一种油气储集体空间的物理模拟方法、装置及电子设备

技术领域

本发明涉及地球物理模拟技术领域，尤其涉及一种油气储集体空间的物理模拟方法、装置、计算机可读存储介质和电子设备。

背景技术

近年来，随着高精度地震勘探的长足进步以及叠前偏移的广泛使用，对岩溶地貌的地震成像有了显著改善，但是对岩溶型储层发育区的有效预测方法仍在不断探索。目前最常用的碳酸盐岩储层地震识别技术主要有地震属性技术、方位各向异性裂缝检测技术、正演模拟技术、地震反演技术以及三维可视化技术等。

其中正演模拟技术包括数值模拟和物理模拟，两者各有优缺点。数值模拟常常采用较多的假设条件，而且由于计算原理和计算机水平的限制，得到的结果很有局限性，很难判断是否完全正确；而物理模拟由于其原理更接近于实际地震勘探，它的结果也更接近于实际地层，更容易运用到实际地震资料中，但是物理模拟的缺陷就是其设计具有特定的针对性，各项参数在模型制作完成后就再也不能修改了，也不能再用于其他条件下的模拟测试，并且其制作成本较高，需要耗费很大的人力物力财力。而数值模型实验的各项参数均为可变的，随时随地可以修改，并且所有操作均在计算机上进行，计算效率高，且成本低廉，应用范围广。正演模拟技术在碳酸盐岩储层识别中具有重要的意义。目前，国内涉及到碳酸盐岩储层方面的正演研究工作，主要包括：⑴胡中平(2006)、姚姚等(2003)、魏建新等(2008)等一批专家关于碳酸盐岩孔洞的地震响应特征和形成机理方面的研究，认为碳酸盐岩孔洞的地震响应主要是“串珠状”特征，是由孔洞的地震波绕射引起的；⑵吴俊峰等(2007)，陈广坡等(2005)关于特殊孔洞如坍塌洞、多洞组合等的地震响应特征进行了正演模拟和理论分析，得到了一些有意义的结论；⑶何军等(2006)通过正演模拟研究了碳酸盐岩储层和其上覆层强反射之间的相互关系，认为岩溶孔洞对上覆层产生干涉作用，使其强振幅反射变弱，而且岩溶孔洞越发育，振幅的衰减程度越大；⑷邬长武等(2004)，孙东等(2010)通过数值模拟研究了孔洞充填物不同时的地震响应特征；⑸关于碳酸盐岩孔洞型储层发育空间位置的研究，认为溶洞顶界位于串珠的波谷或靠近波谷的位置，而溶洞的底界面很难确定。

发明内容

针对上述问题，本发明的实施例提供了一种油气储集体空间的物理模拟方法、装置、计算机可读存储介质和电子设备。

第一方面，本发明实施例提供了一种油气储集体空间的物理模拟方法，所述方法包括：

步骤一：根据油气储集体空间所在工区的地质情况，确定需要解决的地球物理问题；

步骤二：针对所述地球物理问题，根据工区的地质情况，确定需要采用的与工区实际地质体相似的物理模型；

步骤三：按照指定的比例制作与工区实际地质体相似的物理模型；

步骤四：对所述物理模型进行超声波物理模拟，以获得基于物理模型的叠后时间偏移数据体；

步骤五：对基于物理模型的叠后时间偏移数据体进行沿指定层界面的强反射分离，以获得强反射分离数据体；

步骤六：对强反射分离数据体提取用于分析需要解决的地球物理问题的地震属性数据；

步骤七：利用地震属性数据，分析工区中油气储集体空间的空间展布特征和地球物理性质。

根据本发明的实施例，上述步骤二中，确定需要采用的与工区实际地质体相似的物理模型，包括：

从模型的形态和尺度的角度对工区实际地质体进行几何相似性拟合，以及从模型材料的选择上对工区实际地质体进行物理性质相似性拟合，从而确定需要采用的与工区实际地质体相似的物理模型。

