CN117970449A - 一种针对深水深层储层的高精度速度建模方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及石油天然气地震勘探技术领域，更具体地，涉及一种针对深水深层储层的高精度速度建模方法，本发明主要针对深水深层少井区储层深度预测，本发明在对靶区的地震资料进行品质评估后优选部分地震资料作为研究的基础数据，在地质模型精细构建、区域速度标志层选取、井震标定、速度主控因素分析以及地震速度体优化的基础上展开高精度速度建模精细研究，达到实现深水深层少井及无井区储层深度精确预测的目的。本发明严格提高每一步建模的精细化程度，重点是将储层物性变化作为区域速度主控因素加入到地震速度体优化工作中，相比原始地震速度体，增加了较多的与测井数据匹配的速度细节，有利于提高最终速度模型的预测精度。
Description
技术领域
本发明涉及石油天然气地震勘探技术领域，更具体地，涉及一种针对深水深层储层的高精度速度建模方法。
背景技术
在油气勘探过程中，时深转换是连接时间域地震资料与地质构造的重要桥梁，而速度的求取精度直接影响了时深转换结果的准确性，对构造评价、钻井设计、深度预测等环节均具有重要影响。因此，找到适合研究区的构造和地质条件的速度研究方法是推动油气勘探评价的关键。目前常用的速度研究方法主要有：VSP拟合公式法、常速剥层法、井间插值法、叠加速度、偏移速度转换方法以及井震联合速度建模法等。现有速度建模技术中单纯利用测井速度或地震处理速度都难以满足三维体精细时深转换的要求。以地震为主的速度建模方法构建的速度场横向连续性较好，但得到的都是速度的低频趋势，纵向精度有待进一步提高；以测井为主的速度建模方法建立的速度场在已钻井附近精度较高，但井间速度可靠性欠佳；因此，测井、地震速度充分结合是提高三维速度模型精细程度的发展趋势。目前在构造解释过程中最常用的方法是井震联合速度建模法，利用地震解释层位和处理得到的偏移速度场作为约束，进行外推得到层状的三维变速度场。该方法充分利用了井的纵向信息与地震的外延信息，该方法适用性较强。
当研究区的位于深水崎岖海底坡折区正下方且埋深较大时，属深水深层气田。受崎岖海底坡折区影响，深水深层气田的海水深度变化巨大，从600m水深延伸至1600m，水速和地层速度共同的影响导致水浅区域平均速度较大，水深区域平均速度较小，因此时间构造不能反映真实的构造形态。深水深层气田位于深水区，受经济成本和工程难度的限制，钻井较少，单井井控面积过大(约100km2/口)，少井或无井控区域时深转换不确定较大。
随着近几年的地震处理技术进步，地震速度体的精度大幅度提高，但地震速度体主要反映区域速度趋势或局部较大尺度的速度异常，与测井数据的精度相比差距较大，深水深层气田的主要特点是储层物性较差，地层速度相对上覆盖层突然增加，因此仅利用地震速度体难以将储层速度突变的细节特征加以预测。
发明内容
本发明的目的在于克服目前深水深层储层仅利用地震速度体难以将储层速度突变的细节特征加以预测的不足，提供一种针对深水深层储层的高精度速度建模方法。本发明将区域速度主控因素结合沉积相认识加入到地震速度体的精度优化中，对于深水深层少井乃至无井区域的储层深度都能够有效预测。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种针对深水深层储层的高精度速度建模方法，具体包括如下步骤：
对靶区的地震资料进行品质评估并选取基础数据；
根据选取的基础数据选择并确定空间上可以稳定追踪、广泛分布且可通过测井数据确定实际埋深的同相轴作为区域速度标志层；
结合选取的基础数据和确定的区域速度标志层开展区域速度标志层的精细井震标定，得到井震标定结果；
根据井震标定结果开展区域速度标志层的地震解释；
根据确定的区域标志层构建三维地质模型；
根据选取的基础数据选择与该基础数据对应的地震速度体作为速度研究的基础资料；
开展实钻声波速度曲线与井旁道地震层速度曲线对比分析，并获取全井段重构地震速度曲线；
结合测井曲线、录井数据及地质条件等因素分析区域速度主控因素；
根据区域速度主控因素分析结果，绘制储层段速度主控因素平面分布规律图；
在选取的地震速度体约束下，采用物性平面分布规律控制全井段重构地震速度曲线三维空间插值，获取具有更高速度精度且与区域速度主控因素吻合的三维相控插值速度体；
