CN1882852A - 储层区的延时地震勘测 - Google Patents

Abstract

一种利用延时地震勘测调查地下地层中的储层区的方法，该地下地层包含与该储层区相邻的另一地层区，该方法包含如下步骤：由延时地震勘测得到数据，该数据包括第一时间点和后一时间点的地下地层的地震数据；处理该地震数据，以得到在所述另一地层区中依赖于应力的预定地震参数的变化的地震表示；解释所述另一地层区中该地震参数变化的地震表示，以得到该地层区应力分布变化的指示；以及使用这另一地层区中应力分布变化的指示导出该储层区的性质。

Description

储层区的延时地震勘测

发明领域

本发明涉及一种使用延时地震勘测调查地下地层中储层区的方法。

发明背景

延时地震勘测越来越多地应用于研究地层。它被应用于监视含烃地下储层，特别是跟踪由于通过到达地面的井孔生产储层流体(例如油、气、水)所造成的影响。

在延时地震勘测中，地震数据是在至少两个时间点上采集的。所以，相对于传统的地震勘测而言，时间是一个附加的参数。这允许研究例如由于流体饱和度、压强和温度的时空变化所造成的地下地震性质随时间的变化。延时地震勘测也称作四维(或4D)地震勘测，其中各次采集之间的时间代表第四个数据维。与传统的地震勘测类似，其他三维与地层的空间特征有关，其中两个是水平长度维，第三个与地层深度有关，它能由长度坐标表示，或者由时间坐标表示，如地震波从地表到某一深度再返回的双程走时。

可由标准的地震技术完成地震数据采集和初始处理。采集地震数据的第一和第二时间点之间的时间跨度可为若干年。人们通常试图以类似的方式采集第一和第二地震数据集，从而使它们具有最好的可比性。如果这不完全可能，则在处理过程中可以考虑采集过程的差异。

地震勘测技术通过在地层中产生地震波并测量地震波在一个或多个震源与一个或多个地震接收器之间传播所需时间来调查地层。地震波走时依赖于传播路径的长度和地震波沿该路径的传播速度。

在油、气田地震勘测中的一个一般性困难是储层区通常位于地表面以下几百米至几千米处，而储层区或储层的厚度相对较小，即通常只几米或几十米。所以在储层区所处理的地震数据的分辨率是一个问题。当要检测和解释延时地震勘测中的小差异时，对分辨率的要求甚至更高。

由J.Guilbot和B.Smith撰写的文章“用于储层压实估计的4D受限深度反演：在Ekofisk油田的应用”(The Leading Edge(前沿)，2002年3月，第302-308页)(″4D constrained depth conversion forreservoir compaction estimation：Application to Ekofisk Field″，J.Guilbot and B.Smith，The Leading Edge)公开了一种解释海底地层延时地震勘测的方法，用以确定由于生产和注水开发造成的储层压实。在分开约10年的第一和第二时间点采集地震数据。用于解释地震数据的地层模型自底到顶依次由下储层、上储层、上覆层和海水层构成。该模型包括相邻层之间边界的深度和每层中的地震波速度。已经发现，为了正确解释储层压实，需要考虑第一和第二时间点之间各地层中地震波速度的变化。

在生产储层的延时地震勘测中要回答的感兴趣问题当中，一个问题是关于在生产过程中例如由于存在不连续(不整合)或断层造成的储层非均匀耗尽(非均匀矿藏消耗)问题，其中所述不连续或断层使该储层的某一部分与和生产井直接流体连通的那些部分被封隔开。然而所处理的地震数据的分辨率往往只够得到是否存在不连续或断层的或清楚或不那么清楚的指示，在延时地震勘测中在储层区观测到的差异(例如振幅或层速度的变化)通常很小，以至于，已经表明，很难导出关于断层封隔性质的可靠结论。

