本發(fā)明屬于地球物理勘探領(lǐng)域，特別涉及一種基于角度旋轉(zhuǎn)的AVO屬性交會烴類檢測方法。

背景技術(shù)：

AVO是振幅隨偏移距變化(Amplitude Variation with Offset)的英文縮寫，AVO屬性分析技術(shù)是利用反射系數(shù)隨入射角變化的原理，在疊前道集上分析地震反射振幅隨偏移距變化的關(guān)系，用以識別巖性及檢測含氣性的一種重要技術(shù)，主要利用泊松比差異所形成的AVO特征響應(yīng)來區(qū)分儲層與非儲層，而這種泊松比的差異，則是由巖性或含油氣性不同造成的，通過疊前地震資料可以得到P波阻抗反射率、S波阻抗反射率、彈性阻抗、流體因子等多種AVO屬性。如何優(yōu)選出能夠直接反映地下含油氣性的檢測方法一直是研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。Castagna等提出了用傳統(tǒng)AVO交會分析技術(shù)來揭示AVO屬性異常，該技術(shù)自提出以來，在油氣勘探中不斷發(fā)展并廣泛應(yīng)用，尤其是在天然氣勘探中發(fā)揮了重要作用。

現(xiàn)有技術(shù)主要是將AVO屬性對如截距和梯度、近道疊加和遠(yuǎn)道疊加、P波反射率和S波反射率等參數(shù)投影到交會圖上，使不同AVO異常分類顯示在交會圖的不同區(qū)域，根據(jù)先驗(yàn)信息從屬性空間中劃出AVO異常區(qū)，區(qū)分儲層與非儲層。

在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在以下問題：

在實(shí)際資料應(yīng)用中，特別是在碳酸鹽儲層中，P和G屬性的交會經(jīng)常會出現(xiàn)AVO流體異常分布范圍較大、異常區(qū)與非異常區(qū)重疊、流體異常不明顯等現(xiàn)象，導(dǎo)致AVO類型劃分存在多解性，利用傳統(tǒng)的AVO屬性交會方法難以區(qū)分AVO屬性異常。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于此，本發(fā)明提供一種基于角度旋轉(zhuǎn)的AVO屬性交會烴類檢測方法，用于利用AVO屬性交會方法更好地區(qū)分儲層與非儲層。

具體而言，包括以下的技術(shù)方案：

一種基于角度旋轉(zhuǎn)的振幅隨偏移距變化AVO屬性交會烴類檢測方法，所述方法包括：

獲取鉆井資料，確定待研究地質(zhì)層段；

對所述待研究地質(zhì)層段進(jìn)行正演模擬，得到所述待研究地質(zhì)層段的若干采樣點(diǎn)的AVO屬性數(shù)據(jù)；

根據(jù)所述若干采樣點(diǎn)的AVO屬性數(shù)據(jù)，得到AVO屬性交會圖；

對所述AVO屬性交會圖中的所有采樣點(diǎn)進(jìn)行趨勢擬合，得到擬合直線；

平移所述擬合直線，得到過原點(diǎn)的背景線；

以所述背景線及其垂線為坐標(biāo)軸，對所述所有采樣點(diǎn)繞預(yù)設(shè)坐標(biāo)點(diǎn)旋轉(zhuǎn)所述背景線與所述AVO屬性交會圖的橫軸之間夾角的度數(shù)，得到旋轉(zhuǎn)后的AVO屬性交會圖。

進(jìn)一步地，所述AVO屬性包括：截距屬性P、梯度屬性G、P×G屬性、P+G屬性和P-G屬性。

進(jìn)一步地，所述待研究地質(zhì)層段包括水層、氣層和干層。

進(jìn)一步地，所述根據(jù)所述若干采樣點(diǎn)的AVO屬性數(shù)據(jù)，得到AVO屬性交會圖具體包括：將所述若干采樣點(diǎn)的AVO屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，獲取表征AVO屬性最明顯的截距屬性P和梯度屬性G，得到P和G屬性交會圖。

進(jìn)一步地，所述對所述AVO屬性交會圖中的所有采樣點(diǎn)進(jìn)行趨勢擬合，得到擬合直線具體包括：對所述P和G屬性交會圖中的所有采樣點(diǎn)進(jìn)行趨勢擬合，得到P和G屬性表征的擬合直線。