通过区域速度标志层沿层提取三维相控插值速度体的平面速度网格，将平面速度网格和区域速度标志层的时间相乘获取深度网格，沿井点反切深度网格获取对应的深度值，求取该深度值与实钻深度的误差值，并形成平面的误差网格，通过各区域速度标志层对应的误差网格校正三维相控插值速度体，消除残余误差，最终获得高精度的地震速度模型，开展时深转换工作。
需要说明的是，本发明中靶区为深水深层储层，本发明各步骤均可采用Petrel软件进行处理。
另需说明的是，本发明主要针对深水深层少井区储层深度预测，本发明在对靶区的地震资料进行品质评估后优选部分地震资料作为研究的基础数据，在地质模型精细构建、区域速度标志层选取、井震标定、速度主控因素分析以及地震速度体优化的基础上展开高精度速度建模精细研究，达到实现深水深层少井及无井区储层深度精确预测的目的。本发明严格提高每一步建模的精细化程度，重点是将储层物性变化作为区域速度主控因素加入到地震速度体优化工作中，相比原始地震速度体，增加了较多的与测井数据匹配的速度细节，有利于提高最终速度模型的预测精度；相比现有技术，本发明将区域速度主控因素结合沉积相认识加入到地震速度体的精度优化中，对于深水深层少井乃至无井区域的储层深度都能够有效预测。
进一步地，基础数据的选取通过对比地震分辨率、信噪比及成像精度进行地震资料品质评估，选取成像品质好的地震资料作为研究的基础数据。需要说明的是，在现有多批地震资料当中，地址资料的好坏通过彼此间的对比来分辨，优选地震分辨率高、信噪比高及成像清楚的数据，如断层断面更易识别、同相轴连续性更好等，并以比较结果作为品质好坏的判断方式。
进一步地，区域速度标志层选取在深水区中的海底反射层、储层上方临近地层和储层下方临近地层。
进一步地，区域速度标志层为储层区域，储层上方区域和储层下方区域为临近标志层，临近标志层的地震解释与储层区域的地震解释的解释密度一致。
进一步地，解释密度为：主测线*联络测线＝120m*120m～130m*130m。需要说明的是，在地震勘探中，主测线是指与区域构造走向垂直的剖面；而联络测线是指与区域构造走向平行的剖面。
进一步地，三维地质模型构建时应按照区域速度标志层的时间自上而下排序。
进一步地，三维地质模型的网格取值为180个*180个～220个*220个。将三维地质模型的网格取值设定限定在180个*180个～220个*220个的范围内是出于运算速度进行考虑，模型网格取值因在180个*180个～220个*220个范围内为宜。
进一步地，全井区重构地震速度曲线的获取是在整体的地震速度趋势基本一致的情况下，采用地震速度曲线补全实钻声波速度曲线的浅层缺失部分，并将补全后的实钻声波速度曲线采样至三维地质模型中进行粗化，再从三维地质模型中提取井旁道粗化速度曲线，即可获取能同时反映区域速度趋势和测井局部速度细节的全井段重构地震速度曲线。
进一步地，区域速度主控因素为物性。需要说明的是，靶区分析认为深水深层储层受埋深影响且属于扇三角洲沉积，且物性较差的区域对应高速区、物性较好的区域对应低速区，故物性与速度具有较好的对应关系。
进一步地，根据区域速度主控因素中的物性数据，按照地质沉积相图认识从扇根往前缘方向绘制储层段物性平面分布规律图。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明主要针对深水深层少井区储层深度预测，本发明在对靶区的地震资料进行品质评估后优选部分地震资料作为研究的基础数据，在地质模型精细构建、区域速度标志层选取、井震标定、速度主控因素分析以及地震速度体优化的基础上展开高精度速度建模精细研究，达到实现深水深层少井及无井区储层深度精确预测的目的。
(2)本发明严格提高每一步建模的精细化程度，重点是将储层物性变化作为区域速度主控因素加入到地震速度体优化工作中，相比原始地震速度体，增加了较多的与测井数据匹配的速度细节，有利于提高最终速度模型的预测精度；相比现有技术，本发明将区域速度主控因素结合沉积相认识加入到地震速度体的精度优化中，对于深水深层少井乃至无井区域的储层深度都能够有效预测。
附图说明
图1为本发明实施例的步骤流程图；
图2为本发明实施例的三维地质模型构建图；
图3为本发明实施例中实钻速度曲线与地震速度曲线对比图；
图4为本发明实施例中实钻速度曲线与重构地震速度曲线对比图；
图5为本发明实施例中速度主控因素校正前叠前深度偏移速度体储层层速度的平面分布示意图；
