本發(fā)明涉及地質(zhì)勘探技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及一種裂縫流體的檢測(cè)方法。

背景技術(shù)：

利用振幅隨偏移距的變化(Amplitude Versus with Offset，檢測(cè)AVO)來(lái)進(jìn)行流體識(shí)別是目前應(yīng)用較為廣泛的流體識(shí)別方法，含氣砂巖中地震波的反射系數(shù)會(huì)隨偏移距增加而增加的特征，也為利用AVO進(jìn)行流體識(shí)別奠定了基礎(chǔ)。為了更細(xì)致的研究地層巖性的AVO特征，本領(lǐng)域科研人員已經(jīng)提出了AVO響應(yīng)特征的劃分方案，并將疊前反演、多屬性交匯分析技術(shù)與AVO理論相結(jié)合，在多個(gè)地區(qū)的流體識(shí)別研究中獲得了成功。在這些技術(shù)的交叉結(jié)合中，能直接進(jìn)行流體性質(zhì)識(shí)別的流體因子(Fluid Factor)的概念被提出。由AVO疊前反演的彈性參數(shù)構(gòu)建的流體因子，起初是將拉梅系數(shù)和剪切模量結(jié)合起來(lái)進(jìn)行流體識(shí)別，之后，各國(guó)學(xué)者基于縱波阻抗和橫波阻抗提出了各自的流體因子，國(guó)內(nèi)的科研人員也在前人研究的基礎(chǔ)上提出了靈敏度較高的流體因子。

以上的各種流體因子均是在地下介質(zhì)為各向同性的前提下提出的，近年來(lái)，伴隨著各向異性理論的發(fā)展，科研人員也開(kāi)始將目光投向與各向異性介質(zhì)、尤其是裂縫相關(guān)的流體預(yù)測(cè)中，進(jìn)行了與裂縫相關(guān)的流體識(shí)別研究。但是，現(xiàn)有的技術(shù)難以直接進(jìn)行裂縫流體識(shí)別。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種裂縫流體的檢測(cè)方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)難以直接進(jìn)行裂縫流體識(shí)別的技術(shù)問(wèn)題。

本發(fā)明提供一種裂縫流體的檢測(cè)方法，包括：

建立裂縫流體模型；

對(duì)疊前道集進(jìn)行處理，得到多個(gè)方位角的第一CRP道集和基于偏移距的第二CRP道集；

對(duì)所述第一CRP道集進(jìn)行疊加處理及屬性計(jì)算，得到各個(gè)方位角的地震動(dòng)力學(xué)參數(shù)；

對(duì)所述第二CRP道集進(jìn)行疊前AVO反演，得到各向同性下的橫波阻抗和縱波阻抗；

根據(jù)所述地震動(dòng)力學(xué)參數(shù)、所述橫波阻抗和所述縱波阻抗，利用所述裂縫流體模型，求取裂縫流體因子；

根據(jù)所述裂縫流體因子的值，獲得裂縫流體的檢測(cè)結(jié)果。

進(jìn)一步的是，所述裂縫流體模型具體為：

$\sin \left(\mathrm{\θ}\right)=\frac{\mathrm{Fr}}{\sqrt{{\mathrm{Fr}}^2+{\mathrm{Fl}}^2}}$

$\cos \left(\mathrm{\θ}\right)=\frac{\mathrm{Fl}}{\sqrt{{\mathrm{Fr}}^2+{\mathrm{Fl}}^2}}$

其中，θ為裂縫流體因子，F(xiàn)r為裂縫識(shí)別項(xiàng)，F(xiàn)l為流體識(shí)別項(xiàng)。

進(jìn)一步的是，所述裂縫識(shí)別項(xiàng)為：

$\mathrm{Fr}=\frac{{10}^C}{I_{P\max }-{\mathrm{AI}}_{P\min }}$

其中，I_Pmax為不同方位縱波阻抗的最大值，I_Pmin為不同方位縱波阻抗的最小值，C為裂縫項(xiàng)調(diào)節(jié)參數(shù)，A為裂縫項(xiàng)系數(shù)，代表可識(shí)別的最小各向異性強(qiáng)度。

