储层水平缝发育程度评价方法、装置、电子设备及介质与流程

1.本发明涉及油汽地球物理技术领域，更具体地，涉及一种储层水平缝发育程度评价方法、装置、电子设备及介质。


背景技术：

2.页岩油气藏是目前油气勘探开发的重要领域。在页岩油气储层中，水平层理缝是重要的储集空间和疏导体系，对页岩油气藏的勘探开发具有重要的意义。
3.一般水平层理缝发育的页岩油气储层可以等效为vti(a transversely isotropic medium with a vertical axis of symmetry)介质。daley和hron给出vti介质的纵波和转换波等反射和透射系数表达式。r
ü
ger在banik和thomsen等的研究基础之上，给出了更精确的纵波反射系数近似公式，且该近似形式的准确度较好时所对应的入射角范围更大。许多研究人员也对vti介质的弹性波反射系数进行了深入研究，并推导了不同形式的弹性波反射系数简化公式，然而对于vti介质的avo或ava反演的研究成果，公开的文献却比较少。plessix和bork(2000)对vti各向异性参数反演进行了深入的研究，发现单纯从反射纵波的信息出发，最多只能得到2项较准确的反演信息，纵波各向异性参数ε和各向异性参数δ很难通过纵波ava反演方法确定，如果加上转换横波的信息，也最多只能准确反演3个未知量，且各向异性参数和纵波、横波和密度是耦合在一起的，单独的各向异性参数依旧难以准确得到。所以至今很少见到页岩vti介质的avo或ava实际反演成果。
4.因此，有必要开发一种储层水平缝发育程度评价方法、装置、电子设备及介质。
5.公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。


技术实现要素：

6.本发明提出了一种储层水平缝发育程度评价方法、装置、电子设备及介质，其能够通过vti介质纵波反射系数公式结合gardner关于速度、密度的公式，反演页岩油气储层各向异性参数，评价水平裂缝的发育程度，预测油气储层的甜点。
7.第一方面，本公开实施例提供了一种储层水平缝发育程度评价方法，包括：
8.将原始偏移距道集传换为地震角道集；
9.针对所述地震角道集进行ava反演，计算各向异性参数的变化项；
10.根据所述各向异性参数的变化项，计算目的层的vti介质thomsen参数；
11.根据所述目的层的vti介质thomsen参数，评价储层水平缝发育程度。
12.优选地，通过公式(1)针对所述地震角道集进行ava反演：
[0013][0014]
其中，为vti介质的纵波反射系数，p1为纵波变化项，c1为纵波和各向异性参数变化项，θ为入射角，g1为纵、横波速度和各向异性参数综合变化项。
[0015]
优选地，计算各向异性参数的变化项包括：
[0016]
反演计算纵波变化项与纵波和各向异性参数变化项；
[0017]
通过所述纵波变化项与所述纵波和各向异性参数变化项，计算所述各向异性参数的变化项。
[0018]
优选地，通过公式(2)计算纵波变化项：
[0019][0020]
其中，p1为纵波变化项，α是待研究地区岩石gardner公式中纵波速度的指数项，符号δ表示上下两层参数的差。
[0021]
优选地，通过公式(3)计算纵波和各向异性参数变化项：
[0022][0023]
其中，c1为纵波和各向异性参数变化项，ε为vti介质中的thomsen纵波各项异性参数。
[0024]
优选地，通过公式(4)计算所述各向异性参数的变化项：
[0025][0026]
其中，δε为各向异性参数的变化项。
[0027]
优选地，根据所述目的层的vti介质thomsen参数，评价储层水平缝发育程度包括：
[0028]
所述目的层的vti介质thomsen参数越大，则水平缝越发育。
[0029]
作为本公开实施例的一种具体实现方式，
[0030]
第二方面，本公开实施例还提供了一种储层水平缝发育程度评价装置，包括：
[0031]
转换模块，将原始偏移距道集转换为地震角道集；
[0032]
反演模块，针对所述地震角道集进行ava反演，计算各向异性参数的变化项；
[0033]
计算模块，根据所述各向异性参数的变化项，计算目的层的vti介质thomsen参数；
[0034]
评价模块，根据所述目的层的vti介质thomsen参数，评价储层水平缝发育程度。
[0035]
优选地，通过公式(1)针对所述地震角道集进行ava反演：
[0036][0037]
其中，为vti介质的纵波反射系数，p1为纵波变化项，c1为纵波和各向异性参数变化项，θ为入射角，g1为纵、横波速度和各向异性参数综合变化项。
[0038]
优选地，计算各向异性参数的变化项包括：
[0039]
反演计算纵波变化项与纵波和各向异性参数变化项；
[0040]
通过所述纵波变化项与所述纵波和各向异性参数变化项，计算所述各向异性参数的变化项。
