页岩储层各向异性参数求取方法及装置

技术领域

本发明涉及地震反演技术领域，尤其是涉及一种页岩储层各向异性参数求取方法及装置。

背景技术

页岩储层与常规储层存在较大差异，强各向异性是某区域海相页岩典型特征，利用各向异性参数比组合弹性参数更能区分优质页岩，明确页岩储层各向异性参数特征对页岩储层甜点预测及水力压裂改造有重要意义。现阶段页岩储层各向异性参数求取的方法主要有三类：基于岩心测试、基于测井模型、基于三维地震反演。前两种方法由于局限于点或线，无法获取整个三维区的各向异性展布特征，在实际生产中往往不能有效的指导井位部署及压裂改造。

基于三维地震的各向异性反演方法这几年取得了一些进展，然而现阶段的各向异性反演方法主要针对具有方位各向异性的裂缝介质，并且仅适用于弱各向异性假设，页岩储层通常呈现强VTI(Vertical Transverse Isotropy，垂直各向同性)性质，其振幅响应与各向同性介质有较大差异。因此，现阶段基于三维地震的各向异性反演方法不能有效满足页岩储层各向异性参数求取。

发明内容

本发明提供了一种页岩储层各向异性参数求取方法及装置，可以提升页岩储层各向异数求取的准确度。

第一方面，本发明实施例提供了一种页岩储层各向异性参数求取方法，该方法包括：获取目标工区的测井数据和地震数据；根据所述测井数据计算目标参数的二维值；所述目标参数用于描述第一各向异性参数、第二各向异性参数、纵波速度、横波速度和密度之间的关系；利用所述测井数据、所述地震数据和所述目标参数的二维值计算第一各向异性参数的三维值和第二各向异性参数的三维值；根据所述第一各向异性参数的三维值和所述第二各向异性参数的三维值确定第三各向异性参数的三维值，得到页岩储层各向异性参数求取结果。

第二方面，本发明实施例还提供一种页岩储层各向异性参数求取装置，该装置包括：获取模块，用于获取目标工区的测井数据和地震数据；第一计算模块，用于根据所述测井数据计算目标参数的二维值；所述目标参数用于描述第一各向异性参数、第二各向异性参数、纵波速度、横波速度和密度之间的关系；第二计算模块，用于利用所述测井数据、所述地震数据和所述目标参数的二维值计算第一各向异性参数的三维值和第二各向异性参数的三维值；第三计算模块，用于根据所述第一各向异性参数的三维值和所述第二各向异性参数的三维值确定第三各向异性参数的三维值，得到页岩储层各向异性参数求取结果。

第三方面，本发明实施例还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述页岩储层各向异性参数求取方法。

第四方面，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行上述页岩储层各向异性参数求取方法的计算机程序。

本发明实施例带来了以下有益效果：本发明实施例提供了一种页岩储层各向异性参数求取方案，该方案首先获取目标工区的测井数据和地震数据；根据测井数据计算目标参数的二维值；目标参数用于描述第一各向异性参数、第二各向异性参数、纵波速度、横波速度和密度之间的关系；之后，利用测井数据、地震数据和目标参数的二维值计算第一各向异性参数的三维值和第二各向异性参数的三维值；最后根据第一各向异性参数的三维值和第二各向异性参数的三维值确定第三各向异性参数的三维值，得到页岩储层各向异性参数求取结果。本发明实施例可以提高页岩储层各向异性求取的准确性和可靠性。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明实施例提供的页岩储层各向异性参数求取方法流程图；

图2为本发明实施例提供的各向同性反演的横波阻抗、纵波阻抗、GR交会分析图；

图3为本发明实施例提供的横波各向异性参数、纵波阻抗、GR交会分析图；

图4为本发明实施例提供的各向同性反演的横波阻抗结果图；

图5为本发明实施例提供的横波各向异性参数图；

图6为本发明实施例提供的一种页岩储层各向异性参数求取装置结构框图；

图7为本发明实施例提供的另一种页岩储层各向异性参数求取装置结构框图；

图8为本发明实施例提供的计算机设备结构框图。

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，下面将结合附图对本发明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。

目前，基于三维地震的各向异性反演方法这几年取得了一些进展，如，2004年，Gray利用不同方位的角道集进行了裂缝预测进行了一系列研究。2009年，Bachrach提出了通过反演提取裂缝储层参数的方法。2002年，张世俊利用遗传算法反演HTI介质的各向异性参数。2012年，张广智等人研究裂缝介质振幅随偏移距和方位角的变化特征，探索了方位各向异性介质弹性参数和各向异性参数的叠前反演方法。然而，现阶段基于三维地震的各向异性反演方法不能有效满足页岩储层各向异性参数求取

基于此，本发明实施例提供的一种页岩储层各向异性参数求取方法及装置，可以提高页岩储层各向异性求取的可靠性，基于VTI介质的各向异性参数反演方法，有效解决页岩储层各向异数求取不准的难题。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种页岩储层各向异性参数求取方法进行详细介绍。