優(yōu)選的是，所述可識(shí)別的最小各向異性強(qiáng)度A通過(guò)三向應(yīng)力測(cè)試的波速各向異性求得。

進(jìn)一步的是，所述流體識(shí)別項(xiàng)為：

$\mathrm{Fl}={\mathrm{BI}}_S^2-I_p^2$

其中，I_S為各向同性下計(jì)算的橫波阻抗，I_P為各向同性下計(jì)算的縱波阻抗，B為流體項(xiàng)系數(shù)。

優(yōu)選的是，所述流體項(xiàng)系數(shù)B的值為干燥巖石縱波速度與橫波速度比的平方。

優(yōu)選的是，所述對(duì)疊前道集進(jìn)行處理，得到多個(gè)方位角的第一CRP道集和基于偏移距的第二CRP道集，具體包括：

對(duì)疊前道集進(jìn)行方位角信息處理，得到多個(gè)方位角的第一CRP道集；

對(duì)疊前道集進(jìn)行偏移距信息處理，得到基于偏移距的第二CRP道集。

進(jìn)一步的是，所述對(duì)疊前道集進(jìn)行方位角信息處理，得到多個(gè)方位角的第一CRP道集，具體為：

對(duì)疊前道集進(jìn)行方位角道集抽取；

對(duì)各個(gè)方位角道集分別進(jìn)行疊前時(shí)間偏移；

得到多個(gè)方位角的第一CRP道集。

進(jìn)一步的是，所述對(duì)疊前道集進(jìn)行偏移距信息處理，得到基于偏移距的第二CRP道集，具體為：

對(duì)疊前道集進(jìn)行常規(guī)速度分析；

對(duì)疊前道集進(jìn)行疊前時(shí)間偏移；

得到基于偏移距的第二CRP道集。

進(jìn)一步的是，所述根據(jù)所述裂縫流體因子的值，獲得裂縫流體的檢測(cè)結(jié)果，具體為：

當(dāng)所述裂縫流體因子的值為0°至90°時(shí)，裂縫流體的檢測(cè)結(jié)果為地層含氣，裂縫可識(shí)別，且所述裂縫流體因子的值越小，地層含氣飽和度越高；

當(dāng)所述裂縫流體因子的值為90°至180°時(shí)，裂縫流體的檢測(cè)結(jié)果為地層含水，裂縫可識(shí)別，且所述裂縫流體因子的值越大，地層含水飽和度越高；

當(dāng)所述裂縫流體因子的值為180°至270°時(shí)，裂縫流體的檢測(cè)結(jié)果為地層含水，無(wú)裂縫或裂縫不可識(shí)別，且所述裂縫流體因子的值越小，地層含水飽和度越高；

當(dāng)所述裂縫流體因子的值為270°至360°時(shí)，裂縫流體的檢測(cè)結(jié)果為地層含氣，無(wú)裂縫或裂縫不可識(shí)別，且所述裂縫流體因子的值越大，地層含氣飽和度越高。

本發(fā)明帶來(lái)了以下有益效果：本發(fā)明提供的裂縫流體的檢測(cè)方法中，通過(guò)對(duì)疊前道集進(jìn)行兩種處理，得到了多個(gè)方位角的第一CRP道集和基于偏移距的第二CRP道集，并進(jìn)一步得到地震動(dòng)力學(xué)參數(shù)、橫波阻抗和縱波阻抗，再利用裂縫流體模型求取裂縫流體因子。根據(jù)裂縫流體因子的值，能夠準(zhǔn)確的得出裂縫流體的分布特征及流體飽和度，從而解決了現(xiàn)有技術(shù)難以直接進(jìn)行裂縫流體識(shí)別的技術(shù)問(wèn)題，對(duì)于裂縫型油氣藏的勘探具有重要意義。

