[发明专利]一种基于多种地震属性的地层孔隙压力预测方法

权利要求书

1.一种基于多种地震属性的地层孔隙压力预测方法，其特征在于包含如下步骤：

1)根据测井所得数据，选取其中的砂泥岩层段的纵波速度V、孔隙度φ、伽马值GR、密度ρ、深度h和地层孔隙压力P_f；

根据上覆地层压力的计算公式计算得到上覆地层压力，其中，h表示上覆地层深度，ρ(h)为深度为h时所对应的密度，g为重力加速度；

根据压实平衡方程计算有效应力P_e，P_e＝P_ov-βP_f，P_f为测井所得地层孔隙压力，β为Biot系数，其计算公式我们采用基于临界孔隙度的线性Biot系数模型：

β=φ/φc,0≤φ≤φc1,φ>φc---(1)]]>

其中φ_c为临界孔隙度，此处砂泥岩地层我们取值0.4；

2)利用砂泥岩层的纵波速度V、密度ρ，拟合Gardner公式，如(2)式所示：

ρ＝aV^b(2)

其中ρ为密度，V为纵波速度，a、b分别为拟合的系数和指数(单位v＝m/s，ρ＝g/cm³)；

3)利用Vc++6.0进行编程，构建了自适应逐步向前多元回归的算法，首先将步骤1中的变量纵波速度V、孔隙度φ、伽马值GR代入(3)式；接着将公式(3)中D值范围设置为从0到40，搜索间隔为0.01；再用最小二乘法将超定方程组化成正定方程组；然后用乔里斯基分解法解此方程组；最后依据(4)式所示目标函数求取不同D值反演所得的复相关系数r；当目标函数取得最大值时，A₀、A₁、A₂、A₃和D值即为反演所得系数；

V=A0+A1*φ+A2*(GR-GRmin)/(GRmax-GRmin)3+A3*(Pe-e-D*Pe)---(3)]]>

其中V为测井所得纵波速度，GR为测井所得伽马值，GR_max、GR_min分别为所取井数据伽马值中的最大、最小值；

其中n为步骤1所取测井数据个数，V_实为测井实测纵波速度，V_拟为公式(3)反演纵波速度，V_平为测井所取纵波速度的平均值；

4)根据二维或三维地震数据，反演孔隙度φ'、伽马GR'、纵波速度V₁'和V₂'的二维或三维数据。其中V₁'为使用高精度波阻抗反演所得目的砂泥岩层纵波速度，V₂'为使用DIX公式反演所得整个数据体的背景纵波速度；

5)在二维或三维伽马数据体中，对所有道循环寻找最大伽马值GR'_max和最小伽马值GR'_min，然后再对每一个采样点循环，读取该点的孔隙度φ'、纵波速度V₁'和伽马值GR'，并带入(5)式中，根据牛顿迭代法求解非线性方程得到有效应力P_e'；

V1,=A0+A1*φ,+A2*(GR,-GRmin,)/(GRmax,-GRmin,)3+A3*(Pe,-e-D*Pe,)---(5)]]>

6)利用(6)式所示的Gardner公式，计算每一个采样点所对应的密度ρ'，再利用(7)式计算P'_ov；

ρ,=aV2,b---(6)]]> 1

Pov,=12g∫0tρ,V2,dt---(7)]]>

7)根据压实平衡方程求取地层孔隙压力P_f',其中βP_f'＝P'_ov-P_e'，β取值参考步骤1中的公式(1)；

8)最后对反演所得二维或三维地层孔隙压力P_f进行二维或三维中值滤波。

字母加’为地震数据，没加是测井数据。