[发明专利]使用地震数据预测储层中岩石或流体性质定量值的方法

说明书

                         技术领域

一般地说，本发明涉及地下流体储层(reservoir)空间地质模型的创建方法。更具体地说，本发明是提供空间地质模型的一种方法，该模型具有指定岩石或流体性质的定量值，其中利用岩石物理的中央委员应模型和地震数据使这些定量值的误差极小化。所得到的空间地质模型有助于含烃储层的勘探和生产管理。

                         背景技术

在烃类勘探和地下近处开采烃类方面，越来越需要准确地表现感兴趣的地下储层。了解烃类储层的区域范围、烃类的储量以及流体渗透率(permeablity)对于降低经济损失风险和反过来增加该储层烃类生产的来说，是极其重要的。从一个或多个穿过储层的钻孔能最容易地得到关于烃类储层的这类信息。钻井速率、钻井碎屑、钻井泥浆成份的改变以及井中的岩芯样本提供了必需的信息。使测井工具通过井孔所产生的测井记录(log)也是好的信息源。测井记录提供了关于地下储层岩石和流体性质的有价值信息，如孔隙度、流体裁标识以及油页岩体量。测井记录的实例包括电阻率、伽马射线、密度、压缩波速度、剪切波速度以及中子测井记录。

由于测井记录只测量从井孔向外约达1英尺处的岩石和流体性质，而储藏层的绝大部分并未被井孔穿过，所以很可惜测井记录只能表征一个储藏层的极小部分。再有，钻井活动对井孔周围的岩石施加压力，从而改变岩石的性质，并使得测井记录以及岩芯分析得到的测量结果产生误差。长期存在的一种需要是准确地表征基本上穿过整个地下储层的岩石和流体的性质，特别是准确地表征储层未被钻井取样的区域中岩石和流体的性质。

当钻井数据有限时，传统上钻井数据被从井孔外推以表征整个储层。传统的外推技术把地下储层描绘成多个块或小单元的三维阵列，这些块或小单元集合到一起形成该储层的三维模型。通常，用绝对高程和地层表面二者确定每块的X、Y和Z坐标并使用搜索算法确定每块周围的相关数据点。此外，借助估计算法对每块的岩石性质赋值，例如基于距离的使用内插平均法的方法，这些方法以附近的数据值以及决定距离和岩石性质之间连续的地学统计方式为基础。

地震勘探也已用于提供地下储层的未被钻井取样的那些部分的地震信息。在地表或在井孔中利用冲击装置(例如振动源、气枪、空气枪以及重物下落)作为震源以在地下地层中产生剪切波和压缩波。这些波穿过地下地层传输，在声阻抗变化处反射，并通常在地表上置于一个阵列中的记录装置记录下来。这些记录数据通常使用软件处理，该软件被设计成最大幅度地减小噪声并保持反射振幅。地震勘探最终转化成定义该地下储层的代表岩石表面直接测量结果的三维数据集。这些数据集越来越多地用于评估地下结构和绘制地下结构图，以达到勘探和开采油、气或矿物资源的目的。然而，除了用于确定模型的顶面和基底外，地震数据在三维地质模型中通常尚未用于任何其他目的。本发明认识到需要更有效地把地震数据与地质模型结合，以准确地表征地下储层。

因此，本发明的一个目的是提供一种方法，通过集成使用地震数据和空间地质模型，更准确地预测地下层中岩石或流体性质的定量值。本发明的另一个目的是提供一种方法，更准确地预测地下储层中岩石或流体性质的定量值，该方法对烃类开采有特别的效用，使专业人员能更准确地确定烃类层的大小和边界。本发明的再一个目的是提供一种方法，更准确地预测地下储层中岩石或流体性质的定量值，该方法对烃类储层的管理有特别的效用，使专业人员能更接近于最大限度地或者最优化地从储层生产烃类。根据下文描述的发明，这些目的和其他目的将得已实现。

                        发明内容

一般地说，本发明是创建地下流体储层空间地质模型的一种方法，该模型提供了岩石或流体性质的较精确的定量数据。所得到的空间地质模型提供了流体储层的准确表征，从而有助于含烃储层的勘探或生产管理。该方法的实施起始于使用一个模型体来表征包括该流体储层的一个地质体，该模型体又被分成多个模型子体。这些模型子体与整个地质体中的各指定位置相关联。对每个模型子体通过迭代确定指定岩石或流体性质的误差极小化的值。所得到的适当指定岩石或流体性质的误差极小化的值对于烃勘探有特别的效用，使专业人员能更准确地确定该地质体内含烃储层的大小和边界。此外，或者在另一种情况中，所得到的适当指定岩石或流体性质的误差极小化的值对于管理该地质体内的含烃储层有特别的效用，使专业人员能更接近于最大限度地或者最优化地从储层生产烃类。