本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說(shuō)明書(shū)中闡述，并且，部分地從說(shuō)明書(shū)中變得顯而易見(jiàn)，或者通過(guò)實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過(guò)在說(shuō)明書(shū)、權(quán)利要求書(shū)以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要的附圖做簡(jiǎn)單的介紹：

圖1是本發(fā)明實(shí)施例一提供的裂縫流體的檢測(cè)方法的流程圖；

圖2是圖1中步驟S2的詳細(xì)流程圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例一中裂縫流體因子的物理意義及其與流體飽和度的關(guān)系的示意圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例二中目標(biāo)井含氣飽和度與裂縫流體因子的對(duì)比曲線圖。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合附圖及實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，借此對(duì)本發(fā)明如何應(yīng)用技術(shù)手段來(lái)解決技術(shù)問(wèn)題，并達(dá)成技術(shù)效果的實(shí)現(xiàn)過(guò)程能充分理解并據(jù)以實(shí)施。需要說(shuō)明的是，只要不構(gòu)成沖突，本發(fā)明中的各個(gè)實(shí)施例以及各實(shí)施例中的各個(gè)特征可以相互結(jié)合，所形成的技術(shù)方案均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

實(shí)施例一：

本發(fā)明實(shí)施例提供一種裂縫流體的檢測(cè)方法，可應(yīng)用于裂縫型油氣藏的勘探。如圖1所示，該裂縫流體的檢測(cè)方法包括：

S1：建立裂縫流體模型。

從地質(zhì)的成因來(lái)看，裂縫與流體是密切相關(guān)的。本發(fā)明實(shí)施例提出一種能夠同時(shí)表示裂縫和流體的參數(shù)：裂縫流體因子(Factor of Fluid-filled Fracture，簡(jiǎn)稱FFF)，或稱為裂流因子。

裂縫流體因子既能夠表征地下巖層裂縫的發(fā)育情況，又能進(jìn)行地層的流體識(shí)別。也就是說(shuō)，裂縫流體因子能夠表征地層如下四種情況的差異：地層含水且裂縫不發(fā)育，地層含氣且裂縫不發(fā)育，地層含水且裂縫發(fā)育，地層含氣且裂縫發(fā)育。上述四種不同的地層情況，與直角坐標(biāo)系中的四個(gè)象限具有相似性，因此可以用直角坐標(biāo)系內(nèi)某一點(diǎn)所在的象限(坐標(biāo)值的正負(fù)情況)來(lái)對(duì)應(yīng)由裂縫、流體確定的四種不同的地層情況。

首先，建立裂縫識(shí)別項(xiàng)：

在進(jìn)行裂縫識(shí)別時(shí)，考慮到裂縫對(duì)地震波動(dòng)力學(xué)屬性(例如波阻抗、頻率、衰減等)的方位各向異性影響較為明顯，并希望裂縫識(shí)別項(xiàng)的取值隨裂縫強(qiáng)度的 增加而減小。因此，本發(fā)明實(shí)施例(以縱波阻抗為例)定義的裂縫識(shí)別項(xiàng)為：

$\mathrm{Fr}=\frac{{10}^C}{I_{P\max }-{\mathrm{AI}}_{P\min }}---\left(1\right)$

其中，F(xiàn)r用于表征裂縫是否發(fā)育，并對(duì)應(yīng)于直角坐標(biāo)系中的y軸。I_Pmax為不同方位縱波阻抗的最大值，I_Pmin為不同方位縱波阻抗的最小值。C為裂縫項(xiàng)調(diào)節(jié)參數(shù)，參考值為10，其調(diào)節(jié)原則是使裂縫識(shí)別項(xiàng)的數(shù)值量綱與下文中的流體識(shí)別項(xiàng)的數(shù)值量綱一致。A為裂縫項(xiàng)系數(shù)，代表可識(shí)別的最小各向異性強(qiáng)度，取值范圍在1.01至1.1以內(nèi)，可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)室的三向應(yīng)力測(cè)試(波速各向異性)得到，同時(shí)也可包含其他實(shí)驗(yàn)室方式獲得的巖石速度各向異性參數(shù)，并且A的值與方位縱波速度極值及介質(zhì)最小可識(shí)別的各向異性系數(shù)ε存在以下關(guān)系式：

