【技术实现步骤摘要】
基于多频带地震资料的碳封存场址优选方法、系统和设备
[0001]本专利技术属于二氧化碳的捕获、利用与封存领域，具体涉及了一种基于多频带地震资料的碳封存场址优选方法、系统和设备。
技术介绍
[0002]为实现全球控制温升的目标，碳捕获、利用与封存（CCUS）技术可将化石能源使用过程产生的二氧化碳封存于地下，从而降低其在大气中的含量，对于减缓全球气候变暖有着十分重要的意义。目前，将二氧化碳封存的方法主要有地质封存、海洋封存、化学封存等。
[0003]其中，地质封存是通过把二氧化碳注入到油气藏、深部咸水层、玄武岩、不可采煤层等，使二氧化碳在超临界状态下封存于地下，该方法可在一定条件下实现对二氧化碳的永久性封存。
[0004]油气行业封存二氧化碳具有天然优势，利用油气藏封存二氧化碳不仅可以降低大气中二氧化碳的浓度，减缓温室效应，同时还可以通过向正在生产的油气井中注入二氧化碳达到驱油并增加原油产量的目的，具有很好的经济效益。
[0005]理论研究和实践表明，当前可进行二氧化碳地质封存的地质体主要有油气藏、深部咸水层、玄武岩、不可采煤层等，其中，由于油气藏自身良好的封闭性，与其他地质体相比，二氧化碳封存于其中的泄漏风险最小，并且由于油气藏中已部署了生产井和注入井，对二氧化碳进行封存也更为方便，经济效益也更好。
[0006]碳酸盐岩沉积盆地中，多次构造运动形成纵横交错的走滑断裂带，走滑剪切过程中应力集中，伴生发育了分布密集的裂缝及破碎区域。经大气溶蚀作用与热液溶蚀作用，断层两侧形成了大量形态各异、规...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于多频带地震资料的碳封存场址优选方法，其特征在于，所述方法包括：获取已知井位的原始地震资料和测井资料，进而获取井旁地质解释结果和三维叠后地震资料；基于所述三维叠后地震资料，获取目的层位标志层深度数据和标志层的等时三维展布；基于所述测井资料，进行剔除异常值和标准化的预处理获得标准化测井数据；基于所述三维叠后地震资料，进行地震子波扩频模拟，获得扩频模拟子波；基于所述扩频模拟子波，构建目标层位的等时地层格架模型，并计算断溶体几何结构和空间分布；基于所述三维叠后地震资料和扩频模拟子波，进行多尺度分解获得地震资料多尺度Bimf分量；基于所述扩频模拟子波和标准化测井数据，进行井震标定并忽略地震资料多尺度Bimf分量中的小尺度Bimf分量，获得时深转换关系；基于所述测井资料、提频后的地震资料和时深转换关系，在所述等时地层格架模型提供的地层趋势信息基础上，进行波形指示地震波阻抗反演获得波阻抗反演数据体；基于所述三维叠后地震资料，计算三维方差属性体，并划定沉积稳定区，基于所述沉积稳定区选择虚拟井井位，并通过虚拟井井间波阻抗插值，获取稳定地层波阻抗数据体；计算所述稳定地层波阻抗数据体与波阻抗反演数据体之差，获得波阻抗异常数据体；通过去除三维方差属性体中低于平均值的区域，保留断溶体的空间几何轮廓内的波阻抗异常数据，获得包含断溶体几何结构与内部波阻抗特征的断溶体波阻抗数据体；比对所述井旁地质解释结果和断溶体波阻抗数据体，划定洞穴储层特征值区间、裂缝破碎带特征值区间和围岩特征值区间，获得断溶体储层解释模型；根据所述断溶体储层解释模型，分析二氧化碳注入后的运移空间及储集空间，寻找具有一定容量的圈闭构造及良好的二氧化碳运移环境，使得注入后的二氧化碳在断裂带旁侧致密碳酸盐岩封堵以及顶部泥灰岩盖层密闭条件下以高密度游离相存储，选定为碳封存箱位置。2.根据权利要求1所述的基于多频带地震资料的碳封存场址优选方法，其特征在于，所述扩频模拟子波，其获得方法为：将原始地震资料的地震记录褶积模型在频率域的表示为：其中，表示傅氏变换后的地震记录频谱，表示傅氏变换后的地震子波频谱，表示傅氏变换后的反射系数频谱，表示角频率；将所述地震记录褶积模型在频率域的表示转化为地震记录线性系统频域的表示：其中，为地震记录线性系统频域表示，为地震子波线性系统频域表示，为反射系数线性系统频域表示；反傅氏变换为：
