一种地球物理勘探横波估算方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种地球物理勘探横波估算方法和系统。该方法包括根据测井曲线分析储层的岩性特征和流体特征；根据储层的岩性特征和流体特征分别确定相应的岩性物理模量参数和流体物理模量参数；建立储层的岩石物理模型；根据岩石物理模型估算储层的纵波速度，分析估算的纵波速度与实测的纵波速度之间的误差，以最小化此误差为目标，求取相应的虚拟孔隙度；基于虚拟孔隙度求取储层含水岩石的横波速度；通过流体替换求取储层含油气岩石的横波速度；输出横波速度曲线。本发明专利技术方法通过引入虚拟孔隙度的概念，重构一条虚拟孔隙度曲线用来描述储层实际地质与理论模型之间的差异，从而避免了现有技术中必须基于纵横速度比进行地层分析的难题，大大简化了预测流程，并且提高了估算结果的精度，使得计算出的横波速度更为合理和准确。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种地球物理勘探横波估算方法和系统。该方法包括根据测井曲线分析储层的岩性特征和流体特征；根据储层的岩性特征和流体特征分别确定相应的岩性物理模量参数和流体物理模量参数；建立储层的岩石物理模型；根据岩石物理模型估算储层的纵波速度，分析估算的纵波速度与实测的纵波速度之间的误差，以最小化此误差为目标，求取相应的虚拟孔隙度；基于虚拟孔隙度求取储层含水岩石的横波速度；通过流体替换求取储层含油气岩石的横波速度；输出横波速度曲线。本专利技术方法通过引入虚拟孔隙度的概念，重构一条虚拟孔隙度曲线用来描述储层实际地质与理论模型之间的差异，从而避免了现有技术中必须基于纵横速度比进行地层分析的难题，大大简化了预测流程，并且提高了估算结果的精度，使得计算出的横波速度更为合理和准确。【专利说明】一种地球物理勘探横波估算方法和系统
本专利技术涉及石油地球物理勘探
，尤其涉及一种能够应用于石油地球物理勘探中的储层精细描述和流体识别的横波估算方法和系统。
技术介绍
随着油气勘探开发的不断深入，隐蔽性油气藏的比例越来越高，储层描述难度也越来越大，因此迫切需要新的技术对储层岩性、物性和含油气性的准确描述给予支撑。这其中对于包含很多信息的叠前地震信息处理解释方法的研究尤其重要。而叠前地震信息处理解释方法的关键技术则是叠前地震反演。通过叠前地震反演技术，在已知纵波震源地震资料的情况下，利用叠前地震时间偏移道集资料，不仅可以得到纵波速度，而且可以得到横波速度和密度参数，从而可以通过多种反演参数和弹性参数对储层岩性、物性和流体性质进行有效的分析解释。例如，纵横波速度比是储层重要的油气指示，利用它计算出的泊松比是储层岩性划分的重要指标；同时对于叠前地震弹性反演和AVO(振幅随偏移距变化)处理，需要已知井的纵、横波测井速度作为约束条件才有意义。但是在实际勘探中，考虑到横波测井成本和数量的限制，绝大多数井并不做横波测井。这就导致叠前地震反演缺失某些约束条件，进而在一定程度上影响叠前地震反演结果的准确度。因此如何基于有限的测井资料进行岩石物理建模以及在此基础上完成准确的横波估算是叠前地震反演技术中一个重要的课题。 岩石物理建模的主要任务是研究地球物理勘探所获得的物理量与地下储层参数的对应关系，以了解岩石物性与地震波特性的关系，从而获得各种用于储层识别及含油气性分析的敏感岩石物理参数，为准确地预测储层性质(岩性、物性)及其状态(饱和度、孔隙压力等)提供有力的支持。 目前实际生产应用中较为流行的岩石物理建模主要为以下几种: I) Gassmann 方程: 在研究岩石孔隙以及含流体性质对地震性质的影响时，普遍采用Gassmann方程，基于固体矿物、干骨架及孔隙流体的体积模量计算流体饱和多孔介质的体积模量。在Gassmann方程中，干骨架的弹性模量及密度是指在束缚水状态下的弹性模量和体密度。在此基础上，B1t、Gassmann又发展了适用于地震勘探频率范围的纵横波速度计算方法(简称B-G方程)。Gassmann和B-G方程中都要涉及介质的总孔隙度参数。除了岩石骨架的弹性性质、岩石中流体性质以及孔隙度大小以外，孔隙的形状(即纵横比)也是影响纵横波速度的一个重要因素。孔隙的形状对纵横波速度的影响主要是通过干骨架体积模量体现。在使用Gassmann和B-G方程模型时均假设饱和流体不影响岩石的剪切模量，而这种假设条件只有在球形孔隙条件下才成立，因此Gassmann和B-G方程实际上隐含了孔隙形状为球形的应用条件。但是由于实际的孔隙形状通常非常复杂，涵盖了球形、椭球形、扁球形至裂隙所有谱系，因此基于该方法建立的模型与实际的地层模型有一定的偏差。 