一种致密砂岩储层预测方法与流程

1.本发明属于石油勘探地震储层预测技术领域，具体涉及一种致密砂岩储层预测方法。


背景技术：

2.致密砂岩储层一般指的是孔隙度小于10％的砂岩储层，致密砂岩“甜点”是指整体低孔隙、低渗透率砂岩中具有一定的孔隙空间(根据试油气工艺发展，孔隙度下限也不同，目前东濮为孔隙度大于7％)且含油气的储集层。目前，国内外预测“甜点”的方法主要有测井类、岩石物理类和地震类方法，其中致密砂岩储层甜点地震预测技术方法主要有以下三类：
3.第一类是地震相分析方法，例如，作者张玺华、陈洪德等人发表的名称为《四川盆地西部新场地区致密砂岩气藏储层预测方法研究》的论文中指出，该方法以地震沉积学为思路，通过信噪比谱作参考下的井控提高分辨率处理，在扩宽频谱的同时使剖面零相位化，并通过正演模拟及实钻井对比分析，明确地震反射同相轴的地质含义，在此基础上，利用地震切片技术进行地震相解释，对致密砂岩储层的有利相带进行预测。
4.第二类是地震属性分析方法，如作者朱超、夏志远等人发表的名称为《致密油储层甜点地震预测》的论文中指出，该方法通过岩石物理分析并结合正演模拟分析，明确研究区甜点具有中振幅、中频率的地震响应特征，进而采用分频成像、90度相位转换、分频属性优化等技术，利用甜点属性(振幅与频率比值)对红柳泉地区的致密油甜点进行预测。
5.此类的致密砂岩甜点预测方法主要是利用地震相及叠后地震属性分析，对致密砂岩的孔隙性及含油气性预测具有一定的多解性。
6.第三类是地震反演方法，例如，作者张琪、刘俊田等人发表的名称为《基于叠前反演的致密砂岩储层预测和含油气性检测》的论文中指出，该方法以叠前地震数据为基础，优选弹性参数并开展叠前反演，对储层的物性、含流体性进行预测，能够有效解决上述多解性的问题，可作为致密砂岩储层预测及含油气性检测研究的一个很重要的方法，但是该方法受制于叠前资料限制，当研究地区无叠前地震资料时，或者叠前地震资料品质较差时，该预测方法失效或预测精度很差。
7.除上述三类甜点地震预测技术方法，现有技术中其他油藏预测方法也不适用于进行致密砂岩储层甜点预测，例如，专利授权公告号为cn104142519b的中国发明专利文献公开了一种泥岩裂缝油藏预测方法，利用叠后地震数据的均方根振幅属性，先是识别出泥岩发育区，再利用分频相干、曲率等属性识别出泥岩中的裂缝发育带，最后通过基于匹配追踪时频分析技术的频变属性差值法检测泥岩裂缝发育带的含油性，从而对泥岩裂缝油藏分布范围进行精细刻画，实现了从裂缝储层预测到裂缝含油气性检测的逐步深入，提高了泥岩裂缝油藏的预测精度，但是，该利用叠后地震资料预测泥岩裂缝油藏技术无法满足致密砂岩甜点预测要求，致密砂岩储层与泥岩储层不同，砂岩储层多为砂泥岩互层沉积，埋藏深、单层厚度小，横向变化快，采用分频相干、曲率属性无法准确识别出致密砂岩甜点的边界，
难以满足致密砂岩油藏的高效勘探开发。
8.因此，现有的技术手段预测致密砂岩甜点技术还不够完善，难以满足致密砂岩甜点预测要求，主要存在如下几个问题：
9.(1)目前主流方法用到的致密砂岩孔隙性及含油气性预测技术均基于叠前地震资料，难以满足老区无叠前地震资料或叠前资料品质较差地区的致密砂岩甜点预测要求；
10.(2)致密砂岩储层多为砂泥岩薄互层沉积，埋藏深、单层厚度小，横向变化快，采用地震属性及地震相分析方法直接预测致密砂岩甜点精度较低。


