[发明专利]复杂非均质储层介质中地震波衰减及速度频散预测方法

说明书

本发明提供了一种复杂非均质储层介质中地震波衰减及速度频散预测方法，属于碳氢化合物化石能源勘探开发领域。本方法包括：(1)根据非均质储层介质的岩性、含流体性质、流体饱和度Sg对储层岩石单元进行二维岩石物理建模；(2)在步骤(1)得到的物理建模上实施常规二维地震波传播模拟数值实验，通过施加点震源来实现弹性波在储层介质中的传播，获得每个时间层的应力场、速度场，并求取空间任意一点的应变场；(3)完成常规二维地震波传播模拟数值实验时，记录应力场、应变场的时间记录；(4)基于宏观平均原理求取REV单元的平均应力、应变场，其中ψ∈{τxx，τzz，εxx，εzz}。

技术领域

本发明属于碳氢化合物化石能源勘探开发领域，具体涉及一种复杂非均质储层介质中地震波衰减及速度频散预测方法，用于提高储层预测与流体识别的技术及可信度。该发明适用于陆地或海洋石油天然气勘探与开发、页岩气勘探与开采、煤层气勘探与开采，以及二氧化碳封存监控等领域。

背景技术

地震勘探中，人工激发的地震波在地下传播后到达检波器或传感器被记录下来，这些波场记录中携带了地下地质结构、岩石弹性性质与孔隙流体性质有关的响应信息。地震勘探工作者，根据地震波在地层岩石中的传播规律，利用合理的波场传播模型和地震数据处理、反演与解释方法，结合采集到的地震数据以及研究区域的地质认识寻找石油、天然气等化石能源。

随着国际油气勘探开发的深入发展，面临的问题日趋复杂。目前在我国的油气田勘探开发研究中，复杂地表、复杂构造以及复杂储层已经成为阻碍勘探发展的重要问题，发展困难的一个本质原因是地震波传播规律难以确定。近年来地球物理学家们做了大量的研究工作，在千方百计提高地震资料精度的基础上，从岩石物理、裂缝检测、缝洞性储层预测、油气检测和储层动态模拟等多个领域开展理论方法探索和应用技术开发，取得了一定成果，但均遇到了地震波传播规律不明确、理论基础不扎实的问题。例如，目前基于数据驱动的地震属性方法，完全从数据出发，研究地震波的几何学、运动学、动力学特征的变化，然而地震属性与储层岩性、储层表征参数、流体性质之间的关系复杂，不同工区和不同储层对所预测对象的敏感的地震属性是不同的，即使在同一工区、同一储层，对应的敏感地震属性也是有差异的。目前，提取的地震属性已达上百种之多，但是属性的无限制增加对于储层预测也会带来不利的影响，例如有些属性可能与储层本身无关，此类属性的引入反而会干扰预测的合理性。此外，无论是储层的构造变化或是岩性变化均可以引起地震波特征的变化，地震波变化特征与储层参数之间的关系目前并不是非常清楚，这也大大增加了利用地震属性进行预测储层的多解性。