根据本发明的实施例，上述步骤三中，按照指定的比例制作与工区实际地质体相似的物理模型，包括：

先按照指定的比例制作单组模型，再将若干单组模型进行组合，形成与工区实际地质体相似的物理模型。

根据本发明的实施例，上述单组物理模型包括：不同尺度的溶洞模型、不同形状的溶洞模型、不同孔隙度的溶洞模型和不同横纵向间距的溶洞模型，以及古河道模型中的至少一种模型。

根据本发明的实施例，上述步骤五中，所述指定层界面包括T74层界面。

根据本发明的实施例，上述步骤六中，地震属性数据包括瞬时振幅数据、均方根振幅数据、地震张量数据中的至少一种属性数据。

根据本发明的实施例，当上述地震属性数据包括瞬时振幅数据时，上述步骤七中，利用地震属性数据，分析工区中油气储集体空间的空间展布特征和地球物理性质，包括：

先根据瞬时振幅数据制作瞬时振幅剖面，再利用瞬时振幅剖面确定每个储集体空间样本的横向、纵向视长度，建立横向、纵向视长度与实际横向、纵向长度之间的对应关系；

基于瞬时振幅数据，通过三维雕刻法确定储集体空间的空间展布特征，并计算每个储集体空间的雕刻体积，建立每个储集体空间的雕刻体积与真实体积之间的对应关系。

第二方面，本发明实施例提供了一种油气储集体空间的物理模拟装置，包括：

问题确定模块，用于根据油气储集体空间所在工区的地质情况，确定需要解决的地球物理问题；

模型确定模块，用于针对所述地球物理问题，根据工区的地质情况，确定需要采用的与工区实际地质体相似的物理模型；

模型制作模块，用于按照指定的比例制作与工区实际地质体相似的物理模型；

物理模拟模块，用于对所述物理模型进行超声波物理模拟，以获得基于物理模型的叠后时间偏移数据体；

数据获取模块，用于对基于物理模型的叠后时间偏移数据体进行沿指定层界面的强反射分离，以获得强反射分离数据体；

属性提取模块，用于对强反射分离数据体提取用于分析需要解决的地球物理问题的地震属性数据；

特征分析模块，用于利用地震属性数据，分析工区中油气储集体空间的空间展布特征和地球物理性质。

第三方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被被处理器执行时，实现如前第一方面所述的一种油气储集体空间的物理模拟方法。

第四方面，本发明实施例提供了一种电子设备，其包括：

处理器；

用于存储所述处理器可执行指令的存储器；

其中，所述处理器被配置为执行所述指令，以实现如前第一方面所述的一种油气储集体空间的物理模拟方法。

与现有技术相比，本发明的上述技术方案具有如下有益效果：

1、本发明的实施例提供一种油气储集体空间的物理模拟方法，放弃使用现有的由简单模型建立的体积估算模板，采用更加贴近实际储层的多种复杂模型来进行体积估算，寻找最贴合实际地质体的物理模型建立方式进行体积估算，解决了现有技术中因与实际复杂储层地质体存在较大差异，导致估算结果存在较大误差的技术问题。

2、本发明的实施例提供一种油气储集体空间的物理模拟方法，在分析研究过程中对储集体的空间组合形式做了细致的划分，利用多材料、多技术手段制作的不同尺度规则、不规则溶洞以及古河道模型来分析研究碳酸盐岩中溶洞、古河道对地震响应特征的影响。通过物理模型正演模拟和与其相适应的特殊综合分析手段直观有效地从上述分析研究中得到一系列可靠的经验结论，从而进一步指导油气储层预测工作，为实际地震勘探提供了一部分重要的参考依据。

3、本发明的实施例提供一种油气储集体空间的物理模拟方法，以碳酸盐岩储集体定量研究中急需解决的问题为导向，以物理模拟技术为依托，综合利用地震属性以及三维可视化等技术，对碳酸盐岩溶洞、古河道储集体进行定量分析研究，获得准确度更高的地球物性分析结果。这不仅对塔河油田碳酸盐岩储层的勘探开发有着重要指导意义，而且对我国碳酸盐岩储层的体系研究也有一定实际意义。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1显示了本发明实施例的超声地震物理模拟实验原理；

