[发明专利]计算含定向裂隙孔隙介质的频变AVO响应的方法及系统

说明书

公开了一种计算含定向裂隙孔隙介质的频变AVO响应的方法及系统。该方法可以包括：基于Brajanovski模型建立含定向裂隙孔隙介质的地层模型，获取含定向裂隙孔隙介质的纵波体积模量；基于所述含定向裂隙孔隙介质的纵波体积模量，以及多个低频极限弹性刚度系数和多个高频极限弹性刚度系数，获取含定向裂隙孔隙介质的弹性刚度系数；以及，基于所述含定向裂隙孔隙介质的弹性刚度系数和粘弹性VTI介质的Zoeppritz方程，获取含定向裂隙孔隙介质的频变AVO响应。

技术领域

本发明涉及地震勘探领域，更具体地，涉及一种计算含定向裂隙孔隙介质的频变AVO响应的方法及系统。

背景技术

在地震勘探领域，需要对储层的衰减及频散特性进行研究。通常，岩石基质或干燥岩层的速度频散和衰减现象不明显，而含油、气储层的孔隙岩石中衰减和频散特别明显。储层的频散和衰减最终表现为反射系数随频率变化而变化，即频变AVO(振幅随偏移距变化)响应。因此，研究地震波频变AVO响应是利用频散特征探测储层乃至识别流体奠定关键的理论基础。

目前，国内外对频变AVO响应的研究主要是基于Chapman(查普曼)模型和斑块饱和模型进行频变AVO理论分析，这类研究仅适用于各向同性介质的频变AVO分析。Chapman等(2005,2006)通过数值计算及反射率模拟方法分析了Chapman模型的AVO特性，认为波的反射系数与频率有关。Ren等(2009)基于Carcione等(2006)给出的周期层状孔隙介质衰减模型，推导了垂直入射时衰减介质分界面的反射系数和透射系数并对三类典型AVO储层的反射振幅随入射频率的变化规律进行了归类。认为Ⅰ类AVO储层为低频暗点储层，Ⅱ类AVO储层为相移储层，Ⅲ类AVO储层为低频亮点储层。Brajanovski(布拉亚诺维斯基)等(2003)，将裂缝假设为孔隙背景中的较薄、高孔隙度的柔软层，同时假设孔隙介质中的裂缝呈周期分布。基于这些假设，并结合Norris(1993)提出的周期层状孔隙介质中的与频率有关的有效体积模量，Brajanovski等推导出了压缩波垂直裂缝平面传播时的频散方程。Brajanovski等(2005)基于Biot孔隙介质地震波理论，采用传播矩阵方法推导了周期层状孔隙介质中P波垂直入射时的频散方程，计算了刚度矩阵系数。Gurevich等(2009)基于孔隙弹性理论方法，分析了孔隙度、裂缝软度对含裂缝的孔隙储层中P波频散和衰减的影响，并对数值解和解析解进行了比较。Liu等(2011)在Ren等(2009)的基础上，推导了均匀衰减介质分界面倾斜入射时地震响应，分析了反射振幅随入射角和入射频率的变化规律，并结合数值模拟正演对理论计算得出的反射振幅随频率和入射角的变化规律进行验证。Teng等(2013)研究了非频散介质与流体饱和的深层固结较好的含裂隙砂岩储层分界面P波反射特征，并指出较软裂缝可以引起速度频散和AVF异常，这些异常有利于识别裂缝储。程冰洁等(2012)基于Chapman模型的频散特性，通过Zoeppritz方程建立反射系数与频率之间的关系。郝前勇等(2013)从Shuey近似公式出发，推导了频变AVO正反演理论表达式。

发明人发现，现有技术的各种分析方法不适用于具有横向各向同性(VTI)介质特性的含定向裂隙孔隙介质的频变AVO响应的计算。因此，有必要开发一种能够精确计算含定向裂隙孔隙介质的频变AVO响应的方法及系统。

公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明提出了一种计算含定向裂隙孔隙介质的频变AVO响应的方法及系统，其能够基于Brajanovski(布拉亚诺维斯基)模型进行频变AVO特性分析，从而实现对含定向裂隙孔隙介质的频变AVO响应的计算。