[发明专利]利用地震与井控制数据的统计比较优化幅值反演

说明书

技术领域

本发明总体上涉及地下构造的地震探测，更具体地，涉及使用井 控制数据来改进地震处理和幅值反演的质量。

背景技术

在最近25年期间，石油和天然气工业寻求从地震数据得到更多 的地下特性信息-尤其是关于地下孔流、孔隙率、岩相、压力和几何 结构的详细信息。这是部分地通过使用地震数据与井记录信息的组合 来提高从地震数据估计出的地下特性的精度而完成的。这些努力通过 改进的勘探成功率和开发井“最佳钻井位置(sweet spot)”的选择而得 到回报。这个成功在很大程度上是基于相对声阻(在交界面处密度与压 缩速度改变的乘积)的复原。

图1显示对其寻找详细地下信息的多个地下构造10。地下构造 10可包括一个或多个储层或生产区域。地震探查是通过使用地震声源 12和接收机14在这个感兴趣的地下区域进行的。接收机14记录以波 前从源12行进到地下构造10的声波，在地下构造10中声波的一部 分被反射回接收机14，并被记录为地震轨迹。记录车16常常被用来 存储所记录的数据。另外，优选的是，钻井20穿过地下构造10，记 录工具在钻井20中工作，得到关于地下构造10的弹性特性的地下特 性信息。

图2是包括单个源12和以2D几何关系布置的多个接收机14的 单个爆破(shot)剖面的示意图。该示意图显示射线路径几何关系(垂 直于传播波前)，主要(直接路径)地震反射能量行进，从源位置到达反 射点22，然后回到接收机位置。显示了作为对于最大源-接收机距离 的反射角的角度θ_r。

爆破剖面是对于形成共同中点(CMP)集合所需的基局部震探查 组成部分，如图3所示。在这个图中，显示了对于最接近的源-接收机 对的反射角θ_r。CMP轨迹集合是一系列爆破剖面轨迹的集合，它们 具有不同的爆破到接收机的距离和共同的源或中点位置。如果地质层 没有下倾的话，这个位置对应于共同的地下反射点24。因为地质层常 常具有复杂的结构，CMP集合轨迹通过使用各种不同的成像和噪声 抑制技术被处理成共同反射点(CPR)轨迹集合。这些集合是被输入到 幅值反演算法的轨迹的典型集合。这些集合包含关于主反射强度或幅 值如何在公共地质交界面处根据射线路径到达角而改变的信息。对于 得到所观察的反射幅值的地下交界特性的反演需要许多到达角轨迹。

图4描绘了幅值对偏移(AVO)主反射信号的卷积模型，图中显示 轨迹的主反射信号幅值可能与在地质构造10之间的交界面26有怎样 的关系。来自井记录的数据和从钻井20取得的岩芯显示，地质构造 的物理特性典型地随不同的构造而不同。通过这些构造传播的声波对 于构造的弹性特性，包括压缩速度v_p、剪切速度v_s、和密度特性ρ最 敏感，而对它们的吸收特性的敏感程度较低。在两种构造之间的交界 面处弹性特性的差别决定了反射的和透射的波前的幅值相对于向下 的或到达的波前的幅值的大小。如图4所示，反射信号幅值的大小可 以用三个弹性反射率或通过交界面的弹性特性的均值归一化的交界 面弹性特性的差值的加权和来近似。对于每个反射率的加权函数是如 公式(1)描述的反射角的三角函数。

A(θ)≅R0+G*sin2θ+RP*sin2θtan2θ---(1)]]>

其中A(θ)＝以角度θ反射的幅值

θ[平均交界面角度]＝(θ_refl+θ_refr)/2