[发明专利]一种计及弹性阻抗二阶梯度的储层参数反演方法

说明书

本发明涉及一种计及弹性阻抗二阶梯度的储层参数反演方法，包括根据叠前地震数据预测弹性阻抗，利用所述弹性阻抗反演预测储层参数，所述利用弹性阻抗反演预测储层参数具体为，首先推导出一种利用修正孔隙度和流体体积模量表征的饱和流体岩石体积模量的简化近似式；其次，利用岩石体积模量简化近似式，针对内幕型孔缝储层，推导出利用密度、修正孔隙度和流体体积模量表征的反射系数近似式，并建立弹性阻抗表达式；最后，不同角度的叠前地震道集预测弹性阻抗体，利用弹性阻抗的二阶梯度，反演预测储层的密度、修正孔隙度和流体体积模量。与现有技术相比，本发明的储层参数反演结果具有较高的稳定性和可靠性。

技术领域

本发明涉及储层参数求解领域，尤其是涉及一种计及弹性阻抗二阶梯度的储层参数反演方法。

背景技术

流体类型识别和储层孔隙度预测是油藏描述的重要任务。流体替换模型将岩石的弹性模量与岩石的矿物类型、孔隙度、流体体积模量连接起来，为通过弹性参数预测进而计算孔隙度和流体体积模量奠定基础(Gassmann，1951)。

为了从地震数据中估测油气藏的性质，地球物理学家提出了不同类型的反射系数表达式。Aki和Richards(1980)提出了纵横波速度反射率表征的纵波反射系数近似式；同时，基于速度反射率表征的反射系数近似公式，针对不同的参数估测要求，以纵横波阻抗、模量、拉美参数、流体因子等表征的反射系数也相继被提出。类比于声波阻抗，Connolly(1999)提出了随入射角度变化的弹性阻抗。基于弹性阻抗概念，地球物理学家们开展了两步反演方法的研究：1)利用叠前地震数据预测得到弹性阻抗；2)利用估测的弹性阻抗提取储层弹性和物性参数(Zong et al.,2013；Chen et al.,2018)。

在储层弹性和物性参数求解过程中，贝叶斯框架下的叠前反演被广发应用。输入不同角度的叠前地震振幅数据，通过概率估计和约束，实现储层弹性参数和悟性参数的反演。然而反演过程中往往忽略了地震数据的二阶梯度影响，在一定程度上降低了反演的可靠性。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在忽略了地震数据的二阶梯度影响的缺陷而提供一种计及弹性阻抗二阶梯度的储层参数反演方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种计及弹性阻抗二阶梯度的储层参数反演方法，包括根据叠前地震数据预测弹性阻抗，利用所述弹性阻抗反演预测储层参数，所述利用弹性阻抗反演预测储层参数具体为，根据所述弹性阻抗的一阶梯度和二阶梯度，反演预测储层参数。

进一步地，所述储层参数的预测表达式为：

m＝m₀+γΔm

Δm＝-H^-1g

式中，m为未知数变量，即为所述储层参数的反演预测值，m₀为未知数变量的初始模型，γ为步长，Δm为未知数变量的迭代值，H为弹性阻抗的二阶梯度，g为弹性阻抗的一阶梯度。

进一步地，所述弹性阻抗的二阶梯度的计算表达式为：

H≈gg^T

式中，T为转置符号。

进一步地，所述弹性阻抗由密度、修正孔隙度及流体体积模量表征，所述弹性阻抗的一阶梯度的计算表达式为：

式中，EI为弹性阻抗的预测值，ρ为密度，φ为岩石的孔隙度，K_f为流体的体积模量，Δd为反演得到的EI和模拟得到的EI之间差异变量。

进一步地，所述计及弹性阻抗二阶梯度的储层参数反演方法面向内幕型孔缝储层，所述弹性阻抗的预测表达式为：