[发明专利]基于碳酸盐岩储层露头的原型地质模型地震正演方法

说明书

本发明公开了一种基于碳酸盐岩储层露头的原型地质模型地震正演方法，属于地质模型演示技术领域。本发明以露头剖面精细地质描述为基础，对储层垂向叠加样式及空间展布规律进行精细刻画，建立碳酸盐岩储层非均质定量地质模型，在露头地表使用地震采集仪器进行地震反射波数据采集，分析地震反射特征的地质成因机制，形成一套碳酸盐岩储层地震定量识别的工业化标准，解决了数学物理模型无法表征碳酸盐岩储层原型特征的问题。本发明能够最真实程度还原储层的地震实际反射特征，本发明以野外露头建立起原型储层模型，剖析原型露头储层的实际地震波场信息，从而能够建立起系统的碳酸盐岩储层地震定量识别模式。

技术领域

本发明属于地质模型演示技术领域，尤其与一种基于碳酸盐岩储层露头的原型地质模型地震正演方法有关。

背景技术

在对实际地震资料进行构造解释或岩性解释的过程中，为了对资料有更进一步的认识，就需要依据解释的结果建立典型的“地质概念模型”。模型是真实地质构造形态的简化，只包含影响地震剖面的几个重要因素，例如地层速度、密度、厚度、界面的空间形态等。根据给定的模型，利用计算机模拟该模型的地震响应。模拟过程通常是反复迭代的，模拟结果可以辅助解释人员认识不同类型的地质特征在地震剖面上的表现形式。在对复杂储层特征进行分析时，我们最常采用的是地震数值模型技术，通过简化实际地震资料，建立符合该地区实际的复杂储层模型。通过对模型进行波动方程正演模拟，获得储层的地震反射特征，为储层预测提供基础数据和标准。

地震模型技术按照做法来说的话可以分为两种，一种是数学模型，一个是物理模型。地震数学模型技术就是建立一个地下地质构造模型(给定地质构造的几何形态和岩石物性参数)，根据模型的相应参数设计合理的观测系统，用数学方法计算地质构造的地震波场特点，得到由这个地质构造产生的地震响应。地震物理模型技术是利用一定的物理激发和观测设备，设计与野外地震勘探的激发和采集方式相像的观测系统，对接收的记录数据进行处理，得到用于理论研究的地震剖面或地震数据体。具体实现时必须考虑所建模型与实际地质体的相似性，包括几何相似性、运动学和动力学特征的相似性等，也就是说要求建立的模型在形态、结构和物性各方面与实际地质构造的主要特征相似。其后，选择合适的激发震源，在实验室对此模型模拟地震勘探的野外工作，进行多种方式的数据采集，再对采集的数据进行常规处理，分析地震响应特征，进而指导地震勘探的采集、处理、解释等工作。

模型正演就是利用已知资料建立初步的地下地质模型，根据初步的地质模型和相应的地层物性参数，如速度、密度等，按照射线理论或波动理论计算给定模型的地震响应，即合成的水平叠加剖面或偏移剖面，并将合成剖面与实际剖面进行比较，反复修改初始地质模型，直到计算的合成剖面与实际剖面比较相近为止。正演模拟是可以帮助研究者清晰的认识地震波在复杂介质中传播规律，包括波的运动学和动力学特征等，波的反射、透射等，进而获得地下地质体所产生的反射地震波的波场特征。

针对不同的地震模型，地震正演模拟技术可分为地震物理模拟与数值模拟两种。相较于地震物理模拟，地震数值模拟因成本低、简单易操作受到人们的青睐。地震数值模拟是对已知模型的一种数学物理正演，模拟是建立在已知的数学模型基础上的，模型的地质结构和地层的岩石物理参数已知，包括速度、密度等参数。借助于计算机平台，利用数学方法模拟获得地震波在已知模型中的传播规律，并计算在给定的各观测点的数值地震记录的一种模拟方法。正演模拟方法的理论基础是地震波传播理论，它表征了地震波在地下各种介质中传播特点。

目前，基于数值模型的地震正演是最为经济性且最为常用的方法。该方法主要是以实际样品测试数据或者测井数据，据野外地下构造或地质异常体的形状以及岩石物理参数建立符合地下实际的数学模型，采用数值求解的方法模拟地震响应形成过程。该方法不足之处在于，复杂的碳酸盐岩储层通过数学模型来表征碳酸盐岩的非均质性，往往都是将复杂介质进行数学等效化后，形成等效的速度模型，其数学模型相对理想化明显，不足以反映碳酸盐岩储层非均质性，其得到的地震正演结果往往偏于数学理想化。