分方案不够精准的情况下，仅利用常规的叠后反演方法无法有效区分泥灰岩和滩相储层，导致储层预测精度低的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种滩相储层预测方法，该方法包括以下步骤：

获取目标工区的叠后地震数据和测井资料，井震结合得到目的层的层位数据；

利用所述叠后地震数据和测井资料进行叠后反演得到目的层的反演阻抗数据体，根据灰岩阻抗门限值去除所述反演阻抗数据体中的灰岩阻抗数据体，得到去灰岩后的阻抗数据体；

利用等时地质切片技术对所述目的层的层位数据进行处理，得到目的层的等时地质层序格架，沿所述等时地质层序格架中的每个等时地质切片对所述去灰岩后的阻抗数据体进行属性提取，得到目的层的地震属性层序切片；

选取所述地震属性层序切片中存在层序迁移且迁移过程与海平面变化规律相同的区域作为滩相储层发育的有利带，实现滩相储层预测。

本发明还提供了一种滩相储层预测装置，该装置包括处理器和存储器，所述处理器执行由所述存储器存储的计算机程序，以实现上述的滩相储层预测方法。

本发明的有益效果：本发明首先利用叠后地震数据进行叠后反演获得目的层的反演阻抗数据体，然后依据灰岩与滩相储层的阻抗值差异去除灰岩，得到去灰岩后的阻抗数据体；接着，根据泥灰岩与滩相储层在地质发育规律上存在的差异，即滩相储层存在随地质层序迁移且迁移过程与海平面变化规律相同的特点，采用等时地质切片技术将泥灰岩和滩相储层区分开来实现滩相储层的预测；综上，本发明仅利用叠后地震数据就能有效区分泥灰岩和滩相储层，简单、可操作性强，适用于新区或井资料和叠前资料匮乏的情况，且无需借助目标工区的沉积相划分方案，能够有效避免储层预测过程中受地质研究人员主观因素和技术水平的影响，所得的储层预测结果更加客观精准。

进一步地，在上述方法及装置中，该方法还包括根据滩相储层发育的有利带对应的阻抗数据体预测滩相储层厚度的步骤。

进一步地，在上述方法及装置中，所述目的层的等时地质层序格架通过以下步骤得到：对所述目的层的层位数据进行网格化，得到目的层的层位网格数据；将所述目的层的层位网格数据按照设定份数进行等分，得到目的层的等时地质层序格架。

进一步地，在上述方法及装置中，该方法还包括对所述目的层的层位数据进行平滑处理的步骤，对所述目的层的层位数据进行网格化和平滑处理后，得到目的层的层位网格数据。

进一步地，在上述方法及装置中，对所述目的层的层位数据进行网格化时，网格尺寸等于所述叠后地震数据的道间距；所述设定份数为30份。

进一步地，在上述方法及装置中，所述灰岩阻抗门限值根据目的层灰岩的岩石物理响应特征确定。

附图说明

图1为本发明方法实施例中的滩相储层预测方法流程图；

图2为本发明方法实施例中目的层的层位数据图；

图3为本发明方法实施例中灰岩阻抗门限值的确定图；

图4为本发明方法实施例中去除灰岩围岩段后的阻抗剖面图；

图5本发明方法实施例中的等时地质层序格架图；

图6-1为本发明方法实施例中目的层的第12张地震属性层序切片图；

图6-2为本发明方法实施例中目的层的第16张地震属性层序切片图；

图6-3为本发明方法实施例中目的层的第20张地震属性层序切片图；

图6-4为本发明方法实施例中目的层的第24张地震属性层序切片图；

图7为本发明方法实施例中未消除泥灰岩前的储层平面展布图；

图8为本发明方法实施例中消除泥灰岩后，经过地质体雕刻的储层平面展布图；

图9是本发明装置实施例中的滩相储层预测装置结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。

方法实施例：

本实施例的滩相储层预测方法(以下简称本实施例方法)如图1所示，该方法包括以下步骤：

(1)获取目标工区的叠后地震数据和测井资料，井震结合得到目的层的层位数据；

(2)利用目标工区的叠后地震数据和测井资料进行叠后反演得到目的层的反演阻抗数据体，根据灰岩阻抗门限值去除反演阻抗数据体中的灰岩阻抗数据体，得到去灰岩后的阻抗数据体；