需要一种解释延时地震数据的方法，它允许得到关于储层区特定参数和状态的更详细信息，而本发明的一个目的正是提供这样的方法。

发明内容

本发明提供一种利用延时地震勘测调查地下地层中的储层区的方法，该地下地层包含与该储层区相邻的另一地层区，该方法包含如下步骤：

——由延时地震勘测得到数据，该数据包括第一时间点和后一时间点的地下地层的地震数据；

——处理该地震数据，以得到在所述另一地层区中依赖于应力的预定地震参数的变化的地震表示；

——解释所述另一地层区中该地震参数变化的地震表示，以得到所述另一地层区中应力分布变化的指示；以及

——使用所述另一地层区中应力分布变化的指示导出该储层区的性质。

本发明基于申请人得到的如下认识：储层压强的变化造成与该地层区相邻的地层区中的应力变化。由于应力变化通常会造成地震波速度变化，所以在储层区外部的地震参数(如双程走时)中可观测到应力变化。

例如，人们已认识到，储层区中的矿藏衰竭能造成所谓应力拱起。例如由于孔隙压降低使得储层区局部压实时，以及作为其结果，当覆盖层把它的部分重量传递给在侧面围绕该压实储层区的未压实或较小压实的地层区时，就会发生应力拱起，造成拱状弯曲的应力分布。

本发明的一个重要元素是：应力分布变化在储层区周围地层区中一定距离上延伸并可在地震参数中观测到这种变化，而这一距离(包括垂直和水平两个方向)比造成应力分布变化的地层边界实际位移幅度的量级大得多，而且一般还大于储层区的高度。所以有可能通过分析储层区外部的延时地震数据来检测储层区中的状态。

最好，处理该地震数据以得到地下地层的地震表示，如地震影像，在其中标识出该地层区。然后，将储层区中地下地层的地震表示与另一地层区的应力分布变化指示一起加以解释，以导出该储层区的性质。

最好，对应力分布变化的解释利用地下地层的地质力学模拟。其中使用了地下地层的一个初始模型，它最好包括地下地层区和区边界在第一时间点的几何模型、在该几何模型中每个区的岩石力学性质估计值、以及对显示出非线性弹性的岩石给出的储层区和另一地层区在第一时间点的应力估计。

再有，最好使用储层模拟，能估计出至少一部分储层区中孔隙压的变化。然后，地质力学模拟能计算出孔隙压和孔隙压分布的变化对该地下地层(包括储层区之外的区域)中的边界位置和应力分布的影响。这样，便得到了在储层区和所述另一地层区中应力变化的地质力学表示以及区边界位移的地质力学表示。

在又一步骤中，地质力学模拟结果能用于预测位移和应力变化对预定地震参数的影响，于是得到地震参数变化的地质力学表示。

然后，能对地震参数变化的地震表示和地质力学表示加以比较，以解释延时地震勘测。如果地震表示和地质力学表示存在好的一致性，则是在地质力学模型(可选地，还有储层模型)中所用参数，特别是所估计的孔隙压变化的有效性的一个证明。如果存在差异，需要的话可在一个迭代过程中通过改变地下地层的地质力学模拟和/或储层模拟中所用参数来确定更新的地质力学表示。特别是，可得到至少在一部分储层区中孔隙压变化的改善了的估计。这样，本发明的方法能用于调查储层区的定量性质。可以理解，还能导出储层区的定性性质，如储层区中断层或不连续的封隔性质，或在储层生产期间在该储层中是否存在未衰竭或较小衰竭的区域。

附图说明

现在将参考附图更详细地解释本发明，这些附图中：

图1示意性显示一个具有储层区的地下地层的几何模型；

图2显示一个地下地层的地震表示；

图3显示由图2所示地层的延时地震勘测确定的双程走时的变化；

图4-6显示作为降低储层区中孔隙压的结果，沿图1中若干线若干量的定性变化幅度；

图7显示由一个地质力学模型计算出的在图2所示地层中的应力场；以及

图8显示根据图7所示应力场确定的双程走时变化。

具体实施方式

在地下地层中某一位置的总应力在一定程度上被孔隙压抵消。这就导致了有效应力的定义：它是总应力和一个正比于孔隙压的项之差。

当储层区中的流体压强降低时，在储层区内及其周围的有效应力场发生变化，储层区岩石受到某种程度的压实。有效应力的变化可由以下公式描述：

Δσ^eff＝Δσ-αΔP，                           (1)