图6为本发明实施例中速度主控因素校正后三维相控插值速度体储层层速度的的平面分布示意图；
图7为本发明实施例中速度主控因素校正前叠前深度偏移速度体储层层速度的剖面示意图；
图8为本发明实施例中速度主控因素校正后三维相控插值速度体储层层速度的剖面示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
实施例1
如图1至图8所示为本发明的第一实施例，一种针对深水深层储层的高精度速度建模方法，具体包括如下步骤：
如图1所示，对靶区的地震资料进行品质评估并选取基础数据；选取基础数据通过对比地震分辨率、信噪比及成像精度进行地震资料品质评估，选取成像品质好的地震资料作为研究的基础数据；
具体地，本实施例中靶区为深水深层储层；
更具体地，由于叠前深度偏移由于在复杂区域成像精度远高于常规偏移手段，能更好地实现深水深层区储层的有效成像，因此地震资料以叠前深度偏移地震资料作为评估内容，并选取成像品质好的叠前深度偏移地震资料作为研究的基础数据；具体地，本实施例中叠前深度偏移地震资料靶区目的层的频带宽度为4～42Hz，主频20Hz，目的层的层速度为4000m/s，按照四分之一波长计算地震分辨率，靶区目的层的地震分辨率为50m，由于储层厚度大于80m，因此该批资料满足研究需求。
如图1所示，根据选取的基础数据选择并确定空间上可以稳定追踪、广泛分布且可通过测井数据确定实际埋深的同相轴作为区域速度标志层；具体地，区域速度标志层选取在深水区中的海底反射层、储层上方临近地层和储层下方临近地层；
更具体地，海底反射层T00作为地质模型的顶层，因为相对于其它层位，T00的时深转换的精度相对于其它层位最高，更能控制海水深度变化对速度的影响；在储层附近以厚层泥岩沉积为主，地震反射特征不明显，不利于区域上的层位追踪，为了控制砂体速度纵横向变化，选择了距离储层最近并且有较强地震反射特征的储层上方临近地层T52和储层下方临近地层T70。
如图1所示，结合选取的基础数据和确定的区域速度标志层开展区域速度标志层的精细井震标定，得到井震标定结果；
如图1所示，根据井震标定结果开展区域速度标志层的地震解释；具体地，区域速度标志层为储层区域，储层上方区域和储层下方区域为临近标志层，临近标志层的地震解释与储层区域的地震解释的解释密度一致；解释密度为：主测线*联络测线＝125m*125m；需要说明的是，在地震勘探中，主测线是指与区域构造走向垂直的剖面；而联络测线是指与区域构造走向平行的剖面；
更具体地，海底反射层T00为储层区域，储层上方临近地层T52和储层下方临近地层T70即为临近标志层；分别对海底反射层T00、储层上方临近地层T52和储层下方临近地层T70为临近标志层进行地震解释，并形成主测线*联络测线＝125m*125m的时间域构造网格数据。
如图1所示，根据确定的区域标志层构建三维地质模型；具体地，三维地质模型构建时应按照区域速度标志层的时间自上而下排序，三维地质模型的网格取值为200个*200个。将三维地质模型的网格取值设定为200个*200个是出于运算速度进行考虑，模型网格取值200个*200个为宜；
更具体地，如图2所示，根据选择的区域速度标志层的时间域构造网格数据开展气田三维地质模型建立，将上述标志层以时间自上而下排序(即海底反射层T00、储层上方临近地层T52、储层下方临近地层T70)，各个标志层面积相同，且覆盖全气田，地质模型三维网格大小取值200个*200个，此时的地质模型为大型框架，需要进一步对不同层段的内部进行框架的加密细化，选择储层上方临近地层T52和储层下方临近地层T70成比例对的对海底反射层T00进行内插，其中海底反射层T00的内插间隔取值应与地震分辨率相同。
如图1所示，根据选取的基础数据选择与该基础数据对应的地震速度体作为速度研究的基础资料；
更具体地，叠前深度偏移资料进行选取后选取对应的叠前深度偏移速度体作为研究基础。
如图1所示，开展实钻声波速度曲线与井旁道地震层速度曲线对比分析，并获取全井段重构地震速度曲线；具体地，全井区重构地震速度曲线的获取是在整体的地震速度趋势基本一致的情况下，采用地震速度曲线补全实钻声波速度曲线的浅层缺失部分，并将补全后的实钻声波速度曲线采样至三维地质模型中进行粗化，再从三维地质模型中提取井旁道粗化速度曲线，即可获取能同时反映区域速度趋势和测井局部速度细节的全井段重构地震速度曲线；