技术实现要素：

11.本发明的目的是提供一种致密砂岩储层预测方法，用于解决现有方法预测精度低的问题，以及不适用无叠前地震资料地区的储层甜点预测问题。
12.基于上述目的，一种致密砂岩储层预测方法的技术方案如下：
13.1)获取研究区域的叠后地震数据，利用稀疏脉冲反演方法，得到波阻抗反演体；
14.2)获取研究区域的叠后地震数据，提取叠后地震数据的瞬时频率属性体；
15.3)利用基于匹配追踪时频分析的频变属性差值法，得到两个优势频率单频体的差值体；
16.4)对1)、2)3)步骤中得到的波阻抗反演体、瞬时频率属性体以及优势频率单频体的差值体分别进行归一化处理，按照以下公式进行计算，得到致密砂岩甜点属性体；
17.t＝imp*
△
amp/freq
18.其中，t为致密砂岩甜点属性体；imp为归一化后的波阻抗体；
△
amp为归一化后的优势频率单频体的差值体；freq为归一化后的瞬时频率体；
19.5)对4)中得到的致密砂岩甜点属性体，沿目的层段的顶底开时窗提取甜点属性平均值，识别出所述甜点属性平均值大于设定值的区域为致密砂岩甜点发育区。
20.上述技术方案的有益效果是：
21.本发明的方法，利用叠后地震资料进行一系列处理，分别得到波阻抗反演体、瞬时频率属性体和优势频率单频体的差值体，然后利用这三类地震属性体在致密砂岩中的表现特点，即高波阻抗、高差值体和低瞬时频率的特点，进而确定出致密砂岩甜点属性体，最终可靠的预测出致密砂岩甜点，提高了甜点预测精度。并且，该方法无需利用叠前地震资料，因此更适用于无叠前地震资料地区的储层甜点预测。
22.进一步的，步骤3)中利用基于匹配追踪时频分析的频变属性差值法，得到两个优势频率单频体的差值体包括：
23.(1)对研究区域进行油水井频谱分析，确定两个优势频率；
24.(2)将所述研究区域的叠后地震数据，转换成所述两个优势频率的单频体；
25.(3)对两个优势频率的单频体作差，得到两个优势频率单频体的差值体。
26.进一步的，所述波阻抗反演体的归一化处理公式如下：
27.imp＝(i
i-i
min
)/(i
max-i
min
)
28.上式中，imp为归一化之后的反演波阻抗体；ii为反演波阻抗体；i
min
为反演波阻抗体中的最小值；i
max
为反演波阻抗体中的最大值。
29.进一步的，所述瞬时频率属性体的归一化处理公式如下：
30.freq＝(f
i-f
min
)/(f
max-f
min
)
31.上式中，freq为归一化之后的瞬时频率体；fi为瞬时频率体；f
min
为瞬时频率体中的最小值；f
max
为瞬时频率体中的最大值。
32.进一步的，所述优势频率单频体的差值体的归一化处理公式如下：
33.△
amp＝(
△ai
-△amin
)/(
△amax
-△amin
)
34.上式中，
△
amp为归一化后的优势频率单频体的差值体；
△ai
为优势频率单频体的差值体；
△amin
为优势频率单频体的差值体中的最小值；
△amax
为优势频率单频体的差值体中的最大值。
35.进一步的，所述甜点属性平均值的计算式如下：
36.m＝(x1 x2 ... xn)/n
37.上式中，m为甜点属性平均值，x1、x2、
…
、xn为采样点的甜点属性值，n为采样点数。
附图说明
38.图1是本发明实施例中的致密砂岩储层预测方法流程图；
39.图2是本发明实施例中目的层段的致密砂岩甜点发育区预测图。
具体实施方式
40.本实施例提出一种致密砂岩储层预测方法，以某研究区某砂组(即目的层段)为例，该砂组主要发育致密砂岩，研究区具有三维叠后地震数据体及目的层某砂组的顶、底解释层位，钻遇目的层某砂组的井有20余口，其中有近10口井有自然伽马、声波时差、密度、电阻率等测井曲线，通过声波时差的倒数与密度的乘积计算得到的波阻抗曲线及孔隙度成果解释数据。根据研究区已钻井的波阻抗与自然伽马交汇图分析，确定致密砂岩具有高波阻抗的特征；通过以实钻井得到的声波、密度值为模型参数建立的不同致密砂岩含量、不同孔隙条件下的地质模型正演模拟分析，确定随着致密砂岩孔隙度的增加，地震频率表现为降低的特征；通过含不同流体已钻井井旁地震频谱分析及不同频率的地震属性提取分析，确定含油气储层具有高频变属性差的特征。
41.基于上述考虑，下面以某研究区某砂组为例，结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明，如图1所示，具体实现步骤如下：
42.步骤一，获取研究区域的叠后地震数据，利用稀疏脉冲反演方法，得到纵波波阻抗反演体，识别出反演波阻抗大于1.165*10^7克/立方厘米*米/秒的高值区为致密砂岩发育区。
43.本实施例中利用法国cgg公司的jason软件中的invertrace-plus模块，采用约束稀疏脉冲反演技术实现。本实施例中，约束稀疏脉冲反演技术是成熟的波阻抗反演技术之一，见辉固地球科技(北京)有限公司“叠后约束稀疏脉冲反演中文培训教程”第45-50页“约束稀疏脉冲反演(cssi)”。
