[发明专利]一种页岩储层脆性和各向异性参数预测方法及系统

说明书

本发明公开了一种页岩储层脆性和各向异性参数预测方法及系统。该方法利用弹性波逆散射理论、波恩近似及稳相法，推导出基于纵横波模量的VTI介质地震波反射系数方程，并利用纵横波模量与杨氏模量和泊松比间的定量关系，将上述方程等价改写为基于岩石力学参数的VTI介质反射系数方程；通过对方程进行整合化简，获得含新三属性参数的线性反射系数方程；在贝叶斯框架下，提出了VTI介质新三属性参数线性反演方法，实现了新属性参数的准确预测，最终实现页岩储层脆性和各向异性参数预测。

技术领域

本发明属于油气、页岩气勘探地震和岩石力学参数预测领域，尤其涉及页岩储层脆性和各向异性参数预测方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

地震反演是获得地下介质内部图像、对储层进行精细描述的有效方法，也是高分辨率地震勘探的最终表现形式，地震数据反演很大程度上提高了储层表征的价值。随着地震研究的重点由勘探逐渐向开发转移，以及由常规油气向非常规油气尤其是页岩气的转移，通过地震反演等手段来揭示地下油气藏的精细分布特征，对油气藏储层进行精雕细刻的技术也受到越来越多的关注。

页岩储层的水平薄互层构造可以等效为VTI介质。从目前的研究来看，地震反演研究主要涉及基于Zoeppritz方程的AVO反演方法和全波形反演方法。基于精确Zoeppritz方程和全波形反演方法能利用丰富的叠前信息预测模型参数，但其计算量巨大，在反演尺度和计算效率上不能满足实际油藏储层精细表征要求，尤其对于实际三维大偏移距地震数据。

针对VTI介质，传统的基于Zoeppritz方程近似反射系数是一个包含弹性参数和弱各向异性参数的表达式，虽然通过等价改写能重新表示为5个模型参数的线性表达式，但是5个未知参数造成的病态反演问题限制了方法的应用。并且，常规反演获得的弹性参数难以直接对页岩脆性进行刻画，岩石力学参数的间接计算会引入累积误差。

发明内容

为了解决在VTI介质的页岩储层脆性和各向异性参数预测中，传统的基于Zoeppritz方程近似反射系数中未知参数过多，造成反演病态，并且岩石力学参数不能直接估计的问题，本发明的第一个方面提供一种页岩储层脆性和各向异性参数预测方法，其能够满足地震叠前反演对VTI页岩储层脆性和各向异性特征的预测。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种页岩储层脆性和各向异性参数预测方法，包括：

采集工区内的测井数据，并基于采集的测井数据确定地震子波；

构建含三属性参数的VTI介质反射系数方程，确定三属性参数；

基于测井数据和三属性参数获取先验分布函数、初始三属性参数模型；

根据初始三属性参数模型、地震子波确定反演残差；

基于先验分布函数和似然函数构建最大后验概率意义下的反演目标函数；

根据反演目标函数和反演残差确定最优三属性参数模型；

依据最优三属性参数模型，预测页岩储层脆性、各向异性参数。

进一步地，所述构建含三属性参数的VTI介质反射系数方程的步骤为：

利用弹性波逆散射理论、波恩近似及稳相法，推导出基于纵横波模量的VTI介质反射系数方程；

利用纵横波模量与杨氏模量和泊松比间的定量关系，将基于纵横波模量的VTI介质反射系数方程等价改写为基于岩石力学参数的VTI介质反射系数方程；

通过对基于岩石力学参数的VTI介质反射系数方程进行整合化简，获得含三属性参数的VTI介质反射系数方程。

进一步地，所述确定地震子波的步骤为：