更具体地，如图3和图4所示，展全井段重构地震速度曲线构建研究，地震速度曲线与实钻速度曲线整体速度趋势保持一致，但在储层段，实钻速度在保持速度趋势的基础上，增加了地震速度难以刻画的局部速度异常，两者的速度差值最大接近200m/s，因此基于两种速度曲线整体趋势基本一致的特征，采用地震速度曲线补全实钻速度缺失段，并将补全后的速度曲线采样至三维地质模型中进行粗化，再从三维地质模型中提取井旁道粗化速度曲线即可获取能同时反映区域速度趋势和测井局部速度细节的全井段重构地震速度曲线；
如图1所示，结合测井曲线、录井数据及地质条件等因素分析区域速度主控因素；具体地，区域速度主控因素为物性；需要说明的是，靶区分析认为深水深层储层受埋深影响且属于扇三角洲沉积，且物性较差的区域对应高速区、物性较好的区域对应低速区，故物性与速度具有较好的对应关系；
如图1所示，根据区域速度主控因素分析结果，绘制储层段速度主控因素平面分布规律图；具体地，根据区域速度主控因素中的物性数据，按照地质沉积相图认识从扇根往前缘方向绘制储层段物性平面分布规律图。
如图1所示，在选取的地震速度体约束下，采用物性平面分布规律控制全井段重构地震速度曲线三维空间插值，获取具有更高速度精度且与区域速度主控因素吻合的三维相控插值速度体；
更具体地，如图5和图7所示，由于靶区为扇三角洲沉积，且位于深水崎岖海底坡折带正下方，扇根位置上覆地层厚，受压实作用强；扇端位置上覆地层薄，受压实作用弱，实钻物性资料显示扇根位置渗透率和孔隙度均较低，而扇端位置渗透率和孔隙度均较好，因此本实施例研究选择沿着沉积相分布绘制储层物性规律分布图。在此基础上，以叠前深度偏移的地震速度体作为空间趋势约束，对实钻速度曲线进行克里金三维空间插值，以储层物性规律分布图作为储层段速度插值趋势约束，完成叠前深度偏移地震速度体优化处理。
如图1所示，通过区域速度标志层沿层提取三维相控插值速度体的平面速度网格，将平面速度网格和区域速度标志层的时间相乘获取深度网格，沿井点反切深度网格获取对应的深度值，求取该深度值与实钻深度的误差值，并形成平面的误差网格，通过各区域速度标志层对应的误差网格校正三维相控插值速度体，消除残余误差，最终获得高精度的地震速度模型，开展时深转换工作；
更具体地，如图6和图8所示，区域速度标志层选择区域上可稳定追踪的层位(如海底反射层T00、储层上方临近地层T52、储层下方临近地层T70)，以其分别控制水深、上覆地层及储层段的速度变化；以三个区域速度标志层的时深数据得到区域标志层井点速度校正量，采用收敛插值算法对速度校正量在地质模型的控制下进行内插，修正叠前深度偏移地震速度体，建立起沿反射层变化的、精确的三维速度模型，以此实现三维地震资料精确的时深转换。
本实施例步骤均采用Petrel软件进行处理。
本实施例的优势在于，本申请主要针对深水深层少井区储层深度预测，本发明在对靶区的地震资料进行品质评估后优选部分地震资料作为研究的基础数据，在地质模型精细构建、区域速度标志层选取、井震标定、速度主控因素分析以及地震速度体优化的基础上展开高精度速度建模精细研究，达到实现深水深层少井及无井区储层深度精确预测的目的。本申请严格提高每一步建模的精细化程度，重点是将储层物性变化作为区域速度主控因素加入到地震速度体优化工作中，相比原始地震速度体，增加了较多的与测井数据匹配的速度细节，有利于提高最终速度模型的预测精度；相比现有技术，本申请将区域速度主控因素结合沉积相认识加入到地震速度体的精度优化中，对于深水深层少井乃至无井区域的储层深度都能够有效预测。
实施例2
本实施例与实施例1相类似，其不同之处在于：
本实施例中，根据井震标定结果开展区域速度标志层的地震解释；具体地，区域速度标志层为储层区域，储层上方区域和储层下方区域为临近标志层，临近标志层的地震解释与储层区域的地震解释的解释密度一致；解释密度为：主测线*联络测线＝120m*120m；需要说明的是，在地震勘探中，主测线是指与区域构造走向垂直的剖面；而联络测线是指与区域构造走向平行的剖面；
实施例中，根据确定的区域标志层构建三维地质模型；具体地，三维地质模型构建时应按照区域速度标志层的时间自上而下排序，三维地质模型的网格取值为180个*180个。
本实施例的其他结构和原理均与实施例1相同。
实施例3
本实施例与实施例1相类似，其不同之处在于：