图2显示了本发明实施例的超声地震物理模拟实验系统；

图3显示了本发明实施例的不同尺度溶洞模型；

图4显示了本发明实施例的不同形状溶洞模型；

图5显示了本发明实施例的不同孔隙度溶洞模型；

图6显示了本发明实施例的球状溶洞体横向间距模型；

图7显示了本发明实施例的球状溶洞体纵向间距模型；

图8显示了本发明实施例的古河道模型；

图9显示了本发明实施例的直径60m球体(a)80m球体(b)距T74距离不同瞬时振幅剖面；

图10显示了本发明实施例的直径60m球体(a)80m球体(b)距T74距离不同瞬时振幅剖面横纵长度交会图；

图11显示了本发明实施例的直径60m球体(a)80m球体(b)距T74距离不同瞬时振幅雕刻视体积与实际体积交会图；

图12显示了本发明实施例的直径50m高100m圆柱体竖放(a)横放(b)距T74距离不同瞬时振幅剖面；

图13显示了本发明实施例的直径50m高100m圆柱体竖放(a)横放(b)距T74距离不同瞬时振幅剖面横纵向视长度交会图；

图14显示了本发明实施例的边长50m立方体(a)等效直径50m不规则体(b)距T74距离不同瞬时振幅剖面；

图15显示了本发明实施例的边长50m立方体(a)等效直径50m不规则体(b)距T74距离不同瞬时振幅剖面横纵向视长度交会图；

图16显示了本发明实施例的边长50m正方体不同孔隙度等深横向排列瞬时振幅剖面；

图17显示了本发明实施例的直径60m球状溶洞横向(a)、纵向(b)间隔不同瞬时振幅剖面；

图18显示了本发明实施例的特征河道瞬时振幅剖面；

图19显示了本发明实施例的特征河道横纵向长度统计表；

图20显示了本发明实施例的油气储集体空间的物理模拟方法的工作流程图；

图21显示了本发明实施例的电子设备的组成结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

目前，碳酸盐岩占全球沉积岩总量的20％，但是其所含的油气资源却占全球资源总量的60％，这些数据都充分说明了碳酸盐岩在油气勘探中的重要地位。碳酸盐岩储层作为一种高渗透储层，其储集空间以裂缝、溶洞、古河道为主，高度发育的裂缝以及溶蚀孔洞分别起到了油气运移和油气储集的作用，为高产储层的出现创造了有利条件。因此，明确裂缝、溶洞、古河道的分布特征、发育程度，通过物理模型正演模拟的手段进行定量分析，对碳酸盐岩储层的勘探开发有着重要意义。

目前碳酸盐岩储集体定量研究中存在的问题：①针对碳酸盐岩储集体的定量研究多以储集空间估算为主，由于其使用的体积估算模板多由简单模型建立，与实际复杂储层地质体存在较大差异，估算结果往往存在较大误差；②对储集体的空间组合形式欠缺细致分析，多溶洞储集体被认为是单个储集体，使得估算的的储量存在较大出入。