其中，表示地震记录频谱的复赛谱序列，表示地震子波频谱的复赛谱序列，表示反射系数频谱的复赛谱序列，t表示地震波到时；通过低通滤波器将复赛谱中的子波复赛谱序列和反射系数复赛谱序列进行分离，提取子波振幅；基于所述子波振幅，通过最小二乘法模拟地震子波振幅谱：其中，表示大于等于0的常数，表示地震子波频谱，由经傅氏变换而来，和为待求的关于频率的多项式，用于拟合地震子波振幅谱；基于所述模拟地震子波振幅谱，获得子波最大相位分量和最小相位分量；设子波的最大相位分量为、最小相位分量为，则子波为：振幅谱的复赛谱中表示为：其中，振幅谱的复赛谱在复赛谱的正、负轴上对称显示，为地震子波最大相位分量所对应的最小相位函数的复赛谱，为地震子波最小相位分量所对应的最大相位函数的复赛谱；基于所述振幅谱的复赛谱确定一组具有相同振幅谱的混合相位子波集合，调整俞氏子波参数，在保证地震子波主频完整的前提下，保持低频、扩展高频提升主频，提升有效带宽至预设的带宽阈值，获得扩频模拟子波。3.根据权利要求1所述的基于多频带地震资料的碳封存场址优选方法，其特征在于，所述地震资料Bimf分量，其获得方法为：设置初始的叠前道集矩阵：其中，为矩阵行坐标，为矩阵列坐标，为叠后三维地震资料数据的值，为矩阵元素值；设置变量为分解的Bimf层数，的初始值为1，定义初始化矩阵变量，获得变量矩阵为：计算关于的局部最大值矩阵和局部最小值矩阵：
在变量矩阵中以预设尺寸的观测矩阵进行观测，提取观测矩阵中的元素值，并获取观测矩阵的最大值；滑动所述观测矩阵，直至观测矩阵中心遍历所有矩阵变量h，将测得的观测矩阵的最大值赋值于对应观测矩阵的中心元素位置，获得局部最大值矩阵；通过设置观测矩阵获取观测矩阵中的最小值，进而获得局部最小值矩阵；通过样条插值的方法获取最大值包络面和最小值包络面；插值公式为：其中，A、B和C表示插值过度矩阵：B和C表示插值过度矩阵：B和C表示插值过度矩阵：其中，u和v为预设的大于0且小于1的值，为扩频模拟子波；求得为最大值包络面，将过度公式B中的局部最大值矩阵替换为局部最小值矩阵，获得为最小值包络面；计算最大值包络面和最小值包络面的均值，获得中间过度量：将变量矩阵减去中间过度量，获得地震资料对应的第j层Bimf分量：获取余量作为计算下一层Bimf分量的输入量：作为计算下一层Bimf分量的输入量：表示第l层的余量，表示第层的余量，第l
‑
1层的余量作为计算第l层Bimf分量的输入量；迭代计算Bimf分量，直至满足终止条件：
获得地震资料多尺度Bimf分量；其中，r为预设的终止阈值。4.根据权利要求1所述的基于多频带地震资料的碳封存场址优选方法，其特征在于，所述时深转换关系，其获取方式为：基于每个已知井位的测井资料中的声波时差曲线和密度曲线做乘积运算获取波阻抗曲线，进而计算反射系数曲线；以目的层段地震主频为依据构建雷克子波，将雷克子波与反射系数曲线褶积计算后，得到合成地震记录；将每个钻井井位井眼处的标志层深度数据与标志层的等时三维展布对应，计算合成地震记录与井旁地震道扩频模拟子波的相关性，当波形相关性高于第一相关阈值时，初步井震标定完成，获得测井深度与地震反射波双程旅行时之间的初步时深转化关系：其中，表示声波测井标志层深度对应的地震资料的双程旅行时；为声波时差；为测井曲线数据采样间隔；为地震波双程旅行时；将所述地震资料Bimf分量以尺度由大到小的顺序，逐步添加Bimf分量获得更新后的有效地震资料；每添加一个Bimf分量获得更新后的有效地震资料计算一次更新后的合成地震记录与有效地震资料的第二相关性；随着有效地震资料逐步添加Bimf分量，第二相关性起初呈现上升趋势，当第二相关性出现下降趋势时，取第二相关性峰值时的更新后的合成地震记录与更新后的地震资料，计算第二时深转化关系；将所述第二时深转化关系作为最终测得的时深转化关系。5.根据权利要求1所述的基于多频带地震资料的碳封存场址优选方法，其特征在于，所述波阻抗反演数据体，其获取方式包括：基于所述扩频模拟子波，计算待判别地震道波形与已知井的合成地震记录的波形相关性，根据波形相关性最高的井对应的波阻抗曲线建立初始模型；利用白噪声满足高斯分布的规律，将测井资料中的波阻抗数据表示为：其中，表示测井波阻抗曲线，表示待求解的地下地层实际波阻抗值，表示随机噪声；根据中心极限定理，也满足高斯分布，确定初始目标函数为：
其中，表示与后验信息有关的函数，表示基于最优样...
【专利技术属性】
技术研发人员：田飞，张江云，张旺，郑文浩，单小彩，
申请(专利权)人：中国科学院地质与地球物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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