進(jìn)一步地，所述度數(shù)小于180°。

進(jìn)一步地，所述對所述所有采樣點(diǎn)繞預(yù)設(shè)坐標(biāo)點(diǎn)旋轉(zhuǎn)所述擬合直線與所述AVO屬性交會圖的橫軸之間夾角的度數(shù)具體包括：假設(shè)在平面中，任意坐標(biāo)點(diǎn)(x,y)，繞預(yù)設(shè)坐標(biāo)點(diǎn)(rx₀,ry₀)逆時針旋轉(zhuǎn)所述擬合直線與所述AVO屬性交會圖的橫軸之間夾角的度數(shù)α后，形成新的坐標(biāo)點(diǎn)設(shè)為(x₀,y₀)，表示為：

x₀＝(x-rx₀)cosα-(y-ry₀)sinα+rx₀

y₀＝(x-rx₀)cosα-(y-ry₀)sinα+ry₀

進(jìn)一步地，所述預(yù)設(shè)坐標(biāo)點(diǎn)為原點(diǎn)，所述新的坐標(biāo)點(diǎn)表示為：

x₀＝(xcosα+ysinα)ⁿ

y₀＝(ycosα+xsinα)ⁿ

式中：n為放大系數(shù)；α為旋轉(zhuǎn)角度。

本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案的有益效果：

通過對待研究地質(zhì)層段進(jìn)行正演模擬，獲得待研究地質(zhì)層段的若干采樣點(diǎn)的AVO屬性數(shù)據(jù)，得到AVO屬性交會圖，并對AVO屬性交會圖中的所有采樣點(diǎn)進(jìn)行趨勢擬合，得到擬合直線，平移擬合直線，得到過原點(diǎn)的背景線，以背景線及其垂線為坐標(biāo)軸，對所有采樣點(diǎn)繞預(yù)設(shè)坐標(biāo)點(diǎn)旋轉(zhuǎn)背景線與AVO屬性交會圖的橫軸之間夾角的度數(shù)，得到旋轉(zhuǎn)后的AVO屬性交會圖，使得不同AVO異常分類得到加強(qiáng)顯示，便于直觀地識別出AVO流體的異常分類，并可以通過AVO屬性定量檢測烴類的取值范圍。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明一種基于角度旋轉(zhuǎn)的AVO屬性交會烴類檢測方法的方法流程圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例的地震剖面圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例的氣層與水層正演模擬AVO屬性分析圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例的不同流體相AVO道集差異圖；

圖5是本發(fā)明實(shí)施例的AVO敏感屬性分析圖；

圖6是本發(fā)明實(shí)施例的AVO屬性坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)示意圖；

圖7是本發(fā)明實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)后的AVO屬性示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

本實(shí)施例提供了一種基于角度旋轉(zhuǎn)的振幅隨偏移距變化AVO屬性交會烴類檢測方法，如圖1所示，該方法包括如下步驟：

步驟101：獲取鉆井資料，確定待研究地質(zhì)層段；

具體地，在地層埋藏較深、地震分辨率較低、或者儲層頂?shù)走吔缗c圍巖的接觸關(guān)系較復(fù)雜的情況下，烴類檢測的難度會增大。當(dāng)獲取了鉆井資料之后，確定待研究地質(zhì)層段，其中，待研究地質(zhì)層段包括水層、氣層和干層。

在本實(shí)施例中，確定待研究地質(zhì)層段龍王廟組，并獲取待研究地質(zhì)層段的聯(lián)井地震剖面圖，如圖2所示，其中，虛線表示儲層底即氣層或水層的底界。由于待研究地質(zhì)層段中的龍王組頂界與上覆圍巖地層之間接觸關(guān)系復(fù)雜，且目的層埋藏較深，龍王廟組頂界地震反射特征表現(xiàn)多元化(弱峰或波谷)；龍王廟組底界反射相對穩(wěn)定，基本表現(xiàn)為波谷反射；從已鉆井分析來看，有效含氣儲層主要集中在龍王廟組的中上部，在含氣儲層底部通常會形成一個比較明顯的亮點(diǎn)反射，目前解釋的亮點(diǎn)反射層位基本對應(yīng)氣層的底界(氣井)或水層底界(水井)，基于以上分析確定以虛線反射層位表示儲層底界(相當(dāng)于氣層或水層底界)來進(jìn)行AVO類型分析。

