本发明涉及油气田勘探,尤其涉及一种基于相控分析和正演模拟的叠前裂缝预测方法。
背景技术:
1、在油气田勘探领域的地震勘探中,裂缝是一个非常重要的信息,对油气富集与成藏起着至关重要的作用。但由于裂缝在构造演化过程中的分布规律、成因类型、充填情况等方面具有多阶段性和多样性,不同期次裂缝相互重叠、制约、改造,增加了裂缝空间分布的复杂性,即各向异性。因此在以裂缝为主导的储层预测中,往往需要通过地震资料识别和表征地下裂缝的走向、密度及分布范围,这一过程被称为裂缝预测。
2、目前国内外常用的叠前裂缝预测方法主要包括横波分裂、转换波检测和纵波各向异性检测技术等,其中纵波各向异性检测技术对高角度微裂缝的应用最为普遍。
3、一、横波分裂方法原理
4、横波分裂现象是地震波对裂缝的最直接响应,对于裂缝的存在具有敏感性,这决定了利用横波来进行裂缝的探测是相对准确和有效的。当横波的运动方向与裂缝斜交时,横波可以分裂成沿裂缝发育方向极化的快速横波(称为s1波)和沿正交方向极化的慢速横波(称为s2波)。为了观测到横波分裂现象必须得到横波数据,目前主要是通过横波勘探、横波四分量勘探、转换波勘探来获得,前两者方法需要的勘探成本太高,后者方法要求采集到较高信噪比的横波信息。
5、二、纵波各向异性检测技术方法原理
6、地震波的方位各向异性是指地震波波场特征会随传播方向或观测方向的改变而变化。根据波动理论的研究,地震波在通过裂缝发育带时会产生某些各向异性特征,包括振幅随方位角变化(avaz)、视速度随方位角变化(vvaz)、子波频率随方位角变化(fvaz)、频率衰减随方位角变化(qvaz)等。这些各向异性特征使得可以通过检测这些变化或异常来检测裂缝发育的方位和发育密度。该方法主要理论为rüger公式,但它的假设条件是eda介质,即平行排列的垂直裂隙,所以对中低角度的裂缝预测理论及rüger公式的后两项取舍问题还需进一步深入研究。
7、三、现有方法的缺陷
8、1、现有的横波分裂方法主要是通过转换波来获得,而往往采集到的水平分量数据不论是能量还是信噪比都低于垂向分量,因此对于具有方位各向异性的裂缝地层的勘探,不仅需要精心设计地震采集的参数(如主测线、联络测线的方向,观测系统纵横比,方位覆盖次数等),也对采集装备的精度和多分量地震数据保幅性处理、矢量处理提出了较高的要求。这制约了转换波裂缝探测的发展。
9、2、现有的纵波各向异性检测技术的方法主要理论为rüger公式,该公式的假设条件使eda介质,而实际地层往往不是平行排列的垂直裂隙。这造成裂缝预测模型选取存在一定的不足,这在一定程度上会降低裂缝预测的精度。
10、因此本发明针对叠前裂缝各向异性强的普遍现象,即叠前裂缝在空间上相互重叠、制约、改造的现象,发明了一种基于相控分析和正演模拟的叠前裂缝预测方法,在相控分析的指示下采用正演模拟分析avaz曲线的相关性进行裂缝预测。
技术实现思路
1、本发明涉及一种基于相控分析和正演模拟的叠前裂缝预测方法,隶属于叠前裂缝预测技术领域。该方法首先对研究区完钻井数据基于裂缝发育情况对井进行分类,再采用叠后地震数据对目的层地震波形进行分类,地震波形分类数与完钻井分类数一致,并建立地震波形与完钻井的对应关系,然后进行单个cmp点的avaz道集分析,先沿目的层提取该cmp点的振幅-方位角曲线,然后基于该cmp点的坐标和地震波形分类成果识别该cmp点对应的完钻井,并采用该完钻井的数据计算不同裂缝密度下的振幅-方位角模拟曲线,再利用r2公式计算模拟与实际的振幅-方位角曲线的相关性,优选相关性最大的裂缝密度作为当前cmp点的裂缝密度,通过cmp点的循环计算,得到研究区目的层的裂缝密度。
2、本发明的具体步骤包括:
3、(1)输入研究区所有的完钻井(钻穿目的层)的测井数据,根据完钻井所代表的不同的裂缝发育情况,将完钻井分为n类,完钻井的类数不少于3类;
4、(2)输入研究区的三维叠后数据体,对目的层段,采用地震波形分类方法,将该层段在平面上划分为n类地震波形,并建立地震波形与完钻井的对应关系,即第i类波形对应第i类完钻井;
5、(3)针对目的层段内的单个cmp点:
6、(3-1)对研究区叠前地震数据沿目的层提取当前cmp点的avaz道集,并提取avaz曲线,即实际的avaz曲线,纵坐标为振幅,横坐标为方位角;
7、(3-2)结合步骤(1)(2)及步骤(3-1),基于该cmp点的坐标和地震波形分类成果识别该cmp点对应的完钻井;
8、(3-3)基于步骤(3-2)中获得的完钻井的测井数据,计算不同裂缝密度下的avaz曲线,即avaz模拟曲线;
9、(3-4)利用r2公式依次计算步骤(3-3)的模拟avaz曲线与步骤(3-1)的实际avaz曲线的相关性,优选相关性最大的裂缝密度作为当前cmp点的裂缝预测密度;
10、(4)循环计算完当前层段内的所有cmp点,得到裂缝密度预测数据。
11、一种基于相控分析和正演模拟的叠前裂缝预测方法,具有如下特点,主要表现为:
12、(1)本发明利用相控的思想,通过完钻井的裂缝发育情况及目的层段的地震波形,建立叠前道集某个cmp点与典型完钻井的联系;通过计算完钻井数据正演曲线与实际地层曲线的相关性,得到实际地层的裂缝发育密度,具有较强的创新性。
13、(2)本发明的核心基础是在于如何建立完钻井与实际目的层cmp点的联系及能否利用avaz正演结果指示裂缝发育密度。发明人经过多年的研究发现,完钻井发育不同的裂缝密度,不同的地震波形,而实际目的层也发育不同的裂缝密度及地震波形,通过计算波形的相似性,可以建立cmp点与完钻井的联系;通过计算不同的裂缝密度avaz正演与地震叠前道集avaz曲线的相关性,进而进行叠前裂缝预测;且有方法理论支持:①完钻井的地震波形是实际地震波形中的一部分,可以找到完钻井的波形与实际地震波形的一一对应关系;②用完钻井的测井资料进行avaz正演,可以近似表征与该井裂缝密度相同的地震叠前道集的avaz曲线;因此,本发明具备很好的方法理论基础。
1.一种基于相控分析和正演模拟的叠前裂缝预测方法,步骤包括: