一種砂泥巖儲層的孔隙度與泥質(zhì)含量的地震預測方法
【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明設及石油與天然氣勘探技術(shù)領域，特別設及一種砂泥巖儲層的孔隙度與泥 質(zhì)含量的地震預測方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 陸相砂泥巖儲層是我國油氣勘探的主要對象，砂泥巖儲層具有分布廣泛、油氣資 源豐富、油氣儲層發(fā)育及勘探難度大等特點。砂泥巖儲層一般是在一定沉積環(huán)境中形成的， 其垂向序列常表現(xiàn)出某種周期性，呈砂、泥巖互層結(jié)構(gòu)，砂巖顆粒之間往往分布著粘±礦 物。砂泥巖儲層是否能夠成為具有工業(yè)價值的油氣儲層主要受到巖石物性及巖性等條件限 審IJ，其中巖石孔隙度大小是評價砂泥巖儲層的重要依據(jù)。巖石孔隙度越高，存儲油氣的能力 越強，并且流體在孔隙中流通的能力也越強。
[0003] 一般而言，砂泥巖的孔隙度主要與地層成巖過程、埋藏年代、巖石性質(zhì)，特別是粘 ±礦物的含量及性質(zhì)、地層溫度和壓力等因素有關(guān)。其中，泥質(zhì)顆粒的分布方式對砂泥巖孔 隙度具有決定性作用，泥質(zhì)含量大小是影響砂泥巖儲層孔隙度的關(guān)鍵因素之一。因此，進行 油氣儲層性能評價時，準確確定砂泥巖儲層孔隙度及泥質(zhì)含量至關(guān)重要。砂泥巖儲層孔隙 度與泥質(zhì)含量預測技術(shù)是儲層評價的重要方法之一，可靠的預測結(jié)果是油氣儲層評價和井 位部署等重要依據(jù)。
[0004] 孔隙度是指巖石中孔隙體積與巖石總體積之比。對于砂泥巖而言，巖石主要由固 體骨架和孔隙構(gòu)成，其中固體骨架成分主要W石英、長石、白云石及粘±礦物為主。其中粘 ±礦物在巖石內(nèi)部的分布主要有發(fā)散式、紋層式或結(jié)構(gòu)塊狀等分布，其中發(fā)散式或結(jié)構(gòu)狀 分布對巖石孔隙度具有重要作用。此外，巖石受到外力后會發(fā)生變形，孔隙度大的巖石容易 變形，巖石表現(xiàn)為柔性較強；孔隙度小的巖石受力后不易變形，巖石剛性增強。巖石受力變 形的特征與波的速度存在線性相關(guān)，剛性較強的巖石，波的傳播速度快，反之，剛性弱，柔性 較強的巖石，波的傳播速度慢。因此，可W利用地震波速度與巖石變形能力之間關(guān)系間接計 算巖石孔隙度大小。
[0005] 通常，獲取儲層孔隙度的方法主要有實驗直接測定方法和地球物理信息間接預測 方法。實驗測定方法主要針對儲層取屯、巖石樣品（下稱巖樣）在實驗室開展巖樣孔隙度、 電鏡掃描W及聲學參數(shù)等測試。地球物理間接預測方法主要包括測井孔隙度等物性參數(shù)解 釋、測井孔隙度與地震數(shù)據(jù)關(guān)系模型建立，W及地震數(shù)據(jù)預測孔隙度等步驟。國內(nèi)外學者針 對測井孔隙度與地震數(shù)據(jù)關(guān)系模型建立方法及地震數(shù)據(jù)預測孔隙度具體過程進行過大量 的研究。
[0006] 現(xiàn)有各種地震資料預測孔隙度的方法在特定條件下取得一定效果，但也存在一些 重要的理論基礎缺陷。
[0007] 1、對于陸相沉積巖層，儲層大多由砂巖與泥質(zhì)成分復合構(gòu)成，砂巖中總存在數(shù)量 不等的泥質(zhì)成分，該些泥質(zhì)成分或分散在巖石顆粒表面、或呈塊狀與顆粒相接觸，或泥質(zhì)成 分呈紋層狀與砂層互層。泥質(zhì)成分的存在極大地改變巖石的孔隙度，使得巖石孔隙度與其 彈性參數(shù)之間關(guān)系非常復雜，僅利用地震屬性（包括縱波阻抗）信息預測孔隙度存在很大 的局限性，預測結(jié)果可靠性差。