步驟102：對待研究地質(zhì)層段進(jìn)行正演模擬，得到待研究地質(zhì)層段的若干采樣點(diǎn)的AVO屬性數(shù)據(jù)；

振幅隨偏移距變化(Amplitude Variation with Offset)AVO屬性分析技術(shù)是利用反射系數(shù)隨入射角變化的原理，在疊前道集上分析地震反射振幅隨偏移距變化的關(guān)系，用以識別巖性及檢測含氣性的一種重要技術(shù)。它主要利用泊松比差異所形成的AVO特征響應(yīng)，來區(qū)分儲層與非儲層，而這種泊松比的差異，則是由巖性或含油氣性不同造成的。

通過疊前地震資料可以得到P波阻抗反射率、S波阻抗反射率、彈性阻抗、流體因子等多種AVO屬性，優(yōu)選出的AVO屬性能夠直接反映地下含油氣性。Castagna等提出了用傳統(tǒng)AVO交會分析技術(shù)來揭示AVO屬性異常，該技術(shù)自提出以來，在油氣勘探中不斷發(fā)展并廣泛應(yīng)用，尤其是在天然氣勘探中發(fā)揮了重要作用。

AVO技術(shù)的理論基礎(chǔ)是Zoeppritz方程：

其中，R_PP、R_PS為縱波、橫波的反射系數(shù)；T_PP、T_PS為縱波、橫波的透射系數(shù)；ρ₁、ρ₂為反射界面上下介質(zhì)的密度。此式揭示了反射系數(shù)(影響反射波振幅的主要因素)與入射角及界面兩側(cè)介質(zhì)的物理性質(zhì)之間的關(guān)系。

AVO屬性技術(shù)采用Zoeppritz方程的線性近似方程，即當(dāng)入射角小于30°時，縱波反射系數(shù)與入射角的關(guān)系可以用下式來近似表達(dá)：

R_P(θ)≈P+Gsin²θ

其中，P為近似零偏移距下縱波的反射振幅，也稱AVO截距，其大小取決于上下層之間的縱波阻抗差異(從高阻抗到低阻抗界面上的P值為正，反之為負(fù))；G為縱波反射振幅隨入射角的變化梯度，也稱AVO斜率，取決于泊松比的變化(當(dāng)振幅隨入射角增加而加大時為正，反之為負(fù))；θ為入射角度。

在AVO屬性分析技術(shù)的基礎(chǔ)上，采用正演模型研究進(jìn)行烴類檢測。對待研究地質(zhì)層段上的井，在用合成地震記錄進(jìn)行層位精確標(biāo)定的基礎(chǔ)上，研究正演模擬的結(jié)果記錄中含油氣儲層AVO屬性參數(shù)的特征，以及含油氣儲層與非含油氣儲層在各項(xiàng)特征上的差異和變化，指導(dǎo)利用實(shí)際地震道集的AVO反演結(jié)果進(jìn)行可靠的儲層含氣性解釋。其中，AVO屬性包括：截距屬性P、梯度屬性G、P×G屬性、P+G屬性和P-G屬性。

在本實(shí)施例中對c1井和c2井進(jìn)行了代表氣層與水層的正演模擬的AVO屬性分析，如圖3所示，通過c1井和c2井正演模擬表明，含氣儲層AVO規(guī)律為振幅隨偏移距變化呈減少趨勢，而水層振幅隨偏移距變化不明顯。同時，根據(jù)圖3，可通過振幅與入射角的關(guān)系圖來確定截距屬性P和梯度屬性G的取值。

步驟103：根據(jù)若干采樣點(diǎn)的AVO屬性數(shù)據(jù)，得到AVO屬性交會圖；

本步驟中，首先，通過分析不同流體相的AVO道集差異，得到AVO屬性變化規(guī)律，如圖4所示，即高產(chǎn)氣井的振幅隨偏移距增加而減少，水井的振幅隨偏移距增加變化基本無變化。其次，對AVO屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行敏感性分析，得到AVO敏感屬性分析圖，如圖5所示，將若干采樣點(diǎn)的AVO屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，獲取表征AVO屬性最明顯的截距屬性P和梯度屬性G，得到P和G屬性交會圖。