[0041]
优选地，通过公式(2)计算纵波变化项：
[0042][0043]
其中，p1为纵波变化项，α是待研究地区岩石gardner公式中纵波速度的指数项，符号δ表示上下两层参数的差。
[0044]
优选地，通过公式(3)计算纵波和各向异性参数变化项：
[0045][0046]
其中，c1为纵波和各向异性参数变化项，ε为vti介质中的thomsen纵波各项异性参数。
[0047]
优选地，通过公式(4)计算所述各向异性参数的变化项：
[0048][0049]
其中，δε为各向异性参数的变化项。
[0050]
优选地，根据所述目的层的vti介质thomsen参数，评价储层水平缝发育程度包括：
[0051]
所述目的层的vti介质thomsen参数越大，则水平缝越发育。
[0052]
第三方面，本公开实施例还提供了一种电子设备，该电子设备包括：
[0053]
存储器，存储有可执行指令；
[0054]
处理器，所述处理器运行所述存储器中的所述可执行指令，以实现所述的储层水平缝发育程度评价方法。
[0055]
第四方面，本公开实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现所述的储层水平缝发育程度评价方法。
[0056]
本发明的方法和装置具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实
施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。
附图说明
[0057]
通过结合附图对本发明示例性实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。
[0058]
图1示出了根据本发明的一个实施例的储层水平缝发育程度评价方法的步骤的流程图。
[0059]
图2示出了根据本发明的一个实施例的三层模型的示意图。
[0060]
图3示出了根据本发明的一个实施例的反演系数的示意图。
[0061]
图4示出了根据本发明的一个实施例的目的层的vti介质thomsen参数的示意图。
[0062]
图5示出了根据本发明的一个实施例的目的层平面的示意图。
[0063]
图6示出了根据本发明的一个实施例的一种储层水平缝发育程度评价装置的框图。
[0064]
附图标记说明：
[0065]
201、转换模块；202、反演模块；203、计算模块；204、评价模块。
具体实施方式
[0066]
下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。
[0067]
当地下介质水平层状，且相邻层之间差异不大的前提下，采用thomsen各向异性参数参数，ruger推导了vti各向异性介质中p波反射系数，其表达形式如下：
[0068][0069]
其中，θ为入射角，z＝ρv
p
为垂向纵波阻抗，为垂向剪切模量。v
p
、vs表示垂直方向的纵、横波速度。公式(5)中z、v
p
、g代表上下两层对应参数的平均值，前置有符号“δ”的项代表上下两层参数的差。δ和ε为vti介质thomsen参数。当thomsen各向异性参数均为零时，公式(5)退化为均匀各向同性介质纵波反射系数。
[0070]
由于在ava反演研究中希望得到地层速度、各向异性参数的表达形式，因此利用纵波阻抗、剪切模量以及三角函数关系对(1)进行改写，得到适合反演的表达形式：
[0071][0072]
其中，
[0073]
在公式(6)中p、g、c是待反演的参数。
[0074]
利用公式(6)可以反演得到p、g、c，然而这三个量是纵、横波速度、密度及两个各项异性参数的混合表达形式，要想得到单独的速度、密度或各向异性参数，公式(6)是不可能得到的，必须添加新的信息。
[0075]
gardner 1974年对世界各地多种岩石进行了测试、分析，提出了岩石密度和纵波速度之间的指数拟合公式，其表达形式如下：
[0076][0077]
对于不同的类、不同地方的岩石参数a和指数α是不相同的，需要从实际数据来进行确定。
[0078]
本发明提供一种储层水平缝发育程度评价方法，包括：
[0079]
将原始偏移距道集转换为地震角道集。
[0080]
针对地震角道集进行ava反演，计算各向异性参数的变化项；在一个示例中，通过公式(1)针对地震角道集进行ava反演：
[0081][0082]
其中，为vti介质的纵波反射系数，p1为纵波变化项，c1为纵波和各向异性参数变化项，θ为入射角，g1为纵、横波速度和各向异性参数综合变化项。
[0083]
在一个示例中，计算各向异性参数的变化项包括：反演计算纵波变化项与纵波和各向异性参数变化项；通过纵波变化项与纵波和各向异性参数变化项，计算各向异性参数的变化项。
[0084]
在一个示例中，通过公式(2)计算纵波变化项：