[000引2、利用地震波形屬性預測孔隙度時，都存在隱含的假設條件，即地震屬性與巖石 孔隙度存在映射關(guān)系。實際地層因其沉積環(huán)境、埋深、礦物成分變化W及地層壓力和溫度差 異，使得儲層孔隙度變化非常大，地震波形屬性與儲層孔隙度之間關(guān)系存在很大的不確定 性。此外，地震波形屬性與儲層的巖石物理性質(zhì)之間缺乏明確的物理意義，故難W用于解釋 儲層孔隙度變化特征。
[0009] 3、常規(guī)疊后反演數(shù)據(jù)只能得到縱波阻抗信息，使用縱波阻抗單一信息預測儲層物 性參數(shù)必然存在計算結(jié)果的多解性。一般而言，砂泥巖儲層地層孔隙度與泥質(zhì)含量等參數(shù) 密不可分，因此，單一疊后波阻抗反演方法從理論上無法得到準確的儲層孔隙度等其它儲 層信息。
[0010] 在實踐研究過程中，上述技術(shù)不足從理論基礎上限制了現(xiàn)有預測技術(shù)的計算精 度，無法準確預測陸相砂泥巖儲層孔隙度及巖性變化規(guī)律。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有預測技術(shù)的缺陷，提供了一種砂泥巖儲層的孔隙度與泥 質(zhì)含量的地震預測方法，該方法是建立在嚴格的儲層巖石物理理論基礎上，針對砂泥巖中 泥質(zhì)含量的影響，采用孔隙度與泥質(zhì)含量同步反演方法，克服計算孔隙度單一參數(shù)帶來的 不確定因素。為了避免地震波形屬性與儲層巖石物理參數(shù)之間無直接物理意義的缺陷，及 疊后縱波阻抗信息不足等問題，本發(fā)明采用疊前反演，縱、橫波阻抗聯(lián)合反演孔隙度與泥質(zhì) 含量的方法，提高了地震預測孔隙度與泥質(zhì)含量的計算精度。
[0012] 為達到上述目的，本發(fā)明提出了一種砂泥巖儲層的孔隙度與泥質(zhì)含量的地震預測 方法，該方法包括：步驟A，采集砂泥巖儲層的巖屯、樣品，通過模擬原始儲層的條件，測定該 巖屯、樣品的測試數(shù)據(jù)；步驟B，根據(jù)巖石物理理論，基于所述巖屯、樣品的測試數(shù)據(jù)計算獲得 所述砂泥巖儲層的基質(zhì)彈性參數(shù)；步驟C，根據(jù)所述砂泥巖基質(zhì)彈性參數(shù)及所述巖屯、樣品 的測試數(shù)據(jù)，獲得砂泥巖儲層縱、橫波速度-孔隙度-泥質(zhì)含量理論關(guān)系；步驟D，根據(jù)采集 到的實際測井數(shù)據(jù)，計算測井孔隙度與測井泥質(zhì)含量，其中，所述實際測井數(shù)據(jù)至少包括測 井速度；步驟E，基于所述砂泥巖儲層的縱、橫波速度-孔隙度-泥質(zhì)含量理論關(guān)系，進行參 數(shù)交會分析，標定和校正所述測井速度、測井孔隙度與測井泥質(zhì)含量，獲得測井校正速度、 測井校正孔隙度與測井校正泥質(zhì)含量；步驟F，基于所述砂泥巖儲層的縱、橫波速度-孔隙 度-泥質(zhì)含量理論關(guān)系W及所述測井校正速度、測井校正孔隙度與測井校正泥質(zhì)含量，建 立測井縱、橫波阻抗-孔隙度-泥質(zhì)含量的定量預測模型；步驟G，W測井校正速度計算獲 得的測井縱、橫波阻抗數(shù)據(jù)作為約束，采用地震疊前反演，獲得地震縱波阻抗數(shù)據(jù)體、橫波 阻抗數(shù)據(jù)體W及密度數(shù)據(jù)體；步驟H，根據(jù)所述地震縱波阻抗數(shù)據(jù)體、橫波阻抗數(shù)據(jù)體、密 度數(shù)據(jù)體W及測井縱、橫波阻抗-孔隙度-泥質(zhì)含量的定量預測模型，進行地震孔隙度與泥 質(zhì)含量數(shù)據(jù)反演，獲得地震預測的孔隙度數(shù)據(jù)體和泥質(zhì)含量數(shù)據(jù)體。
