[发明专利]一种基于地震散射波场分析的储层特征反演方法

说明书

本发明公开了一种基于地震散射波场分析的储层特征反演方法，属于油气勘探开发领域。所述方法包括：依据井资料或先验地质知识构建基准岩石物理模型，使用地震正演方法计算基准岩石物理模型的地震响应，求取实际地震观测数据与基准岩石物理模型地震响应数据的差，称该差为地震散射波场。通过对该散射波场的分析，能获得实际地质介质相对于基准岩石物理模型的差异。通过调整纵波速度、横波速度、密度、孔渗饱参数、各向异性参数等参数可以构建不同的基准岩石物理模型，进而可获得不同的实际观测数据相对于基准岩石物理模型的散射场。通过对模型参数调整与散射场量变化关系的分析，能实现对实际地质介质岩石物理参数以及油气储层参数的反演。

技术领域

本发明涉及石油地球物理勘探领域，具体是一种基于地震散射波场分析的储层特征反演方法。首先依据井资料或先验地质知识构建基准岩石物理模型，使用地震正演方法计算基准岩石物理模型的地震响应，求取不同的实际观测数据相对于基准岩石物理模型的散射场，进一步通过对模型参数调整与散射场量变化关系的分析，实现对实际地质介质岩石物理参数以及油气储层参数的反演。

背景技术

地震数据作为地下地质情况的媒介，一直占有着至关重要的地位。岩石物理是将油藏特征和参数与地震数据连接的桥梁，通过对岩石进行流体置换，可以研究流体成分以及饱和度对等效岩石的纵横波速度、密度等参数的影，得到纵横波速度、密度的变化规律。通过正演模拟，可以分析地层厚度与所含流体对地震响应的影响，总结出不同流体饱和情况下的地震响应特征，建立岩石流体性质和地震响应特征的联系。因此可以从地震响应特征上分析所含流体的性质，为地震资料解释提供一定的依据。

随着油气勘探的不断深入，勘探对象已是复杂非均匀介质。根据散射理论，在非均匀介质中，当地质体的尺度与地震波长可以相比拟时，地震波遇到非均匀地质介质体将发生散射。不同地质介质体会引起不同形式的地震波射波场，因此，可以从散射现象来分析地质介质的岩石物理特性。而非均匀性地质介质往往意味着更多的地质构造运动、油气资源的存在，所以研究复杂非均匀地质介质中的地震波散射变化来实现对实际地质介质岩石物理参数以及油气储层参数的反演具有广泛的实用价值。

国内外的很多学者已开展了地震波散射相关的研究，其总体思路是：根据波的传播理论建立非均匀介质的波场函数，通过物理模拟或数值模拟获得散射体的波场记录，然后考虑散射体的尺度、分布密度、形状、散射角、波阻抗及波场能量等对散射场的影响。但是上述研究均是在一系列理想化假设条件的约束下推导出来的近似方程，并没有结合实际地震信号信息，仅仅从近似的方程出发反演实际的复杂地质体属性结构存在很大的困难，以至于难以实现对实际地质介质岩石物理参数以及油气储层参数的准确反演。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种基于地震散射波场分析的储层特征反演方法。首先依据井资料或先验地质知识构建基准岩石物理模型，使用地震正演方法计算基准岩石物理模型的地震响应，求取实际地震观测数据与基准岩石物理模型地震响应数据的差，称该差为地震散射波场。进而通过对模型参数调整与散射场量变化关系的分析，实现对实际地质介质岩石物理参数以及油气储层参数的反演。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为一种基于地震散射波场分析的储层特征反演方法，该方法包括：

以岩石物理为基础理论估算出基质模量，进一步根据单井的测井解释信息估算单井的横波速度。

对于横波信息缺失的地区，岩石物理建模是目前最常用且精度最高的预测方法。岩石物理学主要研究岩石的力学、流体、孔隙结构及压力等特征及其引起的地球物理响应情况，是联系地下储层参数特征与地震数据的桥梁和纽带。利用岩石物理建模的方法进行横波预测主要是通过对各种岩石物理模型进行研究，通过计算得到岩石的等效弹性参数和基质模量，从而进一步计算岩石的纵横波速度。

基质模量的估算：在大多数测井中，我们通过声波测井能够得到该井的纵波速度。因此我们可以建立目标函数，通过扰动基质模量来得到最佳的基质模量值。

设置目标函数下式所示：