[0085][0086]
其中，p1为纵波变化项，α是待研究地区岩石gardner公式中纵波速度的指数项，符号δ表示上下两层参数的差。
[0087]
在一个示例中，通过公式(3)计算纵波和各向异性参数变化项：
[0088][0089]
其中，c1为纵波和各向异性参数变化项，ε为vti介质中的thomsen纵波各项异性参数。
[0090]
在一个示例中，通过公式(4)计算各向异性参数的变化项：
[0091][0092]
其中，δε为各向异性参数的变化项。
[0093]
具体地，将公式(7)带入公式(5)中，得到
[0094][0095]
对公式(8)采用下式进行超定方程的最小二乘法进行求解，得到公式(1)，进而可以得到纵波变化项为公式(2)，纵波和各向异性参数变化项为公式(3)，进而通过公式(4)计算各向异性参数的变化项。
[0096]
根据各向异性参数的变化项以及先验上层各向异性参数的数值，计算目的层的vti介质thomsen参数ε。
[0097]
根据目的层的vti介质thomsen参数ε，评价储层水平缝发育程度。在一个示例中，根据目的层的vti介质thomsen参数ε，评价储层水平缝发育程度包括：目的层的vti介质thomsen参数ε越大，则水平缝越发育。
[0098]
本发明还提供一种储层水平缝发育程度评价装置，包括：
[0099]
转换模块，将原始偏移距道集转换为地震角道集。
[0100]
反演模块，针对地震角道集进行ava反演，计算各向异性参数的变化项；在一个示例中，通过公式(1)针对地震角道集进行ava反演：
[0101][0102]
其中，为vti介质的纵波反射系数，p1为纵波变化项，c1为纵波和各向异性参数变化项，θ为入射角，g1为纵、横波速度和各向异性参数综合变化项。
[0103]
在一个示例中，计算各向异性参数的变化项包括：反演计算纵波变化项与纵波和各向异性参数变化项；通过纵波变化项与纵波和各向异性参数变化项，计算各向异性参数的变化项。
[0104]
在一个示例中，通过公式(2)计算纵波变化项：
[0105][0106]
其中，p1为纵波变化项，α是待研究地区岩石gardner公式中纵波速度的指数项，符号δ表示上下两层参数的差。
[0107]
在一个示例中，通过公式(3)计算纵波和各向异性参数变化项：
[0108][0109]
其中，c1为纵波和各向异性参数变化项，ε为vti介质中的thomsen纵波各项异性参数。
[0110]
在一个示例中，通过公式(4)计算各向异性参数的变化项：
[0111][0112]
其中，δε为各向异性参数的变化项。
[0113]
具体地，将公式(7)带入公式(5)中，得到
[0114][0115]
对公式(8)采用下式进行超定方程的最小二乘法进行求解，得到公式(1)，进而可以得到纵波变化项为公式(2)，纵波和各向异性参数变化项为公式(3)，进而通过公式(4)计算各向异性参数的变化项。
[0116]
计算模块，根据各向异性参数的变化项以及先验上层各向异性参数的数值，计算目的层的vti介质thomsen参数；
[0117]
评价模块，根据目的层的vti介质thomsen参数，评价储层水平缝发育程度。在一个示例中，根据目的层的vti介质thomsen参数，评价储层水平缝发育程度包括：目的层的vti介质thomsen参数越大，则水平缝越发育。
[0118]
本发明还提供一种电子设备，电子设备包括：存储器，存储有可执行指令；处理器，处理器运行存储器中的可执行指令，以实现上述的储层水平缝发育程度评价方法。
[0119]
本发明还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述的储层水平缝发育程度评价方法。
[0120]
为便于理解本发明实施例的方案及其效果，以下给出四个具体应用示例。本领域技术人员应理解，该示例仅为了便于理解本发明，其任何具体细节并非意在以任何方式限制本发明。
[0121]
实施例1
[0122]
图1示出了根据本发明的一个实施例的储层水平缝发育程度评价方法的步骤的流程图。
[0123]
如图1所示，该储层水平缝发育程度评价方法包括：步骤101，将原始偏移距道集转换为地震角道集；步骤102，针对地震角道集进行ava反演，计算各向异性参数的变化项；步骤103，根据各向异性参数的变化项，计算目的层的vti介质thomsen参数；步骤104，根据目的层的vti介质thomsen参数，评价储层水平缝发育程度。
[0124]
图2示出了根据本发明的一个实施例的三层模型的示意图。上、下层是各向同性介质，中间是水平缝发育的各向异性介质。各层模型弹性参数和各向异性参数如表1所示。
[0125]
表1
[0126][0127]
图3示出了根据本发明的一个实施例的反演系数的示意图。
[0128]