步驟104：對AVO屬性交會圖中的所有采樣點(diǎn)進(jìn)行趨勢擬合，得到擬合直線；

具體地，對P和G屬性交會圖中的所有采樣點(diǎn)進(jìn)行趨勢擬合，得到P和G屬性表征的擬合直線。

步驟105：平移擬合直線，得到過原點(diǎn)的背景線；

步驟106：以背景線及其垂線為坐標(biāo)軸，對所有采樣點(diǎn)繞預(yù)設(shè)坐標(biāo)點(diǎn)旋轉(zhuǎn)背景線與AVO屬性交會圖的橫軸之間夾角的度數(shù)，得到旋轉(zhuǎn)后的AVO屬性交會圖。

具體地，背景線與AVO屬性交會圖的橫軸之間夾角的度數(shù)小于180°。

假設(shè)在平面中，任意坐標(biāo)點(diǎn)(x,y)，繞預(yù)設(shè)坐標(biāo)點(diǎn)(rx₀,ry₀)逆時針旋轉(zhuǎn)擬合直線與AVO屬性交會圖的橫軸之間夾角的度數(shù)α后，形成新的坐標(biāo)點(diǎn)設(shè)為(x₀,y₀)，表示為：

x₀＝(x-rx₀)cosα-(y-ry₀)sinα+rx₀

y₀＝(x-rx₀)cosα-(y-ry₀)sinα+ry₀

當(dāng)預(yù)設(shè)坐標(biāo)點(diǎn)為原點(diǎn)，新的坐標(biāo)點(diǎn)表示為：

x₀＝(xcosα+ysinα)ⁿ

y₀＝(ycosα+xsinα)ⁿ

式中：n為放大系數(shù)；α為旋轉(zhuǎn)角度。

在P和G屬性交會圖中，上式可以表示為：

P₀＝(Pcosα+Gsinα)ⁿ

G₀＝(Gcosα+Psinα)ⁿ

式中：P是旋轉(zhuǎn)前的截距；G是旋轉(zhuǎn)前的梯度；P₀是旋轉(zhuǎn)后的截距；G₀是旋轉(zhuǎn)后的梯度。

在本實(shí)施例中，AVO屬性坐標(biāo)軸的旋轉(zhuǎn)示意圖如圖6所示，在實(shí)測井資料分析統(tǒng)計不同流體類型的井在P-G交會圖的分布區(qū)域的基礎(chǔ)上，以背景線及其垂線為坐標(biāo)軸，對所有采樣點(diǎn)繞預(yù)設(shè)坐標(biāo)點(diǎn)旋轉(zhuǎn)背景線與AVO屬性交會圖的橫軸之間夾角的度數(shù)α旋轉(zhuǎn)，使得旋轉(zhuǎn)后的不同AVO異常分類得到加強(qiáng)顯示，便于直觀地識別出AVO流體的異常分類，并可以通過AVO屬性的取值定量檢測烴類的取值范圍。

為了驗(yàn)證旋轉(zhuǎn)后AVO屬性交會可以更有利于烴類的檢測，將旋轉(zhuǎn)后的AVO屬性數(shù)據(jù)代入進(jìn)行驗(yàn)證，如圖7所示，過A23井的含氣儲層底界下方AVO高值異常明顯，且經(jīng)證實(shí)A23為工業(yè)氣井；過A54井可見含水儲層底界表現(xiàn)為低值異常，且經(jīng)證實(shí)A54為水井。由圖7可知，旋轉(zhuǎn)AVO屬性交會烴類檢測方法可以更明確更有針對性的突出AVO屬性異常，直觀地在剖面上識別出流體異常的分布。

本實(shí)施例通過對待研究地質(zhì)層段進(jìn)行正演模擬，獲得待研究地質(zhì)層段的若干采樣點(diǎn)的AVO屬性數(shù)據(jù)，得到AVO屬性交會圖，并對AVO屬性交會圖中的所有采樣點(diǎn)進(jìn)行趨勢擬合，得到擬合直線，平移擬合直線，得到過原點(diǎn)的背景線，以背景線及其垂線為坐標(biāo)軸，對所有采樣點(diǎn)繞預(yù)設(shè)坐標(biāo)點(diǎn)旋轉(zhuǎn)背景線與AVO屬性交會圖的橫軸之間夾角的度數(shù)，得到旋轉(zhuǎn)后的AVO屬性交會圖，使得不同AVO異常分類得到加強(qiáng)顯示，便于直觀地識別出AVO流體的異常分類，并可以通過AVO屬性定量檢測烴類的取值范圍。

以上所述僅是為了便于本領(lǐng)域的技術(shù)人員理解本發(fā)明的技術(shù)方案，并不用以限制本發(fā)明。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。