[发明专利]基于横波速度的高孔隙碎屑岩沉积地层的高分辨率勘探方法

说明书

技术领域

本发明涉及地球物理勘探技术，是一种在缺少全波列测井和垂直地震剖面测井法(VSP)资料的情况下基于横波速度的高孔隙碎屑岩的高分辨率勘探方法。

背景技术

三维三分量地震勘探涉及纵波、横波和转换波等类型的地震波。三维三分量地震勘探不但与地震数据有关，而且需要全波列测井或VSP测井资料的配合，以在纵向上获得更高的地层识别能力，并对主要的目标地层进行标定。由于三维三分量地震勘探所获得的地震数据具有三个或更多分量，因此在三维三分量地震资料的处理和解释过程中不但需要常规测井资料(以纵波速度测井曲线为主)，而且需要横波测井资料(以横波速度测井曲线为主)。

测井技术又称为地球物理测井技术，是一种井下油气勘探的重要手段，是在钻探井中使用反映热、声、电、光、磁和核放射性等物理性质的仪器测量地层的各种物理信息；通过对这些信息按各自的物理原理和它们之间相互联系进行数据处理和解释，辨别地下岩石的孔隙性、渗透性和流体性质及其分布，用于发现油气藏，评估油气储量及其产量。测井技术在油气田开发和钻井工程中也有广泛的用途。测井技术还是勘探煤、盐、硫、石膏、金属、地热、地下水、放射性等矿产资源的重要方法和有效手段，并扩展到工程地质、灾害地质、生态环境等领域的应用。在油气藏勘探开发中测井技术是地质家和油气藏开发工程师的“眼睛”，通过测井获得的测井资料是测井评价、地质研究和油气藏开发的科学依据。

目前常用的测井技术包括声波测井、电法测井、放射性测井、成像测井等。与地层速度有关的测井技术包括常规声波测井、声波全波列测井、垂直地震剖面测井(VSP)等。

由于声波全波列测井或VSP测井存在操作复杂、成本高、生产周期长等因素，横波速度资料不易获得，导致无法利用纵波测井资料对横波地震资料进行标定。因此，从常规的纵波测井资料中准确地估算出横波速度信息，对于缺少横波测井资料的三维三分量地震勘探工区来说是有意义的。

目前应用最广泛的横波速度估算方法是Castanga所提出的方法。该方法的核心是Castanga公式。该方法假设纵波速度不受流体和含烃饱和度影响，并在纵波速度和横波速度之间存在线性关系。但实际情况是纵波速度受地层中的孔隙流体影响很大，而横波速度几乎不受其影响，因此利用线性关系来描述纵波速度和横波速度的关系会造成很大的误差。Castanga公式仅适用于在低孔隙碎屑岩沉积地层中估算横波速度，当孔隙度增大时和在疏松砂岩储层中所求取的横波速度偏低。

因此，Castanga公式不能满足软地层、含流体地层和碳酸盐岩地层，仅用线性关系来描述纵波速度和横波速度之间的关系是不准确的。要尽可能准确地从常规声波测井资料中获得横波速度，需要根据地质条件和地层沉积类型对Castanga公式进行改进，然后利用新的改进算法估算出横波速度，并利用横波速度求取三维三分量地震工区的纵横波速度比，最后利用速度比进行岩性划分。

发明内容

本发明目的是提供一种针对软地层、含流体地层和碳酸盐岩地层岩性划分的基于横波速度的高孔隙碎屑岩的高分辨率勘探方法。

本发明提供以下技术方案：

本发明包括以下具体步骤：

(1)采用全波列测井或垂直地震剖面测井(VSP)记录一口井或多口井纵波速度与横波速度；

(2)将测井的纵波速度、横波速度和测井的自然伽玛曲线交会排列；

(3)根据交会点的聚集和分布确定砂岩和泥岩所对应的自然伽玛值分界点；

(4)确定高自然伽玛值段和低自然伽玛值段；

(5)根据高自然伽玛值段和低自然伽玛值段交会点分布做两直线，根据两条直线的截距和斜率得到砂岩段的纵波速度和横波速度关系式和泥岩段的纵波速度和横波速度关系式；

(6)在高自然伽玛值段和低自然伽玛值段分别采用以下公式进行横波速度计算：

高自然伽玛值段横波速度计算公式为：

V_s＝a1*V_p+a2+a3(γ-γ₀)

公式中，V_p为纵波速度，V_s1为高自然伽玛值段的横波速度，γ为自然伽玛值，a1、a2、a3为常数，γ₀为自然伽玛门槛值；

低自然伽玛值段横波速度计算公式为：

V_s＝b1*V_p+b2+b3(γ-γ₀)