针对上述问题，本实施例提供的一种油气储集体空间的物理模拟方法，以对不同尺度、形状、埋深、孔隙度、空间组合关系的溶洞、古河道储集体进行尺度定量分析。

该方法主要分为以下三个阶段：

(1)针对需要解决的实际问题进行物理模型设计制作；

(2)对制作好的模型进行采集、处理以及解释，收集分析所需要的所有地震属性数据；

(3)利用地震属性数据对油气储集体空间的模拟结果进行二维横向、纵向的分析，并进行三维视体积与实际体积之间误差的定量分析。

为了进一步说明本发明的技术方案，下面详细介绍上述方法的工作原理以及各个阶段的步骤流程及其可选的或可替换的实施方式。

(1)地震物理模拟技术

现代的地震物理模拟是实验室将野外的地质构造和地质体按照一定的模拟相似比制作成物理模型，并用超声波对野外地震勘探方法进行模拟的一种地震模拟方法。

地震物理模拟就是依照地质结构中原体，应用特定的相似准则，缩制成模型，根据其速度、密度及结构，在模型中复演与原体相似的天然状况，进行超声地震实验，通过观测获取数据，然后再按照相似准则将结果引申到原体，用以指导现实。在这一系列实验过程中首先要求模型和原型相比是相似的，其次要对实验数据做出合理的分析，从而得到真正可以反映原体实际情况的数据，原型是模型的基础。

模型地震学是以动力相似法无量纲波动方程的不变性为基础，以几何参数、物理参数的相似为准则的。地震物理模型要按一定的尺寸将野外的地质体缩小，故在设计物理模型时必须考虑模型与实际地质体之间的相似性。同时还需考虑边界效应，模型尺寸要远大于目标地质体缩小后的尺寸，使在数据采集时不至于将模型边界产生的绕射影响到目标地质体的反射信息。在考虑几何相似的同时，还要考虑时间、频率、速度、密度、弹性模量、粘滞系数、衰减系数、波形和波谱等方面的相似。但在地震物理模拟实验中，要同时满足全部单值量判据相等十分困难，这种情况下应保证对问题起主要作用的单值量判据相等，对较次要的因素而且实现起来有困难的单值量判据，可以放松要求使其得到大致近似的满足，甚至可以忽略它不给予考虑，满足关键的几项相似，就可以在一定精度下解决实际问题。在具体设计模型时，通常先根据实验条件选定模型尺寸比例，确定尺寸比例后，再根据单值判据确定其它参数。就地震物理模型正确的模拟地震波在介质中传播的物理过程和现象，应考虑下述一些原则：

1、模型的物理过程和原型的物理过程服从同一自然规律，可以用相同的物理方程来描述；

2、描述模型与原型物理过程的方程中的同名物理量应相似；

3、模型与原型的空间条件和时间条件应相似。

基本控制方程：

模型和原型在均匀各向同性介质中波的传播，都遵循弹性波动方程等基本控制方程：

用带下标m的字母代表模型介质的参数，在模型介质中的波动方程为：

相似准则：

定义某一个量ω原型的值与ω

考虑几何相似性，有C

按照上述原则(2)，方程(1)和方程(2)中的同名物理量应当相似，即它们之间存在一定的相似比，设模型中波速、时间、长度分别由V

其中M

欲使方程(3-6)与方程(3-2)等价，必须有

(3-7)式中分母

式(7)和(8)就是超声地震模型试验在模拟均匀、各向同性介质中的地震波传播时所要考虑的相似准则。前者明确提出了在波动方程成立的前提下的时间、空间和介质物性三方面的要求，并表明在物性方面只要考虑波速相似即可；后者则指明了模型尺度相似比与波长相似之间的关系，为超声模型设计提供了依据。

一般情况下，可以根据实验中所要研究的野外真实地质体的速度来选择模型材料，尽可能使二者的速度达到一致，然后再根据超声换能器的频率或制作模型的具体情况确定M

物理模拟实验是在室内条件下模拟野外地震勘探工作，即对模拟地质模型按野外地震生产的观测系统进行观测，并把数据存入硬盘，然后转换成生产上通用的SEGY格式数据记录，因此实验能与地震生产一样来观测和处理、分析研究地震波传播的特征。

超声地震物理模拟实验原理如图1所示，中国石化石油物探技术研究院的多尺度超声地震物理模拟实验系统如图2所示。

(2)模型设计

本次研究主要针对溶洞、古河道储层进行物理模拟，需要对如下问题进行分析：1)不同尺度、形状、埋深等因素对溶洞体地震响应的影响；2)强反射界面对下覆溶洞体在横、纵向及体积估算上的影响；3)两个相同溶洞体不同横、纵向间距间隔分辨能力；4)不同孔隙度溶洞体以及不同尺度河道地震响应特征。针对上述问题，分别设计了图3至图8所示的5种物理模型：不同尺度球体、圆柱体、立方体、等效直径不规则体以及河道模型。