其中Δσ^eff是有效应力张量，σ是总应力张量，α是所谓毕奥α系数，α通常大约为1，P是流体压强。符号Δ用于代表后一时间点和第一时间点之间的差值。在式(1)中使用的符号约定是压应力为负。

总应力变化Δσ决定于上覆岩层和下伏岩层如何对压实储层做出响应。这依赖于许多物理性质，包括储层和非储层岩石的岩石力学性质以及储层的几何形状。

作为示例，考虑式(1)的垂直分量(下标zz)，它可写为：

${\mathrm{\Δ\σ}}_{\mathrm{zz}}^{\mathrm{eff}}={\mathrm{\Δ\σ}}_{\mathrm{zz}}-\mathrm{\α\ΔP}=({\mathrm{\γ}}_z-\mathrm{\α})\mathrm{\ΔP}---\left(2\right)$

式(2)中定义的项γ_z代表垂直应力拱起系数，可用于表征总垂直应力的变化与储层压强变化的关联。对于受到均匀衰竭的一个无限大或很大的水平储层，其应力拱起系数将为零，而有效垂直应力的变化将是毕奥(Biot)α系数乘以流体压强变化的负值。对于一个有限尺度的储层区，γ_z之值取决于储层区的几何形状。通常γ_z值可在0.05至0.8的范围内。

参考图1，图1示意性显示一个地下地层举例1，它包含具有储层压强的储层区3以及与该储层区相邻的另外的一些地层区5、8、9、11。区5是从储层区顶部向地表面15延伸的上覆岩层13的最低部分。区8和9横向与储层区3相邻，而在储层区之下的区11称作下伏岩层。层边界16、17将储层区3与上覆和下伏岩层分开。在参考数字18处显示一个水接触面。

该储层区含有流体，即碳氢化合物油、气和/或水，有储层压强，并通过井孔19向地面生产。

可以理解，区3、5、8、9、11、13中的任何一个都可包含多个单个地层。

图1还显示该地下地层的若干区域中各个位置的9个点21、22、23、24、25、26、27、28、29，它们将用作其后各图中的参考点。

延时地震勘测或监测涉及在不同时间采集地下同一部分的地震数据。它允许研究地下地震性质随时间的变化。

采集延时地震数据通常包括：在预定位置安排地震接收器31，以采集第一时间点的地震数据；在预定位置处放置震源32并记录来自地震接收器的响应震源辐射声波的信号。然后，在后一个时间点，如在一年以后，再次采集地震数据，其中，为了具有可比较性，最好是以与第一时间点相似的方式进行采集。

应当理解，地震接收器31和/或震源32可在空间上扩展，可包含多个地震接收器或震源。接收器和/或震源还可安排在孔井中。

得到并比较这两次地震勘测，通常产生预定参数和/或这一参数变化的图像。一般不需要导出地下地层图像或地震参数变化图像。例如还可能把地震检波器或震源放在储层区内或相邻处的一个井孔中，并采集这一位置与地面上或另一井孔中的另一位置之间的地震数据。这也允许确定地震参数，如这两个位置之间(从而穿过另一地层区)的走时随时间的变化，无需产生图像。于是，在这另一地层区中预定地震参数变化的地震表示能简单地是沿预定轨迹的走时差。

应当清楚，本发明的方法能用于离线处理和解释在某地点先前测量得到的延时地震数据，或者能用作延时地震勘测的一个集成部分。

图2显示地下地层1的处理后地震数据的一个举例，它是地震图像形式的地下地层的地震表示。图中指出了储层区3以及指示储层顶部16、储层基底17和气-水接触面18的线条。图2中的水平(x)坐标对应于图1中的x坐标。第二坐标t是地表面和某一地震事件之间垂直传播的地震波的双程走时，对应于图1中的z坐标。所处理的地震数据包含以不同x坐标作为起始点的多个地震波时间标记(N个“记录线”)。该图表示了在第一时间点T₁的地震勘测B_i(t)的结果，它也称作基准测量。下标i代表图中所示被处理地震数据中的记录线号(i＝1，...，N)。