[0013] 本發(fā)明的砂泥巖儲層孔隙度與泥質(zhì)含量預測方法，首次提出基于巖石物理模型 約束，利用縱、橫波阻抗聯(lián)合反演孔隙度及泥質(zhì)含量，詳細闡述了砂泥巖儲層巖石物理分 析技術(shù)，巖石物理模型約束下的砂泥巖儲層測井數(shù)據(jù)質(zhì)量分析和校正技術(shù)W及縱、橫波阻 抗-孔隙度-泥質(zhì)含量預測模型建立和應用技術(shù)，其中，縱、橫波阻抗聯(lián)合同步反演孔隙度 和泥質(zhì)含量的概念是本發(fā)明首創(chuàng)，實驗測試數(shù)據(jù)與實際地震數(shù)據(jù)應用表明，本發(fā)明較之傳 統(tǒng)的地震預測方法具有顯著地有效性和可靠性。
【附圖說明】
[0014] 此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不 構(gòu)成對本發(fā)明的限定。在附圖中：
[0015] 圖1為本發(fā)明一實施例的砂泥巖儲層的孔隙度與泥質(zhì)含量的地震預測方法流程 圖。
[0016] 圖2A及圖2B分別為采用S相化shin-Shtrikman理論計算的砂泥巖儲層基質(zhì)的 縱、橫波速度與泥質(zhì)含量的取值范圍示意圖。
[0017] 圖3A及圖3B分別為通過理論計算的砂泥巖儲層縱、橫波速度與孔隙度及泥質(zhì)含 量關(guān)系示意圖，由此理論關(guān)系可W推測出縱、橫波阻抗與孔隙度及泥質(zhì)含量預測模型。
[0018] 圖4為新疆某油田（下稱研究區(qū)）主要目的層深度段的砂泥巖儲層測井響應數(shù)據(jù) 不意圖。
[0019] 圖5為根據(jù)圖4所示測井響應數(shù)據(jù)計算的研究區(qū)主要目的層深度段（下稱目的層 段）巖性、孔隙度及泥質(zhì)含量結(jié)果。
[0020] 圖6為砂泥巖儲層縱波速度-孔隙度-泥質(zhì)含量交會圖。
[0021] 圖7為經(jīng)過校正處理后的砂泥巖儲層縱波速度-孔隙度-泥質(zhì)含量交會圖。
[0022] 圖8為研究區(qū)砂泥巖地層測井縱波阻抗-孔隙度-泥質(zhì)含量預測模型示意圖。
[0023] 圖9為研究區(qū)砂泥巖地層測井橫波阻抗-孔隙度-泥質(zhì)含量預測模型示意圖。
[0024] 圖10為S維地震疊前反演的縱波阻抗剖面示意圖。
[0025] 圖11為S維地震疊前反演的橫波阻抗剖面示意圖。
[0026] 圖12為S維地震波阻抗反演的孔隙度剖面示意圖。
[0027] 圖13為地震預測孔隙度與測井孔隙度對比分析示意圖。
[002引圖14為研究區(qū)目的層段頂界地震預測孔隙度平面示意圖。
[0029] 圖15為S維地震波阻抗反演的泥質(zhì)含量剖面示意圖。
[0030] 圖16為地震預測泥質(zhì)含量與測井計算泥質(zhì)含量對比分析示意圖。
[0031] 圖17為研究區(qū)目的層段頂界地震預測泥質(zhì)含量平面示意圖。
【具體實施方式】
[0032] W下配合圖示及本發(fā)明的較佳實施例，進一步闡述本發(fā)明為