[发明专利]基于方位弹性阻抗傅里叶级数展开的裂缝预测方法及系统

说明书

公开了一种基于方位弹性阻抗傅里叶级数展开的裂缝预测方法及系统。该方法包括：根据原始道集，获得包含方位角信息的角道集；根据方位角与入射角将角道集进行角度划分，获得不同方位角、入射角的部分叠加地震数据；根据测井的纵波速度、横波速度、密度、各向异性信息，计算与部分叠加地震数据对应的方位弹性阻抗曲线；根据方位弹性阻抗曲线开展正演，与对应的部分叠加地震数据进行匹配标定，提取地震子波，建立弹性阻抗模型；根据部分叠加地震资料、弹性阻抗模型、地震子波，计算方位弹性阻抗体，进行傅里叶级数展开，实现裂缝预测。本发明通过方位弹性阻抗傅里叶级数展开，对叠前小尺度裂缝预测，提升裂缝预测的稳定性与精度。

技术领域

本发明涉及石油天然气勘探开发领域，更具体地，涉及一种基于方位 弹性阻抗傅里叶级数展开的裂缝预测方法及系统。

背景技术

储层发育天然微裂缝不仅可以连通孤立的孔隙，增加储层的储集空间， 而且可以为油气运移提供通道；同时在页岩气勘探中也能对水平井的工程 压裂起增产作用，水力压力作用使天然微裂缝相沟通形成复杂缝网，从而 实现商业开采，因此，天然微裂缝在油气勘探中尤为重要。

在地球物理领域，基于纵波方位各向异性信息识别天然微裂缝已经成 为主流技术(Liu,2012)。利用纵波方位各向异性技术检测裂缝的最佳资料 是宽方位地震数据。近几年来，OVT域数据处理技术的发展，对叠前天然 微裂缝预测起到推动作用，每一个OVT都有自己的方位角信息，进行偏移 后，能够保留方位角的信息，避免采用CMP道集资料进行叠后偏移，OVT 地震道集资料在叠前各向异性裂缝预测具有一定的优势。

裂缝介质的振幅随方位角发生变化，基于振幅随入射角与方位变化 (AVAAz)的特点可以进行裂缝预测。前人的研究表明，裂缝介质导致地 层在不同方向的振幅、衰减、弹性性质等属性会随着方位变化而变化，基 于AVAAz可以获得不同方位的属性(衰减、频散属性或弹性参数)，进而 可以进行裂缝发育强度与走向的预测。

近几十年来，大量基于波方位地震数据的微裂缝预测方法被研发。 Mallick和Craft(1998)将方位反射振幅近似为一条周期为π的余弦曲线，进 而预测裂缝强度与李峰走向。AL-Marzong(2004)将方位AVO梯度拟合成 椭圆，认为椭圆率可以指示裂缝密度，椭圆长半轴指示裂缝走向。Downton (2006)将HTI介质的Ruger近似反射系数公式线性化，通过反演得到各 向异性梯度指示裂缝密度。上述三种方法预测裂缝走向与实际情况均有90 度的差异。孙赞东等提出衰减各项异性的裂缝预测方法；张佳佳等将各项 异性参数与各项同性参数分离，从方位弹性阻抗中提取裂缝参数，但该方 法弹性阻抗反演是单独进行，没有考虑到弹阻抗之间的结构特征，且裂缝 参数较小通常掩盖与噪声中，提取稳定性不高。Downton等(2015)将Ruger (1998)近似方程进行傅里叶级数展开，并利用其二阶傅里叶系数进行各 向异性裂缝预测，该方法主要是利用地震反射特征，不能体现层内裂缝发 育特征。

目前的叠前天然微裂缝预测方法主要分为三类，一是基于方位振幅的 差异性，二是基于振幅的衰减与频散特征，三是各项异性参数反演法，综 合目前的裂缝预测方法，国内外的相关研究方法主要存在以下问题：

①基于方位振幅属性的差异性方法：但反映的是界面的各项异性裂缝 特征，并不能反映地层内部的各向异性裂缝特征；

②基于振幅的衰减与频散特征的方法：引起衰减和频散的因素很多， 且衰减和频散参数难以准确求取，反映的也是地层界面的信息，不是地层 内部信息；

③各项异性参数反演法：各项异性参数数量级相对于弹性参数很小， 且反演维度增加，反演的稳定较差，无法准确获得。

因此，有必要开发一种基于方位弹性阻抗傅里叶级数展开的裂缝预测 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