44.步骤二，利用北京诺克斯达石油科技有限公司的地质放大镜geoscope软件中的瞬时属性提取instant attribute window模块，将叠后地震数据体转换为瞬时频率体。
45.利用瞬时频率体，在步骤一确定出的致密砂岩发育区基础上，识别出瞬时频率小于22赫兹的低值区为具有一定孔隙空间的致密砂岩发育区。
46.步骤三，利用基于匹配追踪时频分析的频变属性差值法对致密砂岩储层进行油气检测，识别出优势频率单频体差值体中的高值区为含油气区。具体的，包括以下子步骤：
47.3.1油水井频谱分析：分别提取目的层段(即研究区域)含油、含水井点处的地震频谱，分析含不同流体井点处的频谱特征，确定油、水井点处目的层段的有效频带，根据储层含油气之后具有高频衰减、低频增加的特性，优选其高、低频变化的优势频率。因此，本研究区优势频率分别为30hz和15hz；
48.3.2生成优势频率单频体：利用北京诺克斯达石油科技有限公司的地质放大镜geoscope软件中的匹配追踪时频分析mp time freqence模块将叠后地震数据转换成优势频率分别为30hz和15hz.的单频体；
49.3.3优势频率单频体差值分析：对步骤3.2中生成的优势频率单频体按照如下公式进行差值计算，计算公式如下：
50.△
a＝a
fl-a
fh
51.式中，
△
a为优势频率单频体的差值体(即地震振幅属性差数据体)；a
fl
为低频优势频率即15赫兹的单频体；a
fh
为高频优势频率即30赫兹的单频体。
52.得到优势频率单频体的差值体后，在步骤二中预测出的具有一定孔隙的致密砂岩发育区中，确定优势频率单频体差值体中大于250的高值区为含油气区。
53.步骤四，归一化处理：
54.将步骤一、步骤二和步骤三中得到的反演波阻抗体、地震频率体、优势频率单频体的差值体，分别进行归一化处理，得到归一化后的波阻抗体、频率体以及优势频率单频体的差值体。具体归一化处理过程如下：
55.4.1反演波阻抗体归一化处理：将步骤一中得到的反演波阻抗体按照如下公式进行归一化处理，得到归一化后的反演波阻抗体。
56.imp＝(i
i-i
min
)/(i
max-i
min
)
57.上式中，imp为归一化之后的反演波阻抗体；ii为反演波阻抗体；i
min
为反演波阻抗体中的最小值；i
max
为反演波阻抗体中的最大值。
58.4.2瞬时频率体归一化处理：将步骤二中得到的瞬时频率体按照如下公式进行归一化处理，得到归一化后的瞬时频率体。
59.freq＝(f
i-f
min
)/(f
max-f
min
)
60.上式中，freq为归一化之后的瞬时频率体；fi为瞬时频率体；f
min
为瞬时频率体中的最小值；f
max
为瞬时频率体中的最大值。
61.4.3优势频率单频体的差值体归一化处理：将步骤三中得到的优势频率差值体
△
a按照如下公式进行归一化处理，得到归一化后的优势频率单频体的差值体。
62.△
amp＝(
△ai
-△amin
)/(
△amax
-△amin
)
63.上式中，
△
amp为归一化后的优势频率单频体的差值体；
△ai
为优势频率单频体的差值体；
△amin
为优势频率单频体的差值体中的最小值；
△amax
为优势频率单频体的差值体中的最大值。
64.步骤五，确定致密砂岩甜点属性体：
65.对步骤四中得到的归一化之后的波阻抗体imp、瞬时频率体freq以及优势频率单频体的差值体
△
amp按照下列公式进行数学运算，得到致密砂岩甜点属性体。计算式如下：
66.t＝imp*
△
amp/freq
67.其中，t为致密砂岩甜点属性体；imp为归一化后的波阻抗体；
△
amp为归一化后的优势频率单频体的差值体；freq为归一化后的瞬时频率体。
68.步骤六，目的层致密砂岩甜点分布预测：
69.在步骤五中得到的致密砂岩甜点属性体t上，按照以下公式提取目的层段的甜点属性平均值：
70.m＝(x1 x2 ... xn)/n
71.上式中，m为目的层段甜点属性平均值，x为采样点的甜点属性值，n为采样点数。
72.确定致密砂岩甜点属性体t后，沿目的层段的顶底开时窗提取甜点属性平均值，预测致密砂岩储层甜点的发育区，得到如图2中所示的致密砂岩储层甜点分布预测平面图，其中甜点属性平均值大于1.1的区域为致密砂岩甜点发育区，图2中的符号表示的均为各个井号位置。
73.本实施例中，步骤一中确定的致密砂岩发育区，步骤二中确定的具有一定孔隙空间的致密砂岩发育区，以及步骤三中确定的含油气区，在本实施例中不是必要的，只是用于与预测出的致密砂岩储层甜点的发育区相互印证；作为其他实施方式，在实际应用本实施例时，还可以不必在步骤一、步骤二和步骤三中的发育区和含油气区，直接确定出反演波阻抗体、地震频率体、优势频率单频体的差值体即可。并且，确定这三个地震属性体过程可以分别进行，不必按照本实施例的先后顺序进行。
74.最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。