物理模型材料的选择，尺度的制定，模型的建立都直接影响最终数据的好坏。其中，重点是物理模型与实际地质体相似性的问题，从模型形态、尺度角度对地质体进行几何相似性拟合，从模型材料的选择上对地质体进行物理性质相似性拟合。

1、溶洞模型

1)不同尺度溶洞

对于溶洞尺度的研究分析一直是勘探开发的重难点，为了对溶洞横、纵向尺度以及体积做定量研究分析，设计了不同尺度溶洞模型，结合塔河工区实际情况，在正演模型中引入了强反射界面模拟对下部不同深度溶洞体的影响。本次研究设计了两组不同尺度溶洞模型，溶洞外形用球体代替，模型球体直径依次为60m和80m，每组球体从左到右距顶界面距离依次为30m、60m、90m、120m、200m和300m，相邻球体之间间隔300m。

2)不同形状的溶洞

在实际地震勘探中，每一个溶洞都有着不同的形态，尽管大部分溶洞在地震剖面上都反映出串珠状的形态特征，但每一个不同形态溶洞的串珠状响应都存在一定的差异性，为了具体研究这种差异性为今后的勘探开发起到指导作用，本次研究设计了三种不同形状的溶洞，分别为：直径50m，高100m的圆柱体；边长为50m的正方体；等效直径为50m的不规则体，同样考虑距T74界面的距离。

3)不同孔隙度的溶洞

不同溶洞体内部充填物质不同，导致其孔隙度存在差异，不同孔隙度储层有着不同储集油气的能力，因此研究储层孔隙度大小在地震勘探中有着重要意义。本次研究设计了埋藏深度一致，形状均为50m边长的6个正方体模型，其孔隙度从左到右依次为3％、6％、9％、12％、15％、18％。

4)不同横纵向间距溶洞

为研究相同的两个溶洞在横、纵向间隔距离不同时的波场特征及分辨能力，分别设计了两组60m直径球体按照横向、纵向间隔排列。两个相同溶洞模型横、纵向距离依次为20m、40m、60m、80m、100m、120m。

2、河道模型

为研究古河道地震响应在横、纵向与实际地质体存在的误差，设计了一条宽度从30m至200m不等的河道，河道按照真实河道模拟，设计有不同沉积物质，其孔隙度也存在差异。

(3)地震响应特征分析

塔里木盆地碳酸盐岩溶洞储层发育广泛，该储集体结构复杂，非均质性强，其横纵向长度、体积的估算存在一定难度。因此，在此寻找一种行之有效的估算方法可以为今后相关储层的储量估算工作提供参考。以上一节设计制作的综合物理模型实验数据为基础，首先对时间偏移数据体进行沿T74层位的强反射分离，接着提取瞬时振幅、均方根振幅、地震张量等地震属性数据体，通过属性优选最终选取瞬时振幅属性体进行储集体横纵向误差分析，其次通过三维雕刻技术明确储集体空间展布特征，明确每个溶洞体所包含的样本点个数，计算每个溶洞雕刻体积，建立溶洞体雕刻体积与真实体积之间的对应关系。

单个溶洞体的视体积采用公式：V＝n×v计算。其中V为单个溶洞视体积，n为单个溶洞内包含的样点个数，v为每个样点的体积。本次研究使用的面元大小为15m×15m，采样率为1ms(双程旅行时)，溶洞体纵波速度为1800m/s，由此可以计算出每个样点体积为202.5m3(v＝15×15×0.5×1800/1000m3＝202.5m3)

从图9-图11可以分析得出，溶洞模型横纵向视长度约为真实长度的1到2倍，距T74的距离越远受到强反射层界面的影响越小，距200m以上基本稳定不受影响，使用200m以上数据计算，视体积约为原始体积的2-3倍。