其中，首先根据目的层灰岩的岩石物理响应特征确定灰岩阻抗门限值，反演阻抗数据体中阻抗值高于灰岩阻抗门限值的数据体为灰岩阻抗数据体，然后通过把反演阻抗数据体中的灰岩阻抗数据体去除得到去灰岩后的阻抗数据体。

(3)利用等时地质切片技术对目的层的层位数据进行处理，得到目的层的等时地质层序格架，沿等时地质层序格架中的每个等时地质切片对去灰岩后的阻抗数据体进行属性(振幅属性或阻抗属性)提取，得到目的层的地震属性层序切片；

其中，目的层的等时地质层序格架通过以下步骤得到：首先，对目的层的层位数据进行网格化(例如采用尺寸等于叠后地震数据的道间距的网格将目的层的层位数据网格化)和平滑处理(例如插值处理)，得到目的层的层位网格数据；然后，将目的层的层位网格数据按照设定份数(例如30份)进行等分，得到目的层的等时地质层序格架。

本实施例中，同时对目的层的层位数据进行网格化和平滑处理，是为了获取足够多的层位网格数据，以保证最终获得的等时地质层序格架中包含更多的等时地质切片，进而后续基于等时地质切片进行处理时能更加精确地识别出滩相储层所在区域，提高滩相储层的识别精度；作为其他实施方式，当仅对目的层的层位数据进行网格化就能获得足够多的层位网格数据时，平滑处理的步骤可以省略，即只对目的层的层位数据进行网格化得到目的层的层位网格数据。

(4)选取地震属性层序切片中存在层序迁移且迁移过程与海平面变化规律相同的区域作为滩相储层发育的有利带，从而实现滩相储层的预测。

通过研究碳酸盐岩的发育规律发现：(1)作为围岩的灰岩阻抗一般较高，而泥灰岩和滩相储层的阻抗都很低；(2)滩相白云岩储层主要发育在浪基面附近的高能沉积环境中，在短时期内分布范围较小，随着海平面的变化，滩相白云岩储层与高阻的灰岩围岩界面随着浪基面的变化而发生迁移，而泥灰岩一般发育在水体较深的低能沉积环境，只要水体深度超过最低浪基面以下的低能沉积环境都发育泥灰岩，故泥灰岩不会随着浪基面的变化而发生迁移，并且泥灰岩存在短时期内分布面积较广的地质规律特征，而且，泥灰岩和滩相白云岩储层的地质规律差异会在地质层序上有比较明显的体现，利用等时地质切片技术可以模拟不同时期的地质层序变化。

基于上述研究结果，本实施例首先利用灰岩阻抗值较高的特点将灰岩去除，然后利用滩相白云岩储层与泥灰岩在地质层序上空间与时间上的发育规律差异，特别是滩相白云岩储层随着浪基面的变化而随地质层序发生迁移的规律，将泥灰岩和滩相储层有效区分开来，进而能实现滩相储层的精确预测。

下面以四川盆地某工区的海相三叠系飞仙关组飞一二段台缘浅滩相储层预测为例，验证本实施例方法的有效性，以下所述的飞一二段即为目的层。

步骤1、获取目标工区的叠后地震数据和测井资料，井震结合得到目的层的层位数据；

其中，目标工区的叠后地震数据是Segy格式的三维地震数据图，其道间距为25m×12.5m；测井资料采用的是工区的探井分层资料，井震结合完成目的层层位解释和追踪，明确三叠系飞仙关组飞一二段层位标定结果，目的层的层位数据见图2。