对于延时地震勘测，在从储层区生产碳氢化合物一段时间之后，在时间T₂＞T₁进行再次(“监视”)地震勘测M_i(t)，监视测量通常类似于图2所示基准测量，然而在记录线中对某些事件的双程走时会稍有变化，通常在几个毫秒的时间标度上，如在下文中将更详细指出的那样。

有若干方法估计双程走时的变化。一种方法是确定M_i(t)和Bi(t)的相似记录线特征(如极值或过零点)的到时之差。另一个通用方法是在以感兴趣的走时T为中心的宽度为2g的时间窗中使M_i(t)和Bi(t)之间的归一化互相关函数达到极大值。这通常可通过寻找如下函数的极大值来完成：

$\mathrm{Fi}(\mathrm{\τ},T)=\frac{\underset{T-g}{\overset{T+g}{\∫}}{M}_i(t-\mathrm{\τ})\·B_i(t-\mathrm{\τ})\mathrm{dt}}{\sqrt{\underset{T-g}{\overset{T+g}{\∫}}{M}_i^2(t-\mathrm{\τ})\mathrm{dt}\·\underset{T-g}{\overset{T+g}{\∫}}{B}_i^2(t-\mathrm{\τ})\mathrm{dt}}}---\left(3\right)$

其中的积分(或类似的求和)是在一个以感兴趣的输出时间样本为中心的典型的窄时间区间上进行的。在每个感兴趣的时间T针对τ寻找式(3)的极大值将估计出双程走时的变化。

图3显示以这种方式得到的双程走时变化的表示的举例，以与图2所示基准测量对应的图像形式给出。该监视测量是在基准测量之后大约二年时进行的。在此期间该储层衰竭约5000psi(34.5MPa)。在图3中，双程走时的变化以灰度指出，其中白色对应于双程走时减少2ms，而黑色对应于双程走时增大2ms。增大意味着在第二时间点的双程走时大于在第一时间点的双程走时。为清楚起见，“+”号指示双程走时增大的区域，而“-”号指示其减小的区域。

图3表明，双程走时沿着穿过该储层区的一个垂直带增大。在该带的左侧和右侧，在该储层区的深度及其以下，是双程走时显著减小的区域。这是上覆岩层应力拱起的结果，对此将在下文中更详细讨论。在图3中，储层衰竭的影响在储层区外部的长距离上都是可见的，指出这一点很重要。

下面讨论储层区中孔隙压降低对地层中总垂直应力和有效垂直应力分布的影响。考虑生产(衰竭)开始以前的时间T₁。总垂直应力σ_zz代表上覆岩层的重量，并可在一个简单模型中假定以22MPa/km线性增大。在储层区中的孔隙压P在一个简单模型中可假定等于在储层深度的流体静力压强P_h，该流体静力压强可假定为以10MPa/km线性增大。P往往大于P_h，但它也能较低。在某一深度的垂直有效应力σ_zz ^eff代表总垂直应力与压强之差，见式(1)。假定毕奥(Biot)α系数为1，并假定地层中的压强为流体静力压强，则在这一简单模型中有效垂直应力以12MPa/km增大。

现在参考图4-6。在这些图中显示了在图1的储层区3中流体压强降低对若干个量的影响。考虑这些量在时间T₂的幅度和在时间T₁的初始状态的幅度之差。在图4-6中使用参考点21、22...、29说明这些量对地下地层中的位置的依赖关系。各个量的标度是定性的，其中“+”号代表其数值相对于第一时间点的初始状态增大，而“-”号代表减小。

图4显示量ΔP(压强差)、Δσ_zz(总垂直应力差)、Δσ_zz ^eff(垂直有效应力差)和τ(时间偏移，即双程走时的变化)沿一条穿过储层区的垂直线，沿点21、25、28的依赖关系。压强差ΔP在储层区显示出阶梯状下降。

已经发现，在上覆岩层下的储层区中的衰竭造成如图中所示的垂直有效应力变化。上覆岩层的重量部分传递给较小压实的储层部分或横向包围该储层区的非压实地层区。其结果是在储层区外部在压实的储层区之上和之下的总应力和垂直有效应力低于衰竭之前，参见式(1)。