本实施例中，根据井震标定结果开展区域速度标志层的地震解释；具体地，区域速度标志层为储层区域，储层上方区域和储层下方区域为临近标志层，临近标志层的地震解释与储层区域的地震解释的解释密度一致；解释密度为：主测线*联络测线＝130m*130m；需要说明的是，在地震勘探中，主测线是指与区域构造走向垂直的剖面；而联络测线是指与区域构造走向平行的剖面；
实施例中，根据确定的区域标志层构建三维地质模型；具体地，三维地质模型构建时应按照区域速度标志层的时间自上而下排序，三维地质模型的网格取值为220个*220个。
本实施例的其他结构和原理均与实施例1相同。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种针对深水深层储层的高精度速度建模方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
对靶区的地震资料进行品质评估并选取基础数据；
根据选取的基础数据选择并确定空间上可以稳定追踪、广泛分布且可通过测井数据确定实际埋深的同相轴作为区域速度标志层；
结合选取的基础数据和确定的区域速度标志层开展区域速度标志层的精细井震标定，得到井震标定结果；
根据井震标定结果开展区域速度标志层的地震解释；
根据确定的区域标志层构建三维地质模型；
根据选取的基础数据选择与该基础数据对应的地震速度体作为速度研究的基础资料；
开展实钻声波速度曲线与井旁道地震层速度曲线对比分析，并获取全井段重构地震速度曲线；
结合测井曲线、录井数据及地质条件等因素分析区域速度主控因素；
根据区域速度主控因素分析结果，绘制储层段速度主控因素平面分布规律图；
在选取的地震速度体约束下，采用物性平面分布规律控制全井段重构地震速度曲线三维空间插值，获取具有更高速度精度且与区域速度主控因素吻合的三维相控插值速度体；
通过区域速度标志层沿层提取三维相控插值速度体的平面速度网格，将平面速度网格和区域速度标志层的时间相乘获取深度网格，沿井点反切深度网格获取对应的深度值，求取该深度值与实钻深度的误差值，并形成平面的误差网格，通过各区域速度标志层对应的误差网格校正三维相控插值速度体，消除残余误差，最终获得高精度的地震速度模型，开展时深转换工作。
2.根据权利要求1所述的一种针对深水深层储层的高精度速度建模方法，其特征在于，所述基础数据选取通过对比地震分辨率、信噪比及成像精度进行地震资料品质评估，选取成像品质好的地震资料作为研究的基础数据。
3.根据权利要求1所述的一种针对深水深层储层的高精度速度建模方法，其特征在于，所述区域速度标志层选取在深水区中的海底反射层、储层上方临近地层和储层下方临近地层。
4.根据权利要求1所述的一种针对深水深层储层的高精度速度建模方法，其特征在于，所述区域速度标志层为储层区域，储层上方区域和储层下方区域为临近标志层，所述临近标志层的地震解释与所述储层区域的地震解释的解释密度一致。
5.根据权利要求4所述的一种针对深水深层储层的高精度速度建模方法，其特征在于，所述解释密度为：主测线*联络测线＝120m*120m～130m*130m。
6.根据权利要求1所述的一种针对深水深层储层的高精度速度建模方法，其特征在于，所述三维地质模型构建时应按照区域速度标志层的时间自上而下排序。
7.根据权利要求6所述的一种针对深水深层储层的高精度速度建模方法，其特征在于，所述三维地质模型的网格取值为180个*180个～220个*220个。
8.根据权利要求1所述的一种针对深水深层储层的高精度速度建模方法，其特征在于，所述全井区重构地震速度曲线的获取是在整体的地震速度趋势基本一致的情况下，采用地震速度曲线补全实钻声波速度曲线的浅层缺失部分，并将补全后的实钻声波速度曲线采样至三维地质模型中进行粗化，再从三维地质模型中提取井旁道粗化速度曲线，即可获取能同时反映区域速度趋势和测井局部速度细节的全井段重构地震速度曲线。
9.根据权利要求1所述的一种针对深水深层储层的高精度速度建模方法，其特征在于，所述区域速度主控因素为物性。
10.根据权利要求9所述的一种针对深水深层储层的高精度速度建模方法，其特征在于，根据区域速度主控因素中的物性数据，按照地质沉积相图认识从扇根往前缘方向绘制储层段物性平面分布规律图。
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