$\mathrm{\ϵ}=\frac{V_{P\max }-V_{P\min }}{V_{P\min }}=\frac{V_{P\max }}{V_{P\min }}-1=A-1---\left(2\right)$

其中，V_Pmax為方位縱波速度的最大值，V_Pmin為方位縱波速度的最小值。

當(dāng)?shù)貙痈飨虍愋詮?qiáng)度較大，裂縫為可識(shí)別時(shí)，F(xiàn)r為正值，且裂縫越發(fā)育，F(xiàn)r的值越小；當(dāng)?shù)貙痈飨虍愋詮?qiáng)度較小，裂縫為不可識(shí)別時(shí)，F(xiàn)r為負(fù)值。在I_Pmax＝AI_Pmin特殊情況時(shí)，可認(rèn)為地層裂縫不可識(shí)別。

然后，建立流體識(shí)別項(xiàng)：

在進(jìn)行流體識(shí)別時(shí)，引入Russell定義的流體因子公式：

$\mathrm{\ρf}=I_p^2-{\mathrm{cI}}_S^2---\left(3\right)$

其中，ρf為流體因子，c為調(diào)節(jié)參數(shù)，I_S為各向同性下計(jì)算的橫波阻抗，I_P為各向同性下計(jì)算的縱波阻抗。在地層含水時(shí)，ρf為明顯正高值；在地層含氣時(shí)，ρf為明顯正低值。

考慮到巖石含氣時(shí)縱波速度比含水時(shí)縱波速度小，本實(shí)施例對(duì)Russell的流體因子進(jìn)行調(diào)整，使調(diào)整后的表達(dá)式在含氣時(shí)值為正，含水時(shí)值為負(fù)，得到的流體識(shí)別項(xiàng)為：

$\mathrm{Fl}={\mathrm{BI}}_S^2-I_p^2---\left(4\right)$

其中，F(xiàn)l用于表征地層的流體性質(zhì)，并對(duì)應(yīng)于直角坐標(biāo)系中的x軸。B為流體項(xiàng)系數(shù)，其值可以為一常數(shù)；也可以根據(jù)干燥巖石縱波速度與橫波速度比的平方(B＝(V_P/V_S)²)的曲線獲得，根據(jù)巖性不同，其取值的變化范圍在2.2至4之間。

當(dāng)?shù)貙雍瑲鈺r(shí)，F(xiàn)l為正值，參考Russell的流體因子定義可以看出，F(xiàn)l在含 氣砂巖中的值大于含水砂巖，并且其值越大，含氣飽和度越高；當(dāng)?shù)貙雍畷r(shí)，F(xiàn)l為負(fù)值。

將上述的裂縫識(shí)別項(xiàng)和流體識(shí)別項(xiàng)通過(guò)同一角度θ綜合起來(lái)，即可得到本發(fā)明實(shí)施例的裂縫流體模型：

$\sin \left(\mathrm{\θ}\right)=\frac{\mathrm{Fr}}{\sqrt{{\mathrm{Fr}}^2+{\mathrm{Fl}}^2}}$

(5)

$\cos \left(\mathrm{\θ}\right)=\frac{\mathrm{Fl}}{\sqrt{{\mathrm{Fr}}^2+{\mathrm{Fl}}^2}}$

其中，θ為裂縫流體因子，F(xiàn)r為裂縫識(shí)別項(xiàng)，F(xiàn)l為流體識(shí)別項(xiàng)。

S2：對(duì)疊前道集進(jìn)行處理，得到多個(gè)方位角的第一共反射點(diǎn)(Common Reflecrtion Point，簡(jiǎn)稱CRP)道集和基于偏移距的第二CRP道集。

