[发明专利]基于裂缝等效介质模型的地震响应模式建立方法

说明书

一、技术领域：

本发明涉及一种勘探地球物理学领域，特别涉及一种基于裂缝等效介质模型的地震响应模式建立方法。

二、背景技术：

在油气勘探和开发过程中，常常需要借助地震波场数值模拟手段来研究特定的复杂地球介质中地震波传播规律。也就是说，人们可以通过正演的方法模拟地震波场的传播，总结不同介质所对应的地震波场特征得出规律性的认识，利用得出的一般规律从野外实际记录中推断特定的地球介质类型。裂缝性油气藏是近年来石油增储上产的重要新领域。裂缝储层极大的影响了地震波在地球介质中的传播规律，岩石中裂缝的存在，会引起储层地震波反射特征的改变，从而在地震剖面上指示裂缝的存在。因此，利用已知的裂缝介质模型进行地震波场数值模拟，建立裂缝的地震响应模式用于裂缝识别成为可能。要实现裂缝性储层地震波场数值模拟，需要解决的关键技术在于在尽可能多地利用裂缝的特征参数建立准确表征裂缝介质的地球等效介质模型。对于具有强各向异性特征的裂缝性储层，简单的介质模型和速度、密度等弹性参数仅能反映背景岩层信息(如岩性等)，描述裂缝的众多特征参数(如裂缝密度、裂缝开度等)无法直接用于波场数值模拟运算，因此需要寻求其它方法对其进行深入研究。将裂缝性介质进行等效的方法是研究裂缝介质的普遍方法。这种等效方法反映的是介质内全部裂缝所引起的宏观地震波场效应，可以表征裂缝介质的整体特征。目前，研究裂缝对地震波传播影响的宏观地球等效介质模型包括Husdon理论、Thomsen理论和Schoenberg线性滑动理论等。但上述等效介质理论都只局限于理论研究，没有开展利用地震波场数值模拟手段建立基于裂缝等效介质理论的实际地层裂缝等效介质模型的地震响应模式的方法，无法为地下裂缝性储层的检测提供识别依据。

三、发明内容：

本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种基于裂缝等效介质模型的地震响应模式建立方法，为从叠前地震资料识别裂缝性储层提供依据。

其技术方案是包含以下步骤：

步骤a、通过野外露头及岩心观察，定量表征裂缝特征参数；

步骤b、利用裂缝等效介质理论建立裂缝网络各向异性等效介质模型；

步骤c、将构建的裂缝网络等效介质模型置于地层的实际空间位置，建立实际地层裂缝介质模型；

步骤d、进行地震波场数值模拟；

步骤c、建立裂缝储层地震响应模式。

上述步骤a中所述的裂缝特征参数为裂缝倾向、走向、密度、开度、充填物、岩性及埋藏深度。

上述步骤b中所述的利用裂缝等效介质理论建立裂缝网络各向异性等效介质模型，具体步骤包括：

b1、在裂缝特征参数定量表征的基础上，利用裂缝等效介质理论定量表示裂缝特征参数与等效介质弹性参数之间的关系，得到简单裂缝介质概念模型；

b2、基于简单缝等效概念模型，利用Bond变换得到任意产状裂缝等效模型；

b3、通过叠加原理建立裂缝网络各向异性等效介质模型。

4、根据权利要求1所述的基于裂缝等效介质模型的地震响应模式建立方法，其特征在于，步骤c中所述的建立实际地层裂缝介质模型的具体步骤包括：

c1、统计实际地下裂缝的网络发育情况：①裂缝的特征参数：裂缝倾向、走向、密度、开度、充填物、岩性、及埋藏深度；②不同构造部位裂缝发育情况；③不同岩性地层裂缝发育差异；④总结裂缝发育规律，对裂缝形成机制及发展规律进行充分认识；

c2、根据统计资料确定不同构造位置、不同岩性地层裂缝网络的具体组合及裂缝特征参数的取值；

c3、综合地震成果剖面和剖面所过井的测井资料，建立实际地层构造格架模型；

c4、将构建的裂缝网络等效介质模型置于地层构造格架模型的实际空间位置，建立不同岩性、不同构造及裂缝发育位置情况下实际地层裂缝介质模型。

上述步骤d中所述的进行地震波场数值模拟，采用的方法是旋转交错网格有限差分技术，并综合应用非分裂完全匹配层吸收边界条件和自由地表边界条件形成组合边界条件。

上述步骤e中所述的建立裂缝储层地震响应模式的具体步骤为：

e1、对实际地层裂缝等效介质模型进行正演模拟获得的叠前炮记录进行运动学特征和动力学特征分析，分析不同构造部位、不同岩性裂缝地层的叠前地震响应特征；

e2、对实际地层裂缝介质模型进行正演模拟得到的叠加剖面进行分析，分析不同构造部位、不同岩性裂缝地层的叠后地震响应特征；