从图12-图13可以看出圆柱体溶洞模型横纵向视长度约为真实长度1-2倍，视体积约为真实体积2-3倍，与球状模型一致。其中模型横、纵向上50m长度视长度与真实长度的误差比要比100m大。

从图14(a)和图15(a)中可以看到，立方体溶洞模型横、纵向视长度约为真实长度的1-2倍，视体积约为原始体积的2-3倍，其结论与球状、圆柱溶洞模型一致。从图14(b)和图15(b)中可以看出，等效直径相同，不规则形态溶洞，地震响应形态差异较大。对比边长50m立方体以及等效直径50m不规则体模拟结果，两者横向视长度差距较小，不规则体溶洞底部存在较多白色烟状响应，其纵向视长度被拉长存在不确定性。

如图16所示，边长50m的正方体横向排列，孔隙度从左到右依次为3％、6％、9％、12％、16.5％、18％。不同孔隙度模型体，孔隙度越大，振幅越弱。

图17(a)中可以看到相同的两个直径60m球状溶洞体横向间距不同排列，在球心间距大于80m时可以在瞬时振幅剖面上分辨出间隔；图17(b)中相同的两个直径60m球状溶洞体纵向间距不同排列时，球心纵向间距大于100m时可以在瞬时振幅剖面上分辨出纵向间隔。由此可见相邻溶洞体在分辨其间隔性时横向相比于纵向有更高的分辨能力。

图18以及图19中可以看到，不同尺度河道模型横向视宽度约为实际宽度的2-3倍，纵向上厚度被放大，给厚度估算带来不确定性。

(4)技术思路及技术实现

故，基于本发明方法原理可知，针对工区实际地质情况筛选需要进行研究的地球物理问题，对应问题进行物理模型设计、材料选择和制作。对采集到的物理模型地震数据通过多属性、三维可视化等技术方法，从二维、三维等多尺度进行数据分析，从而指导实际勘探开发。

如图20所示，具体实现步骤为：

步骤一：根据油气储集体空间所在工区的地质情况，确定需要解决的地球物理问题；

步骤二：针对所述地球物理问题，根据工区的地质情况，确定需要采用的与工区实际地质体相似的物理模型；

步骤三：按照指定的比例制作与工区实际地质体相似的物理模型；

步骤四：对所述物理模型进行超声波物理模拟，以获得基于物理模型的叠后时间偏移数据体；

步骤五：对基于物理模型的叠后时间偏移数据体进行沿指定层界面的强反射分离，以获得强反射分离数据体；

步骤六：对强反射分离数据体提取用于分析需要解决的地球物理问题的地震属性数据；

步骤七：利用地震属性数据，分析工区中油气储集体空间的空间展布特征和地球物理性质。

在上述步骤二中，针对需要研究的地球物理问题以及工区实际资料，进行物理模型材料选择，尺度制定。其中，重点是物理模型与实际地质体相似性的问题，为此需要从模型形态、尺度角度对地质体进行几何相似性拟合，并从模型材料的选择上对地质体进行物理性质相似性拟合。

在上述步骤三中，按照合适的比例、选择适合的材料先进行单组物理模型制作，再进行组合。其中，单组物理模型分别为：1、不同尺度溶洞模型；2、不同形状溶洞模型；3、不同孔隙度溶洞模型；4、不通横纵向间距溶洞模型；5、古河道模型。

在上述步骤四中，对物理模型进行超声波物理模拟，对时间域数据进行采集和处理，得到高信噪比的叠后时间偏移数据体。

在上述步骤五中，对叠后时间偏移数据体进行沿T74层界面的强反射分离。

在上述步骤六中，对得到的强反射分离数据体提取例如瞬时振幅、均方根振幅、地震张量等地震属性数据体，并进行属性优选。在本实施例中，选取瞬时振幅属性数据体进行分析研究。