步骤2、叠后反演得到反演阻抗数据体，进而得到去灰岩后的阻抗数据体；

其中，通过岩石物理分析确定目的层段灰岩的岩石物理响应特征，并确定灰岩阻抗门限值为1.6*10⁷kg/m³*m/s，即阻抗值高于1.6*10⁷kg/m³*m/s的为灰岩段(见图3)；根据灰岩阻抗门限值，去除作为围岩的灰岩段，得到去除灰岩围岩段后的阻抗数据体(即去灰岩后的阻抗数据体，易知，去高阻灰岩后所得到的去灰岩后的阻抗数据体是低阻抗数据体)，见图4，去除灰岩后的图4中仅包含储层段和泥灰岩段，储层段和泥灰岩段对应的阻抗数据体均是低阻抗数据体，在地质上，储层段和泥灰岩段均是低阻抗地质体。

步骤3、构建基于地质层位的目的层的等时地质层序格架；

具体地，令网格尺寸为25m*12.5m，利用该网格将飞一二段顶、底界面层位数据网格化，同时进行平滑处理，得到目的层的层位网格数据；将目的层的层位网格数据按照30份等分，得到飞一二段的等时地质层序格架(见图5)。

步骤4、沿等时地质层序格架中的每个等时地质切片提取去灰岩后的阻抗数据体的阻抗属性，得到目的层的地震属性层序切片，部分地震属性层序切片见图6-1至图6-4；

如图6-1至图6-4所示，依次为目的层的第12张、第16张、第20张、第24张地震属性层序切片图(简称层序12、层序16、层序20、层序24)。

步骤5、选取地震属性层序切片中存在层序迁移且迁移过程与海平面变化规律相同的区域作为滩相储层发育的有利带，该区域对应的低阻地质体为滩相储层低阻地质体；

滩相储层在发育过程中会随着浪基面的变化而发生迁移，根据这一特点对目的层的地震属性层序切片进行分析，发现在层序切片上有些区域存在由东向西迁移的过程且迁移过程与飞仙关时期海平面变化规律相同，而有些区域在层序切片上没有随层序迁移的现象；从而明确了目标工区范围内存在多套低阻抗地质体，并明确了工区北部的低阻抗地质体在层序切片上存在由东向西迁移的过程(见图6-1至图6-4中的黑色实线框内所示区域)，且迁移过程与飞仙关时期海平面变化规律相同，确定该地质体为滩的反射特征，即确定该地质体为滩相储层低阻地质体；而工区南部的低阻抗地质体在层序切片上没有随层序迁移的现象(见图6-1至图6-3中的白色虚线框内所示区域)，确定为泥灰岩的反射特征。

步骤6、滩相储层厚度预测。

通过步骤5明确了目标工区滩相储层和泥灰岩等低阻抗地质体在反演剖面上的分布，将确定的滩相储层低阻地质体进行地质雕刻，确定雕刻后的滩相储层低阻地质体顶、底界面，就可以计算得出去除泥灰岩后，滩相白云岩储层厚度的平面分布图。

未消除泥灰岩前的储层平面展布图如图7所示，将北部低阻抗地质体进行地质雕刻，确定滩相储层顶、底界面，计算得出去除泥灰岩后，滩相储层厚度的平面分布图如图8所示。

本实施例在利用三维叠后地震资料进行飞一二段储层分析时，依据滩相储层与泥灰岩在地质发育规律上存在差异，利用滩相储层存在随地质层序迁移且迁移过程与海平面变化规律相同的特点，仅利用叠后反演技术就能有效区分泥灰岩和滩相储层，精细刻画有效储层。

本实施例可以在新区或井资料和叠前资料匮乏的情况下，结合储层与非储层地层发育规律的差异性，仅利用叠后地震资料就能识别低阻抗体是储层还是其他低阻抗岩体，简单、可操作性强；并且由于无需借助目标工区的沉积相划分方案，能够有效避免储层预测过程中受地质研究人员主观因素和技术水平的影响，所得的储层预测结果更加客观精准。

