[发明专利]储层流体流度的角道集地震响应数值计算方法

说明书

技术领域

本发明涉及石油地震勘探数据处理与解释领域，是一种利用岩石物理学、含流体介质的孔弹性理论与波动方程方法，实现储层流体流度的叠前角道集地震正演，用于描述含流体储层流度在叠前角道集上的地震响应特征和规律，为油气地震勘探中储层流体识别提供指导的技术。

背景技术

储层流体流度是反映孔隙介质中流体流动性的物理参数，定义为储层渗透率与孔隙流体粘度的比值，它反映了储层岩石骨架中孔隙结构的渗透性(或连通性)和孔隙流体的类型、粘度、饱和度的共同作用，因此，储层流体流度对于确定储层岩石的弹性参数、内部结构和含流体性质等具有重要意义，利用数值计算方法分析储层流体流度在叠前角道集上的地震响应特征，可以指导实际勘探中储层流体流度参数的反演，为油气地震勘探提供更加可靠的技术支持。

孔隙介质中的流体可引起显著的地震衰减与频散异常，而地震波所激发的孔隙流体流动(wave-induced fluid flow——WIFF)是引起地震衰减与频散的重要原因(Chapman,2003；Maultzsch et al.,2003；Chapman&Odebeatu，2005；2006；Müller，2010)，目前，进行含流体孔隙介质弹性参数与地震记录的数值模拟的主要工作如下：利用基于Biot孔弹性理论的数值方法对部分饱和薄层模型的速度频散和衰减进行数值分析(Carione&Picotti,2006)，或利用类似方法在孔弹性互层模型上进行数值分析，并通过有限元法获得其地震响应(Quintal et al，2012)；以滤波理论为基础推导的渗透地层依赖频率的低频地震反射系数，可反映储层流体流度的作用(Silin&Goloshubin，2010)；利用局部喷射流理论计算单层模型依赖频率的反射系数，同时考虑了含流体储层的地震谱响应和AVO特征(Chapman和Odebeatu等，2006)。

由于储层流体流度与地震振幅随炮检距的变化(即Amplitude Versus Offset——AVO)两者存在相互关联和复杂的共同作用，从而在油气储层的叠前角道集上表现出独特的地震响应特征和规律，然而，如何模拟和刻画储层流体流度在叠前角道集上的地震响应，目前尚缺乏系统的数值计算方法，而这是研究储层流体流度在叠前角道集上的频散和衰减等地震异常特征、指导实际地震叠前角道集上储层流体流度参数反演，实现储层描述和流体检测的重要基础工作。

发明内容

本发明是要提供一种综合利用岩石物理、含流体介质的孔弹性理论和波动方程方法，实现储层流体流度叠前角道集地震正演数值计算的技术，它能用于研究储层流体流度在叠前角道集上的频散和衰减等地震异常特征和规律，指导实际地震叠角道集上储层流体流度参数反演，为油气地震勘探中储层流体识别提供支持。

本发明的储层流体流度的角道集地震响应数值计算方法，首先综合利用岩石物理数据、测井曲线、测井解释数据、地质、地震和开发数据等，建立包含不同流体流度的储层物理参数地质模型，使地质模型更接近真实储层的地质与地球物理特征。

本发明的储层流体流度的角道集地震响应数值计算方法，采用动态等效介质理论，计算包含不同流体流度的储层物理参数地质模型的频率相关弹性张量矩阵，进而获得各地层的频率相关纵横速度参数，有效刻画油气储层的纵横波速度等参数随流体流度和频率共同变化的物理规律，使储层流体流度与依赖频率的地震频散和衰减特征建立了直接的对应关系。

本发明的储层流体流度的角道集地震响应数值计算方法，将常规的AVO反射系数公式拓展至入射角度-频率域，建立频率相关AVO反射系数分布公式，通过该公式，可以利用频率相关纵横速度参数计算各层反射界面的频率相关AVO反射系数分布，从而能反映二维角度-频率平面中，地震反射系数随不同入射角度和频率的共同变化。

本发明的储层流体流度的角道集地震响应数值计算方法，采用考虑了储层流体弥散性、流体粘度的波动方程实现，生成包含频率相关特性的地震叠前角道集，使地震叠前角道集中的地震波场充分反映了流体流度的作用和贡献，可以刻画油气储层依赖频率的频散和衰减等特征。

本发明的储层流体流度的角道集地震响应数值计算方法，具有如下优越性：

⑴建立了二维角度-频率域频率相关性AVO反射系数分布公式，利用动态等效介质理论和频率相关性AVO反射系数分布的计算方法，获得储层物理参数地质模型，使它能体现频率相关性和入射角度的共同作用与贡献，更加符合油气储层的地球物理客观规律；