在上述步骤七中，当选取瞬时振幅属性数据体进行分析研究时，需要先根据瞬时振幅属性数据体建立瞬时振幅剖面，再在瞬时振幅剖面上计算并采集各个样本的横向、纵向视长度，与实际模型长度进行表格统计以及交会折线图的绘制。然后，对瞬时振幅属性体通过三维雕刻技术明确储集体空间展布特征，明确每个溶洞体所包含的样本点个数，计算每个溶洞雕刻体积，建立溶洞体雕刻体积与真实体积之间的对应关系，必要时同样进行表格和折线交会图的制作。最后基于建立的表格以及折线交会图进行综合分析得出具有指导意义的分析结论。

本实施例利用多材料、多技术手段制作的不同尺度规则、不规则溶洞以及古河道模型来分析研究碳酸盐岩中溶洞、古河道对地震响应特征的影响。通过物理模型正演模拟和与其相适应的特殊综合分析手段可以直观有效的从研究中得到一系列可靠的经验结论，从而进一步指导油气储层预测工作，为实际地震勘探提供了一部分重要的参考依据。

本实施例通过对物理正演模型数据进行采集、处理、分析最终得到一系列地震响应特征规律：①T74强反射层对下覆溶洞有能量增强作用，间距200m以上溶洞基本不受影响，其视体积约为实际值的2-3倍。②不同形态溶洞，地震响应形态差异大，等效直径不规则溶洞横向视长度与规则体差距不大，纵向视长度被拉长存在不确定性。③相同溶洞模型孔隙度越大振幅越弱。④直径60m的两个相同球状溶洞模型横向间距大于80m时在瞬时振幅剖面上可以分辨，纵向间距大于100m时在瞬时振幅剖面上可以分辨。⑤河道模型在地震剖面上为类串珠状响应，横向视宽度约为实际值的2-3倍，纵向上厚度存在放大现象，使厚度估算存在不确定性。

实施例二

下面以塔河油田奥陶系碳酸盐岩储层为例来说明本发明的技术方案的实施过程及其技术效果。塔河油田奥陶系碳酸盐岩储层主要分布有溶洞、古河道等储集体，具有埋藏深、地层压力大、地层温度高以及储层非均质性强等特点。依据该地区实际地质、地震响应特征设计储层模型，进行物理模型正演模拟。以物理模型数据为分析基础，综合利用地震属性以及三维可视化等技术，对碳酸盐岩溶洞、古河道储集体进行定量分析研究。本次研究主要针对溶洞、古河道储层进行物理模拟，对如下问题进行分析：1)不同尺度、形状、埋深等因素对溶洞体地震响应的影响；2)强反射界面对下覆溶洞体在横、纵向及体积估算上的影响；3)两个相同溶洞体不同横、纵向间距间隔分辨能力；4)不同孔隙度溶洞体以及不同尺度河道地震响应特征。针对上述问题，分别设计了5种物理模型：不同尺度球体、圆柱体、立方体、等效直径不规则体以及河道模型。物理模型材料的选择，尺度的制定，模型的建立都直接影响最终数据的好坏。其中，重点是物理模型与实际地质体相似性的问题，从模型形态、尺度角度对地质体进行几何相似性拟合，从模型材料的选择上对地质体进行物理性质相似性拟合。分析结果表明：①T74强反射层对下覆溶洞有能量增强作用，间距200m以上溶洞基本不受影响，其视体积约为实际值的2-3倍。②不同形态溶洞，地震响应形态差异大，等效直径不规则溶洞横向视长度与规则体差距不大，纵向视长度被拉长存在不确定性。③相同溶洞模型孔隙度越大振幅越弱。④直径60m的两个相同球状溶洞模型横向间距大于80m时在瞬时振幅剖面上可以分辨，纵向间距大于100m时在瞬时振幅剖面上可以分辨。⑤河道模型在地震剖面上为类串珠状响应，横向视宽度约为实际值的2-3倍，纵向上厚度存在放大现象，使厚度估算存在不确定性。

