[发明专利]地震纵波多方位属性椭圆拟合预测裂缝的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及石油勘探技术领域，特别涉及一种地震纵波多方位属性椭圆拟合预测裂缝的方法及装置。

背景技术

裂缝是岩石受力发生破裂、沿破裂面两侧的岩石没有发生明显位移的一种断裂构造现象。裂缝既是油、气、水等地下流体的运移通道，也是流体的储集空间，裂缝能极大地提升储层的渗透率。有效裂缝是指开启并充填流体的裂缝，有效裂缝的探测对于识别油气运移通道，寻找有效储集空间具有重要的指导意义。

目前比较成熟的裂缝预测技术是利用相干和曲率等叠后不连续属性、岩心和成像测井来预测裂缝，这些方法存在较多不足。相干反演能够反映小断裂或断裂发育带，岩性突变带，但主要是用于断层边缘的检测，并且检测所有的断裂体系。当地下介质受多期次构造运动或成岩作用时，早期的裂缝可能被泥质或者方解石等所充填而成为无效裂缝，而这种无效裂缝在相干切片上仍能显示，相干反演技术很难预测出有效裂缝的发育特征。采集岩心和成像测井成本高昂，导致资料数量少，只能在井点特定井段处检测裂缝，无法在横向大面积和纵向全深度预测裂缝。而地震纵波宽方位属性能够检测有效裂缝引起的各向异性特征，可大规模检测裂缝，其中，纵横比大于0.5为宽方位。

各向异性介质的物理性质（如地震波的速度，振幅等）随测线方位改变而变化，因此，利用方位角信息，采用地震纵波宽方位属性椭圆拟合预测裂缝方法比叠后方法更加精确。裂缝型储层是一种典型的各向异性介质，是具有水平对称轴的横向各向同性介质。国内外纵多学者的研究表明，地下介质含有一组垂直排列且相互平行的裂缝时，地震波速度、振幅和层间旅行时等地震属性随地震测线方位角的不同而变化。当地震纵波在含有裂缝的各向异性介质中传播时，沿着裂缝方向传播速度快，垂直裂缝方向传播速度慢；沿着裂缝方向能量衰减小，垂直裂缝方向能量衰减大；沿着裂缝方向地震波射线层间旅行时间短，垂直裂缝方向地震波射线层间旅行时间长。地震波在裂缝介质中传播时显示的方位差异特征，可用于探测裂缝的发育特征，裂缝的发育特征包括裂缝发育强度和裂缝走向。

裂缝介质中地震属性在直角坐标系中是二倍方位角的余弦函数：

F(φ)=A+Bcos2(φ-φ_sym)       （1）

其中，F是采集方位角为φ时的地震属性，A,B是与裂缝介质参数、观测几何有关的变量，φ_sym为裂缝走向。由于地震属性余弦函数的梯度B远小于均值A，地震属性在极坐标系中近似为椭圆，椭圆半长轴等于|A|+|B|，半短轴等于|A|-|B|，前人应用椭圆的长短轴之比来表示裂缝强度，长轴方向表示裂缝走向。应用以上算法进行裂缝反演的不足之处在于：该裂缝反演方法进行椭圆拟合时至少需要五个方位的数据，拟合的椭圆中心点有可能不在极坐标系的坐标原点，使得受噪音干扰大。

发明内容

本发明实施例提供了一种地震纵波多方位属性椭圆拟合预测裂缝的方法及装置，解决了现有技术中裂缝反演方法受噪音干扰大的技术问题。

本发明实施例提供了一种地震纵波多方位属性椭圆拟合预测裂缝的方法，该方法包括：将至少包括三个方位的地震属性数据按照测线方位进行中心对称处理，生成具有完备方位的地震属性数据；对生成的具有完备方位的地震属性数据进行椭圆拟合；将椭圆扁率确定为裂缝发育强度。

在一个实施例中，将多方位的地震属性数据按照测线方位进行中心对称处理，包括：将各个测线方位的地震属性数据投影到与该测线方位关于原点中心对称的方位上。

在一个实施例中，对生成的具有完备方位的地震属性数据进行椭圆拟合，包括：将生成的具有完备方位的地震属性数据代入初始椭圆方程式：a(x-x_c)²+b(x-x_c)(y-y_c)+c(y-y_c)²=1；计算获得拟合椭圆的方程式：ax²+bxy+cy²=1，其中，a、b、c均是由椭圆的半长轴长度、椭圆的半短轴长度以及椭圆的长轴所在的方位值组成的函数，x_c,y_c分别为椭圆中心点的横纵坐标值，x,y是椭圆上点的横纵坐标值。

在一个实施例中，所述裂缝发育强度的值域范围是[0,1)。

在一个实施例中，在将所述椭圆的扁率确定为裂缝发育强度之后，还包括：计算每个面元的每个时间采样点上的裂缝发育强度，输出裂缝发育强度数据体。