本實(shí)施例中的疊前道集為疊前動(dòng)校正(Normal Moveout，簡(jiǎn)稱NMO)道集。如圖2所示，本步驟具體包括：

S21：對(duì)疊前NMO道集進(jìn)行偏移距與方位角分析。

之后，對(duì)疊前NMO道集進(jìn)行兩種不同的處理：

對(duì)疊前NMO道集進(jìn)行方位角信息處理，得到多個(gè)方位角的第一CRP道集，具體為：

S22：對(duì)疊前NMO道集進(jìn)行方位角道集抽取。

S23：分別在各方位角道集上進(jìn)行方位角速度分析，對(duì)各個(gè)方位角道集分別進(jìn)行疊前時(shí)間偏移。

S24：得到多個(gè)方位角的第一CRP道集。

同時(shí)，對(duì)疊前NMO道集進(jìn)行偏移距信息處理，得到基于偏移距的第二CRP道集，具體為：

S25：以AVO信息為目的，對(duì)疊前NMO道集進(jìn)行常規(guī)速度分析。

S26：對(duì)疊前NMO道集進(jìn)行疊前時(shí)間偏移。

S27：得到基于偏移距的第二CRP道集。

S3：對(duì)第一CRP道集進(jìn)行疊加處理及屬性計(jì)算，得到各個(gè)方位角的地震動(dòng)力學(xué)參數(shù)。

具體的，對(duì)各個(gè)方位角的第一CRP道集進(jìn)行疊加處理，然后分別求取各個(gè)方位角疊加數(shù)據(jù)體的地震動(dòng)力學(xué)屬性，其數(shù)據(jù)基礎(chǔ)包括了不同處理流程得到的方位角純波地震數(shù)據(jù)。求得的地震動(dòng)力學(xué)屬性包括頻率、衰減、波阻抗、振幅、能量 等與之相關(guān)的所有動(dòng)力學(xué)屬性。

S4：對(duì)第二CRP道集進(jìn)行疊前AVO反演，得到各向同性下的橫波阻抗和縱波阻抗。

具體的，對(duì)第二CRP道集進(jìn)行分入射角角疊加處理，并在得到的遠(yuǎn)中近入射角數(shù)據(jù)體上進(jìn)行疊前AVO反演，求取各向同性下的橫波阻抗和縱波阻抗，其中包括了多種佐伊普里茲(Zoeppritz)近似方程的疊前反演求取方式。

S5：根據(jù)地震動(dòng)力學(xué)參數(shù)、橫波阻抗和縱波阻抗，利用裂縫流體模型，求取裂縫流體因子。

具體的，將步驟S3和步驟S4得到的計(jì)算結(jié)果代入式(1)和式(4)中，分別計(jì)算裂縫流體因子的裂縫識(shí)別項(xiàng)和流體識(shí)別項(xiàng)，再將裂縫識(shí)別項(xiàng)和流體識(shí)別項(xiàng)代入式(5)中，通過(guò)裂縫識(shí)別項(xiàng)與流體識(shí)別項(xiàng)之比的反正切值，求取裂縫流體因子的值。

S6：根據(jù)裂縫流體因子的值，獲得裂縫流體的檢測(cè)結(jié)果。

裂縫流體因子值(FFF值)的取值范圍為0°至360°，結(jié)合正弦函數(shù)和余弦函數(shù)在0°至360°范圍內(nèi)的單調(diào)性，裂縫流體因子的物理意義及其與流體飽和度的關(guān)系如下表及圖3所示：

當(dāng)FFF值為0°至90°時(shí)，裂縫流體的檢測(cè)結(jié)果為地層含氣，裂縫可識(shí)別，且FFF值越小，地層含氣飽和度越高。

當(dāng)FFF值為90°至180°時(shí)，裂縫流體的檢測(cè)結(jié)果為地層含水，裂縫可識(shí)別，且FFF值越大，地層含水飽和度越高。

當(dāng)FFF值為180°至270°時(shí)，裂縫流體的檢測(cè)結(jié)果為地層含水，無(wú)裂縫或裂縫不可識(shí)別，且FFF值越小，地層含水飽和度越高。

當(dāng)FFF值為270°至360°時(shí)，裂縫流體的檢測(cè)結(jié)果為地層含氣，無(wú)裂縫或裂縫不可識(shí)別，且FFF值越大，地層含氣飽和度越高。