图4示出了根据本发明的一个实施例的目的层的vti介质thomsen参数的示意图。可以看到ava反演得到的结果和模型实际参数符合得很好，这说明本方法是准确的。
[0129]
图5示出了根据本发明的一个实施例的目的层平面的示意图。
[0130]
沿图示箭头方向，目的层向盆地中心区延伸。反演结果表明，越靠近盆地中心，水平缝越发育，反演结果和地质认识相符。这说明本方法的预测水平缝发育程度的结果是合理的。
[0131]
实施例2
[0132]
图6示出了根据本发明的一个实施例的一种储层水平缝发育程度评价装置的框图。
[0133]
如图6所示，该储层水平缝发育程度评价装置，包括：
[0134]
转换模块201，将原始偏移距道集转换为地震角道集；
[0135]
反演模块202，针对地震角道集进行ava反演，计算各向异性参数的变化项；
[0136]
计算模块203，根据各向异性参数的变化项，计算目的层的vti介质thomsen参数；
[0137]
评价模块204，根据目的层的vti介质thomsen参数，评价储层水平缝发育程度。
[0138]
作为可选方案，通过公式(1)针对地震角道集进行ava反演：
[0139][0140]
其中，为vti介质的纵波反射系数，p1为纵波变化项，c1为纵波和各向异性参数变化项，θ为入射角，g1为纵、横波速度和各向异性参数综合变化项。
[0141]
作为可选方案，计算各向异性参数的变化项包括：
[0142]
反演计算纵波变化项与纵波和各向异性参数变化项；
[0143]
通过纵波变化项与纵波和各向异性参数变化项，计算各向异性参数的变化项。
[0144]
作为可选方案，通过公式(2)计算纵波变化项：
[0145][0146]
其中，p1为纵波变化项，α是待研究地区岩石gardner公式中纵波速度的指数项，符号δ表示上下两层参数的差。
[0147]
作为可选方案，通过公式(3)计算纵波和各向异性参数变化项：
[0148][0149]
其中，c1为纵波和各向异性参数变化项，ε为vti介质中的thomsen纵波各项异性参数。
[0150]
作为可选方案，通过公式(4)计算各向异性参数的变化项：
[0151][0152]
其中，δε为各向异性参数的变化项。
[0153]
作为可选方案，根据目的层的vti介质thomsen参数，评价储层水平缝发育程度包括：
[0154]
目的层的vti介质thomsen参数越大，则水平缝越发育。
[0155]
实施例3
[0156]
本公开提供一种电子设备包括，该电子设备包括：存储器，存储有可执行指令；处理器，处理器运行存储器中的可执行指令，以实现上述储层水平缝发育程度评价方法。
[0157]
根据本公开实施例的电子设备包括存储器和处理器。
[0158]
该存储器用于存储非暂时性计算机可读指令。具体地，存储器可以包括一个或多个计算机程序产品，该计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质，例如易失性存储器和/或非易失性存储器。该易失性存储器例如可以包括随机存取存储器(ram)和/或高速缓冲存储器(cache)等。该非易失性存储器例如可以包括只读存储器(rom)、硬盘、闪存等。
[0159]
该处理器可以是中央处理单元(cpu)或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其它形式的处理单元，并且可以控制电子设备中的其它组件以执行期望的功能。在本公开的一个实施例中，该处理器用于运行该存储器中存储的该计算机可读指令。
[0160]
本领域技术人员应能理解，为了解决如何获得良好用户体验效果的技术问题，本实施例中也可以包括诸如通信总线、接口等公知的结构，这些公知的结构也应包含在本公开的保护范围之内。
[0161]
有关本实施例的详细说明可以参考前述各实施例中的相应说明，在此不再赘述。
[0162]
实施例4
[0163]
本公开实施例提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现所述的储层水平缝发育程度评价方法。
[0164]
根据本公开实施例的计算机可读存储介质，其上存储有非暂时性计算机可读指令。当该非暂时性计算机可读指令由处理器运行时，执行前述的本公开各实施例方法的全部或部分步骤。
[0165]
上述计算机可读存储介质包括但不限于：光存储介质(例如：cd－rom和dvd)、磁光存储介质(例如：mo)、磁存储介质(例如：磁带或移动硬盘)、具有内置的可重写非易失性存储器的媒体(例如：存储卡)和具有内置rom的媒体(例如：rom盒)。
[0166]
本领域技术人员应理解，上面对本发明的实施例的描述的目的仅为了示例性地说明本发明的实施例的有益效果，并不意在将本发明的实施例限制于所给出的任何示例。
[0167]
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。