[发明专利]一种基于分频AVO反演的储层含气性半定量识别方法

说明书

技术领域

本发明属于地震勘探领域，具体涉及一种基于分频AVO反演的储层含气性半定量识别方法。

背景技术

复杂油气储层中的含气性地球物理识别是当前地球物理勘探的难点与关键点。在储层含气性识别的地球物理技术中，主要有AVO技术及频谱分析技术。AVO是英文Amplitude Various with Offset的简写，指的是振幅随偏移距的变化。由于不同偏移距地震波穿过的地下地层结构、岩石弹性性质、岩石岩性等方面的差异，造成AVO技术的复杂性。AVO的基础是不同地层泊松比的变化，而泊松比的变化是不同岩性及不同孔隙流体介质之间存在差异的客观事实。

利用频谱分析技术进行含气性识别，主要依据的是孔隙填充介质的喷射流动(或局部粘滞流动)原理，这种流动将引起地震波发生频散和衰减。近年来的研究发现，地震波的异常高的衰减或许是与饱和流体最密切相关的地震属性，因此地球物理学家一直试图将衰减机制应用到油气勘探中。喷射流理论研究表明，当油藏含气时，地震波表现为较强的能量衰减和速度散射，并且在这种条件下，地震振幅对地震波频率有很强的依赖性。地震波场数值模拟分析已经证明，这种衰减效应比传统的地震波传播扩散衰减强得多。地震振幅依赖频率变化的这种响应必然是瞬时的，这使得谱分解技术成为检测这种变化的理想工具。利用地层的衰减进行油气识别在国内外获得了很多成功案例。K1imentos利用P波和S波的衰减来区分油、气和水。Castagna等利用瞬时时频分析研究了与烃有关的低频阴影检测，并指出了时频分析在碳烃检测方面的作用。Chapman利用喷射流理论研究了与碳烃有关的衰减和散射异常，提出了与频率有关的AVO响应。Odebeatu等和Liu等通过实例进一步证明了这种频率AVO现象。

在理论上，由于流体介质不传播横波，所以横波速度随频率衰减梯度为零。现有技术中，由于振幅与频率之间的函数关系过于复杂。分频AVO反演都是对Zoeppritz近似公式进行泰勒展开，然后反演纵、横波速度随频率的衰减梯度。由于反演过程中目标函数的耦合效应，使得纵横波速度衰减梯度之间相互关联，即理论上说“横波速度随频率衰减梯度为零”，但是，由于“耦合效应”，使得反演结果不为零。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种基于分频AVO反演的储层含气性半定量识别方法，通过使其反演结果与产量挂钩，可以采用数据自动学习、拟合的方式，提高分频AVO反演的精度。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种基于分频AVO反演的储层含气性半定量识别方法，包括：

(1)利用三维地震数据，分别计算纵波速度衰减梯度和横波速度衰减梯度；分别绘制纵波速度衰减梯度与生产井产能之间的关系图和横波速度衰减梯度与生产井产能之间的关系图，开展线性拟合，计算两个衰减梯度与产能之间的相关系数R²(用于评价本相关系数与本专利最终结果的好坏)；纵波速度衰减梯度与横波速度衰减梯度之间的权重值x的初始值选择为1，即x₀=1；

(2)沿各井提取纵波速度衰减梯度和横波速度衰减梯度，计算各井生产层段反演值的加权和g_i,0，其中i表示井号；

(3)以井产能Y为纵坐标、以G为横坐标，进行最小二乘线性拟合，形成如下拟合公式：

Y=CG+E(4)

其中C、E为常数；G是g_i，0的大写表示；

(4)计算各井点值(井点值表示产能)与步骤(3)得到的拟合线之间的距离和d；

(5)令x_k+1=x_k+，，其中t为步长，k表示迭代次数；

(6)重复步骤(2)至步骤(5)，直到d_k>d_k-1,转入步骤(7)；

(7)输出g_i,k。

所述步骤(1)是这样实现的：

利用地球物理反演技术对公式(2)开展反演，求得纵波速度衰减梯度和横波速度衰减梯度：

(2)

其中，R(θ，f)表示地震反射系数；θ，f分别是地震反射系数的入射角与频率；A(θ)，B(θ)分别是只与入射角相关的系数函数；V_p，V_s，△V_p，△V_s分别表示地震纵波速度、横波速度、地震纵波速度变化、横波速度变换；分别表示是频率厂的函数。