此外，在坐標(biāo)軸附近裂縫流體因子的物理意義較為特殊：在x軸附近(FFF值為接近0°或180°)代表裂縫、流體發(fā)育區(qū)，在y軸附近(FFF值為接近90°或270°)代表裂縫發(fā)育情況不同的干層，且FFF值為90°時(shí)，也就是式(1)中的I_Pmax＝AI_Pmin時(shí)，對(duì)應(yīng)無(wú)裂縫干層。

本發(fā)明實(shí)施例提供的裂縫流體的檢測(cè)方法中，通過(guò)對(duì)疊前NMO道集進(jìn)行兩種處理，得到了多個(gè)方位角的第一CRP道集和基于偏移距的第二CRP道集，并進(jìn)一步得到地震動(dòng)力學(xué)參數(shù)、橫波阻抗和縱波阻抗，再利用裂縫流體模型求取裂縫流體因子。裂縫流體因子能夠準(zhǔn)確的表征地層的裂縫發(fā)育情況及流體性質(zhì)，通過(guò)對(duì)裂縫流體因子的分析，能夠清晰的描述地下巖層裂縫和流體的空間分布特征。因此，根據(jù)裂縫流體因子的值能夠準(zhǔn)確的得出裂縫流體的分布特征及流體飽和度，從而解決了現(xiàn)有技術(shù)難以直接進(jìn)行裂縫流體識(shí)別的技術(shù)問(wèn)題，對(duì)于裂縫型油氣藏的勘探具有重要意義。

另外，在不同值域范圍內(nèi)，裂縫流體因子與流體飽和度均有對(duì)應(yīng)關(guān)系，更易于尋找最有利的勘探目標(biāo)區(qū)，提高了預(yù)測(cè)結(jié)果的商業(yè)應(yīng)用價(jià)值?？碧饺藛T最為關(guān)注的含氣裂縫發(fā)育帶對(duì)應(yīng)的裂縫流體因子為低值，在研究人員進(jìn)行最終的地質(zhì)成果繪圖時(shí)，可以將裂縫流體因子最低值標(biāo)示為暖色調(diào)(如紅色)，裂縫流體因子最高值(含氣無(wú)裂縫)標(biāo)示為冷色調(diào)(如藍(lán)色)，即可直觀的把握研究區(qū)的裂縫及含氣分布特征。

實(shí)施例二：

本實(shí)施例使用上述裂縫流體的檢測(cè)方法，對(duì)目標(biāo)井進(jìn)行了裂縫流體檢測(cè)。如圖4所示，在測(cè)井資料中，目標(biāo)井有含氣飽和度曲線，由裂縫流體因子數(shù)據(jù)體提取目標(biāo)井位置的曲線值，與目標(biāo)井的含氣飽和度曲線進(jìn)行對(duì)比。

目標(biāo)井2747-2800米井段附近，含氣飽和度為高值，對(duì)應(yīng)的FFF值取值均在0°至90°之間。在2782米附近為含氣飽和度峰值，對(duì)應(yīng)的FFF值也趨向于0°。在2800米至2900米，含氣飽和度逐漸下降，F(xiàn)FF值取值在180°附近，表現(xiàn)為低含氣飽和度，高含水飽和度。

從對(duì)比情況來(lái)看，目標(biāo)井含氣飽和度與裂縫流體因子的整體趨勢(shì)一致，證明了裂縫流體因子在含氣飽和度判別上的有效性和可靠性。

雖然本發(fā)明所公開(kāi)的實(shí)施方式如上，但所述的內(nèi)容只是為了便于理解本發(fā)明而采用的實(shí)施方式，并非用以限定本發(fā)明。任何本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明所公開(kāi)的精神和范圍的前提下，可以在實(shí)施的形式上及細(xì)節(jié)上作任何的修改與變化，但本發(fā)明的專利保護(hù)范圍，仍須以所附的權(quán)利要求書(shū)所界定的范圍為準(zhǔn)。