本实施例提供了一种简单、可操作性作强、受地质研究人员主观因素和技术水平影响较小且十分有效区分同为低阻抗的泥灰岩与滩相白云岩储层的碳酸盐岩滩相储层预测方法，由于海相碳酸盐岩在地质沉积过程中分布范围广，特别是碳酸盐岩礁滩相储层油气勘探潜力大，因此本实施例的滩相储层识别方法具有较为广阔的推广应用前景。

装置实施例：

本实施例的滩相储层预测装置，如图9所示，该装置包括处理器、存储器，存储器中存储有可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器在执行所述计算机程序时实现上述方法实施例中的方法。

也就是说，以上方法实施例中的方法应理解为可由计算机程序指令实现滩相储层预测方法的流程。可提供这些计算机程序指令到处理器，使得通过处理器执行这些指令产生用于实现上述方法流程所指定的功能。

本实施例所指的处理器是指微处理器MCU或可编程逻辑器件FPGA等的处理装置。

本实施例所指的存储器包括用于存储信息的物理装置，通常是将信息数字化后再以利用电、磁或者光学等方式的媒体加以存储。例如：利用电能方式存储信息的各式存储器，RAM、ROM等；利用磁能方式存储信息的的各式存储器，硬盘、软盘、磁带、磁芯存储器、磁泡存储器、U盘；利用光学方式存储信息的各式存储器，CD或DVD。当然，还有其他方式的存储器，例如量子存储器、石墨烯存储器等等。

通过上述存储器、处理器以及计算机程序构成的装置，在计算机中由处理器执行相应的程序指令来实现，处理器可以搭载各种操作系统，如windows操作系统、linux系统、android、iOS系统等。

Claims (7)

1.一种滩相储层预测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

获取目标工区的叠后地震数据和测井资料，井震结合得到目的层的层位数据；

利用所述叠后地震数据和测井资料进行叠后反演得到目的层的反演阻抗数据体，根据灰岩阻抗门限值去除所述反演阻抗数据体中的灰岩阻抗数据体，得到去灰岩后的阻抗数据体；

利用等时地质切片技术对所述目的层的层位数据进行处理，得到目的层的等时地质层序格架，沿所述等时地质层序格架中的每个等时地质切片对所述去灰岩后的阻抗数据体进行属性提取，得到目的层的地震属性层序切片；

选取所述地震属性层序切片中存在层序迁移且迁移过程与海平面变化规律相同的区域作为滩相储层发育的有利带，实现滩相储层预测。

2.根据权利要求1所述的滩相储层预测方法，其特征在于，该方法还包括根据滩相储层发育的有利带对应的阻抗数据体预测滩相储层厚度的步骤。

3.根据权利要求1或2所述的滩相储层预测方法，其特征在于，所述目的层的等时地质层序格架通过以下步骤得到：对所述目的层的层位数据进行网格化，得到目的层的层位网格数据；将所述目的层的层位网格数据按照设定份数进行等分，得到目的层的等时地质层序格架。

4.根据权利要求3所述的滩相储层预测方法，其特征在于，该方法还包括对所述目的层的层位数据进行平滑处理的步骤，对所述目的层的层位数据进行网格化和平滑处理后，得到目的层的层位网格数据。

5.根据权利要求3所述的滩相储层预测方法，其特征在于，对所述目的层的层位数据进行网格化时，网格尺寸等于所述叠后地震数据的道间距；所述设定份数为30份。

6.根据权利要求1或2所述的滩相储层预测方法，其特征在于，所述灰岩阻抗门限值根据目的层灰岩的岩石物理响应特征确定。

7.一种滩相储层预测装置，其特征在于，该装置包括处理器和存储器，所述处理器执行由所述存储器存储的计算机程序，以实现如权利要求1-6任一项所述的滩相储层预测方法。

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