地震参数依赖于有效应力。所以有效应力差异造成到储层顶部事件(图1中的边界16)的双程走时的变化，已发现较之储层区之上和之下的初始状态它是增大了。

直接在储层区之上的总应力和有效应力的变化是显著的(例如γ_z值为0.2，对应于流体压强变化20％)并随着远离储层而逐渐衰减。已发现在储层区顶之上可观测到的时间偏移的显著变化可达到500ms(相应于大约0.5km)。这表明了本发明对通过在上覆岩层中引起的应力变化探测在比较薄的储层中的影响的方法的改进，甚至当在储层区中没有或只有很小的可直接观测的变化的时候，也能进行这种探测。

借助于沿各水平线的总垂直应力差，图5表明应力被传递给外侧岩层，参见图1中的区域8和9。在储层区深度的应力拱起效应最大(沿点24-25-26)，而在储层区之上和之下则较小(分别沿点21-22-23和27-28-29)。这造成如图所示的双程走时变化，其中从储层之上到储层之下其变化幅度增大。

为完整起见，图6显示沿点21-24-27和23-26-29Δσ_zz的变化和双程走时的变化τ。

图4-6表明，在地层区中孔隙压降低造成地层区外部地震参数的显著变化。这种变化允许导出关于储层区中状态的结论。储层压强降低造成直接位于储层区之上和之下的岩石压应力减小，所以导致在储层区之上和之下的总的和有效的垂直应力降低。

在衰竭储层的每一侧，总垂直应力的变化变得更为挤压性的。在这些区域压应力增大，因为这些压应力承担了原本由储层上方岩石支持的部分重量。这样，垂直应力被分配到外侧岩层(所谓应力拱起)。

本发明的方法例如能用于识别储层区的未衰竭区域，这些区域也称作未衰竭分区(undepleted compartment)或未衰竭袋状区(undepleted pocket)。通过察看储层区上方双程走时的变化可实现这一识别。已经发现，在一个有限大小的储层中由于衰竭造成的储层压强降低能造成双程走时增大。然而，如果发现在储层上方一些特定区域的双程走时变化明显较低或者甚至为负值，则表明在这特定区域下方的储层区的压强降低不如储层区其他部分中那样大。

利用本发明的方法还可以确定，就流体跨断层通过或压强跨断层连续而言，在地震数据中看到的垂直或倾斜断层是否是封隔的。如果在该断层上方的双程走时变化显示出跨断层不连续(不整合)，特别是当双程走时的变化改变符号时，则表明该断层是封隔的，从而在断层两侧有不同的优势压强。

图7图示了双程走时跨一封隔断层变化t(以毫秒(ms)为单位)的举例。该图表明，在位置F观测到在断层上时间偏移符号的变化。

这样，双程走时变化的特定样式，特别是在储层区之上的变化样式，能用于识别储层区中的特定状态。使用个典型样式(“指纹”)库，能实现对延时地震勘测中某些状态的定性解释。一个特别重要的“指纹”是上覆岩层时间偏移在分区(compartment)边界的急剧横向变化，它指出从衰竭区上方的“悬拱”到相邻的支持区的过渡。寻找这种急剧的横向变化允许勾画出衰竭储层中压强分区(pressurecompartments)的边界。

延时地震数据的分析适宜由地下地层地质力学模拟来支持。其中使用地下地层在基准测量时的状态的起始模型。该模型最好包括地下地层中的区和区边界在第一时间点的几何模型。该几何模型最好包括储层区、直到地表的上覆岩层(如果适用的话，还包括任何海水层)、下伏岩层以及横向包围储层区的地层区(“侧面岩层”)。模型中包括的储层区下的下伏岩层深度和与储层区相邻的侧面岩层宽度最好至少1.5倍于储层区的水平延伸尺度。该几何模型是以所有可得到的信息为基础构建的，这些信息来自例如基准地震勘测、井孔钻探和测井记录。该模型最好包括具体岩层、不连续(不整合)和断层。

地质力学模拟还要求对几何模型中每个区域岩石力学性质的估计。储层岩石的弹性和粘-弹-塑性性质可以从例如对岩心栓的测试得出，例如在径向和轴向总应力的多个恒比进行三轴试验，或者进行单轴试验。可包括以各种应力水平进行测试时的保持时间，以得到关于粘性特性的参数。由这些测试可确定对于预期的应力变化岩石的特性能否被假定为线弹性的，或者是否将是粘-弹性的或弹塑性的。在线弹性模型中，考虑压强变化便足够了，而当其特性是非线性时，则还应考虑在延时地震勘测的起始和终止时的绝对压强和应力。