实施例三

下述为本发明装置实施例，可以用于执行本发明方法实施例。对于本发明装置实施例中未披露的细节，请参照本发明方法实施例。

一种油气储集体空间的物理模拟装置，包括：

问题确定模块，用于根据油气储集体空间所在工区的地质情况，确定需要解决的地球物理问题；

模型确定模块，用于针对所述地球物理问题，根据工区的地质情况，确定需要采用的与工区实际地质体相似的物理模型；

模型制作模块，用于按照指定的比例制作与工区实际地质体相似的物理模型；

物理模拟模块，用于对所述物理模型进行超声波物理模拟，以获得基于物理模型的叠后时间偏移数据体；

数据获取模块，用于对基于物理模型的叠后时间偏移数据体进行沿指定层界面的强反射分离，以获得强反射分离数据体；

属性提取模块，用于对强反射分离数据体提取用于分析需要解决的地球物理问题的地震属性数据；

特征分析模块，用于利用地震属性数据，分析工区中油气储集体空间的空间展布特征和地球物理性质。

实施例四

本实施例提供一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时，实现如上述实施例所述的一种油气储集体空间的物理模拟方法的各个步骤。

应当说明的是，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。当然，还有其他方式的可读存储介质，例如量子存储器、石墨烯存储器等等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

实施例五

图21是本发明的一个实施例电子设备的结构示意图。如图21所示，在硬件层面，该电子设备包括处理器，可选地还包括内部总线、网络接口、存储器。其中，存储器可能包含内存，例如高速随机存取存储器(Random-Access Memory，RAM)，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少1个磁盘存储器等。当然，该电子设备还可能包括其他业务所需要的硬件。

处理器、网络接口和存储器可以通过内部总线相互连接，该内部总线可以是ISA(Industry Standard Architecture，工业标准体系结构)总线、PCI(PeripheralComponentInterconnect，外设部件互连标准)总线或EISA(Extended IndustryStandardArchitecture，扩展工业标准结构)总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用线段表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

存储器，用于存放程序。具体地，程序可以包括程序代码，所述程序代码包括计算机操作指令。存储器可以包括内存和非易失性存储器，并向处理器提供指令和数据。处理器从非易失性存储器中读取对应的计算机程序到内存中然后运行。处理器执行存储器所存放的程序，以执行前述一种油气储集体空间的物理模拟方法中的全部步骤。

上述设备提到的通信总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect，PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture，EISA)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。

总线包括硬件、软件或两者，用于将上述部件彼此耦接在一起。举例来说，总线可包括加速图形端口(AGP)或其他图形总线、增强工业标准架构(EISA)总线、前端总线(FSB)、超传输(HT)互连、工业标准架构(ISA)总线、无限带宽互连、低引脚数(LPC)总线、存储器总线、微信道架构(MCA)总线、外围组件互连(PCI)总线、PCI-Express(PCI-X)总线、串行高级技术附件(SATA)总线、视频电子标准协会局部(VLB)总线或其他合适的总线或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，总线可包括一个或多个总线。尽管本发明实施例描述和示出了特定的总线，但本发明考虑任何合适的总线或互连。

存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。

存储器可以包括用于数据或指令的大容量存储器。举例来说而非限制，存储器可包括硬盘驱动器(Hard Disk Drive，HDD)、软盘驱动器、闪存、光盘、磁光盘、磁带或通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)驱动器或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，存储器可包括可移除或不可移除(或固定)的介质。在特定实施例中，存储器是非易失性固态存储器。在特定实施例中，存储器包括只读存储器(ROM)。在合适的情况下，该ROM可以是掩模编程的ROM、可编程ROM(PROM)、可擦除PROM(EPROM)、电可擦除PROM(EEPROM)、电可改写ROM(EAROM)或闪存或者两个或更多个以上这些的组合。

上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

应当说明的是，本领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

上述实施例阐明的装置、设备、系统、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为计算机。具体的，计算机例如可以为个人计算机、膝上型计算机、车载人机交互设备、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任何设备的组合。

虽然本发明提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的手段可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的装置或终端产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境，甚至为分布式数据处理环境)。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置、电子设备及可读存储介质实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。