2)利用纵波速度预测横波速度: 如利用Castagna泥岩趋势线和Greenberg — Castanga砂泥岩公式等。 Vs = 0.862Vp-l.172 以及Castagna (1993)的抛物线关系法 Vs = AVp2+BVp+C Vp为纵波速度；VS为横波速度；A、B、C为常数。 由于使用该方法时需要凭经验估计很多参数，因此基于该方法获得的结果精度较低。 3)理论模型法: 目前主要流行的理论模型法是基于Kuster-TokWz模型和XU-WHITE模型的方法。 Kuster- ToksSz基于散射理论，导出了长波长一阶近似条件下流体饱和孔隙介质的弹性模量方程，即Kuster- ToksSz方程(简称K-T方程)。与Gassmann方程类似，K-T方程中隐含孔隙形状为椭球和扁球形的应用条件，同时考虑介质的孔隙度及其纵横比对纵波速度和横波速度的影响。因此基于该方法建立的模型与实际的地层模型也有一定的偏差。 XU-WHITE提出了一种根据岩石孔隙度和粘土含量来预测声波速度的方法。该方法从矿物的组成入手，综合了几种理论方法，主要分析泥、砂混合状态下的纵横波的速度、密度与孔隙度、泥质含量的关系，并把粘土成分对声波的影响归因于泥岩和砂岩的孔隙几何形状和面孔率的差异。其中，由于泥页岩孔隙的面孔率比砂岩小，因此泥页岩孔隙更易变形，对声波速度有明显的影响。相比于前面几种方法，基于该方法获得的结果更加准确。但是由于该方法需要输入的参数繁多，计算过程复杂，因此整体上效率偏低，并且非测井专业人士很难掌握。 综上所述，虽然上述几种方法能够在一定程度上解决特定地层段的岩石物理建模问题，但是由于所建立的模型与实际的地层模型有一定的偏差，因此最终获得的横波速度估算结果精度不高。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提出了一种基于虚拟孔隙度曲线的横波估算方法和系统。 该方法包括以下步骤: 步骤一，根据测井曲线分析储层的岩性特征和流体特征； 步骤二，根据储层的岩性特征和流体特征分别确定相应的岩性物理模量参数和流体物理模量参数； 步骤三，建立储层的岩石物理模型； 步骤四，根据岩石物理模型估算储层的纵波速度，分析估算的纵波速度与实测的纵波速度之间的误差，以最小化此误差为目标，求取相应的虚拟孔隙度； 步骤五，基于虚拟孔隙度求取储层含水岩石的横波速度； 步骤六，通过流体替换求取储层含油气岩石的横波速度； 步骤七，输出横波速度曲线。 根据本专利技术的实施例，上述步骤一中，测井曲线可以包括伽玛曲线、密度曲线、纵波速度曲线、横波速度曲线、孔隙度曲线、渗透率曲线、电阻率曲线和岩性曲线，以及泥质含量曲线。 根据本专利技术的实施例，上述步骤二中，岩性物理模量参数可以包括砂岩和泥岩的体积模量、剪切模量和密度，以及孔隙扁度。 根据本专利技术的实施例，上述步骤二中，流体物理模量参数可以包括流体的体积模量、剪切模量和密度。 根据本专利技术的实施例，上述步骤三中，根据以下Xu-White方程模型，计算储层的孔隙度，建立岩石物理模型: 【权利要求】1.一种地球物理勘探横波估算方法，包括以下步骤: 步骤一，根据测井曲线分析储层的岩性特征和流体特征； 步骤二，根据储层的岩性特征和流体特征分别确定相应的岩性物理模量参数和流体物理模量参数； 步骤三，建立储层的岩石物理模型； 步骤四，根据岩石物理模型估算储层的纵波速度，分析估算的纵波速度与实测的纵波速度之间的误差，以最小化此本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种地球物理勘探横波估算方法，包括以下步骤：步骤一，根据测井曲线分析储层的岩性特征和流体特征；步骤二，根据储层的岩性特征和流体特征分别确定相应的岩性物理模量参数和流体物理模量参数；步骤三，建立储层的岩石物理模型；步骤四，根据岩石物理模型估算储层的纵波速度，分析估算的纵波速度与实测的纵波速度之间的误差，以最小化此误差为目标，求取相应的虚拟孔隙度；步骤五，基于虚拟孔隙度求取储层含水岩石的横波速度；步骤六，通过流体替换求取储层含油气岩石的横波速度；步骤七，输出横波速度曲线。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙振涛，马永强，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油物探技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11