当得不到岩心时，如对于上覆岩石往往会有这种情况，可从声速或地震波速导出其弹性特性。最好特别关注使用在静态(几何)模型内对测井记录的空间解释所得到的对层间刚性差异的评估和储层上方岩石压缩系数的空间变化，因为这对储层及其周围区域有大的影响。可针对放射性子弹或放射性跟踪标志的测量和平台运动数据，对岩石压缩系数进行校准。

用于非线性弹塑性和粘弹塑性计算的初始应力和孔隙压，即在衰竭前地层中的应力和孔隙压，可由密度测井记录(垂直初始应力)、由微裂隙测试、漏失测试和所经历的钻井损失(水平初始应力)、由RFT测量、钻井增益、以及如果适宜的话由声速和地震波速异常(初始孔隙压)来估计。

在储层内孔隙压和饱和度的变化可由储层模拟得出来，它应尽可能好地针对现场观测的压强和生产数据进行校准。能提供大量情形来适应水驱动和分区化(compartmentalisation，分区确定)的不确定性。。

利用几何模型、岩石性质、初始应力和初始孔隙压(如果合适的话)以及孔隙压变化，3D地质力学模拟能提供整个储层、上覆岩层、下伏岩层以及侧面岩层区的应力变化空间分布以及层边界位移的空间分布。

然后，计算出的应力和/或应变的变化及位移与在储层模型中发现的压强和饱和度变化一起可用于计算合成地震响应，特别是确实预定地震参数(如双程走时)变化的地质力学表示。应力场的变化能通过改变到反射边界的物理距离而造成非储层岩石中的时间偏移，所述物理距离的变化是因为压实和因为岩石波速的变化。在储层间隔内还存在由于饱和度的变化引起的附加效应。观测到的作为深度函数的时间偏移将是这些效应沿深度积分的累积结果。

为把应力变化转化成时间偏移，可使用应力-速度关系，所述关系可由实验室测量与来自延时VSP/校验炮和延时测井记录的组合导出，如果需要的话还要针对延时地震勘测进行最终校准。地质力学模拟证实了参考图4-6讨论的效应。

然后，可将地震参数变化的地质力学表示与该参数变化的地震表示进行比较，以解释延时地震勘测结果。由地质力学模型模拟和地震勘测得到的时间偏移能通过迭代调整几何形态(特别是断层)、岩石压缩系数和/或孔隙压分布(特别是储层分区确定(compartmentalisation)和气-水接触面的位置)来实现谐和化，利用在延时地震数据中观测到的典型时间偏移样式使这一谐和化变得简单得多，这些时间偏移样式代表某些应力状态(所谓时移地震指纹)。例如，储层的边缘或把具有不同孔隙压的储层分区分开的封隔断层表现为时间偏移的不连续，也就是在边缘或断层上从正时间偏移到负时间偏移的急剧过渡，如前文讨论的那样，这是应力拱起导致的从正应力变化到负应力变化的急剧过渡的结果。

远离边缘或断层的所述时间偏移不连续性的振幅和衰减距离能给出关于储层厚度、岩石压缩系数或孔隙压对比度的信息。在储层中较小衰竭或未衰竭的袋状区上方或在储层岩石较少压缩或较薄的部分上方，能发现典型时间偏移样式的另一实例。这些部分是应力吸引区，所以表现出负的或较小正值的时间偏移。

所以，通过在上覆岩层中造成的走时变化，也通过在侧面岩层和下伏岩层中的效应，往往能比在储层本身中更好地追踪储层中的特定状态，如不均匀性、未衰竭袋状区等。

补充图2中所示延时地震勘测的地质力学模拟结果示于图8和图9。图8以灰度显示总垂直应力差异，其中(渐增的)压应力差区域是(渐增的)黑色，为清楚起见，标为“-”号，而张应力差是(渐增的)白色，标为“+”号。

图9以灰度显示计算出的时间偏移，其中采用与图3中所用相同的约定。图8是一个预定地震参数变化的地质力学表示的实例。发现双程走时的地质力学表示与地震表示有好的一致性，表现为在穿过储层区的垂直带中时间偏移增大，并在侧面岩层中观测到负的时间偏移。还发现，如图4所示，大多数时间偏移是在储层区外部，在储层区上方以及下方观测到的。

由于这些效应随距离的延伸比储层高度大得多，故在用互相关确定时间偏移τ时(参见式3中的参数g)能使用较大的时间窗。时间相关窗可选为例如240ms，这比以前常使用的15-30ms大得多。这增强了该方法的稳健性。

在上文讨论的举例中考虑了储层区的生产造成孔隙压降低的情况。可以理解，在某些情况下孔隙压也会增大，例如由于注水的结果，在这种情况下也能在储层区外观测到补偿的应力变化和地震参数变化。

对延时地震勘测的改进的解释以及被发现与这一解释一致的地质力学模型和储层模型能用于外推到油田生命的未来时间段。

Claims (10)

1.一种利用延时地震勘测调查地下地层中的储层区的方法，该地下地层包含与该储层区相邻的另一地层区，该方法包含如下步骤：

由延时地震勘测得到数据，该数据包括第一时间点和后一时间点的地下地层的地震数据；

处理该地震数据，以得到在所述另一地层区中依赖于应力的预定地震参数的变化的地震表示；

解释所述另一地层区中该地震参数的变化的地震表示，以得到所述另一地层区中应力分布变化的指示；以及

使用所述另一地层区中应力分布变化的指示导出该储层区的性质。

2.根据权利要求1的方法，其中该地震数据被处理，以得到在其中标识所述地层区的地下地层的地震表示，其中，将储层区中地下地层的地震表示与所述另一地层区的应力分布变化指示一起加以解释，以导出该储层区的性质。

3、根据权利要求1或2的方法，其中，解释地震参数变化的地震表示的步骤包含进行地下地层的地质力学模拟。

4、根据权利要求3的方法，其中进行地质力学模拟的步骤包含：

a)选择该地下地层的一个地质力学模型，该模型包括：

区域和区域间边界的几何模型，这些区域包括在第一时间点的地下地层中的储层和另一地层区，

在该几何模型中每个区域的岩石力学性质的估计值，

在第一时间点的储层区中和所述另一地层区中应力和/或应变的估计值，

估计储层区中第一时间点和所述后一时间点之间的孔隙压变化；

b)根据地下地层的地质力学模型和所估计的孔隙压变化，进行地下地层的地质力学模拟，以得到在储层区中和所述另一地层区中应力和/或应变变化的表示以及区域边界位移的表示；

c)将应力和/或应变参数的表示及位移的表示转换成地震参数变化的地质力学表示；

d)将延时地震勘测得到的地震参数变化的地震表示与根据步骤c)得到的地震响应变化的地质力学表示进行比较，从而进行至少下列活动之一：

确定该地下地层的地质力学模型的有效性，

确定该地下地层的更新的地质力学模型，和/或

确定在该储层区中多个点处孔隙压变化的改善的估计值。

5、根据权利要求4的方法，进一步包含：确定在该储层区和所述另一地层区中应力和/或应变变化的变化的改善的表示，以及区域边界位移的改善的表示的步骤。

6、根据权利要求1至5中任何一个的方法，其中对地震参数变化的地震表示的解释是通过将这地震表示与储层区外部地震参数变化的一个预先确定的特定样式库进行比较来完成的，这里所述特定样式表示该储层区中的特定状态。

7、根据权利要求1至6中任何一个的方法，其中所述另一地层区包括至少下列区域之一：在储层区上方的区域、在储层区下方的区域、以及横向与储层区相邻的区域。

8、根据权利要求1至7中任何一个的方法，进一步包含进行储层模拟。

9、根据从属于权利要求3的权利要求3-8中任何一个的方法，其中，估计在所述多个点处孔隙压的绝对值。

10、根据权利要求1至9中任何一个的方法，其中所述预定地震参数是从地震波速、双程走时和地震振幅中选择的。

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