本发明实施例提供了一种页岩储层各向异性参数求取方法，该方法参见图1所示的一种页岩储层各向异性参数求取方法流程图，该方法包括以下步骤：

步骤S102，获取目标工区的测井数据和地震数据。

在本发明实施例中，目标工区可以根据实际需求进行选择，本发明实施例对此不作具体限定。测井数据中包括井位置数据，纵波速度数据、横波速度数据和密度数据等。

步骤S104，根据测井数据计算目标参数的二维值。

在本发明实施例中，目标参数用于描述第一各向异性参数、第二各向异性参数、纵波速度、横波速度和密度之间的关系。在得到测井数据之后，根据纵波速度值、横波速度值、密度值、第一各向异性参数值以及第二各向异性参数可以计算出目标参数的二维值。

需要说明的是，第一各向异性参数和第二各向异性参数是纵横波各向异性、纵波各向异性、横波各向异性中的任意两个，例如第一各向异性参数为横波各向异性参数，第二各向异性参数为纵波各向异性参数，或者，第一各向异性参数为纵横波各向异性参数，第二各向异性参数为纵波各向异性参数。

步骤S106，利用测井数据、地震数据和目标参数的二维值计算第一各向异性参数的三维值和第二各向异性参数的三维值。

在本发明实施例中，在得到目标参数的二维值之后，结合测井数据和地震数据，可以计算第一各向异性参数的三维值和第二各向异性参数的三维值。基于目标参数的二维值进行第一各向异性参数的三维值和第二各向异性参数的三维值的计算，可以提升页岩储层各向异数求取的准确度。

步骤S108，根据第一各向异性参数的三维值和第二各向异性参数的三维值确定第三各向异性参数的三维值，得到页岩储层各向异性参数求取结果。

在本发明实施例中，在得到第一各向异性参数的三维值和第二各向异性参数的三维值之后，根据各向异性三个参数之间的相互关系，可以求取第三各向异性参数的三维值。

具体可以利用公式σ＝(V

本发明实施例提供了一种页岩储层各向异性参数求取方案，该方案首先获取目标工区的测井数据和地震数据；根据测井数据计算目标参数的二维值；目标参数用于描述第一各向异性参数、第二各向异性参数、纵波速度、横波速度和密度之间的关系；之后，利用测井数据、地震数据和目标参数的二维值计算第一各向异性参数的三维值和第二各向异性参数的三维值；最后根据第一各向异性参数的三维值和第二各向异性参数的三维值确定第三各向异性参数的三维值，得到页岩储层各向异性参数求取结果。本发明实施例可以提高页岩储层各向异性求取的准确性和可靠性。

在一个实施例中，目标参数包括第一参数、第二参数和第三参数；根据测井数据计算目标参数的二维值，可以按照如下步骤执行：

利用密度的二维值和纵波速度的二维值计算第一参数的二维值；利用密度的二维值、横波速度的二维值和第一各向异性参数的二维值计算第二参数的二维值；利用纵波速度的二维值和第二各向异性参数的二维计算第三参数的二维值。

在本发明实施例中，纵横波各向异性、纵波各向异性以及横波各向异性与黏土含量成正比，据此构建矿物组份与各向异性关系模型，在测井上求取目标参数的二维值。

在一个实施例中，按照如下公式根据测井数据计算目标参数的二维值：A＝ρV

在一个实施例中，利用测井数据、地震数据和目标参数的二维值计算第一各向异性参数的三维值和第二各向异性参数的三维值，可以按照如下步骤执行：

利用测井数据、地震数据和目标参数的二维值计算目标参数的三维值；利用测井数据计算纵波速度的三维值、横波速度的三维值和密度的三维值；根据目标参数的三维值、纵波速度的三维值、横波速度的三维值和密度的三维值计算第一各向异性参数的三维值和第二各向异性参数的三维值。

在本发明实施例中，利用目标参数的二维值结合三维地震数据进行建模，得到三维工区目标参数的三维值。

从纵波数据中提取小角度数据，开展各向同性反演，求取纵波速度的三维值、横波速度的三维值和密度的三维值。

在一个实施例中，按照如下公式根据目标参数的三维值、纵波速度的三维值、横波速度的三维值和密度的三维值计算第一各向异性参数的三维值和第二各向异性参数的三维值：A＝ρV

在本发明实施例中，目标参数的三维值、纵波速度的三维值、横波速度的三维值和密度的三维值之后，代入上述公式，可以计算出σ和ε的值，再将这两个值代入公式σ＝(V

在一个实施例中，获取目标工区的测井数据和地震数据之前，还可以执行如下步骤：

获取目标介质反射系数公式信息；根据目标介质反射系数公式信息确定目标参数。

在本发明实施例中，目标介质反射系数公式可以是经典VTI介质反射系数近似公式。在得到了如下目标介质反射系数公式后：

其中，V

其中

令A＝ρV

进而，将A、B和C作为目标参数。

本发明实施例提供了一种页岩储层各向异性参数求取方法及装置，参见图2所示的各向同性反演的横波阻抗、纵波阻抗、自然伽马(GR)交会分析图和图3所示的横波各向异性参数、纵波阻抗、GR交会分析图，明显可以看到图3中横波各向异性参数参与后，更能区分出高GR页岩。参见图4和图5，图中H1-1_path和H1-3_path(图中未显示)表示井号，图4所示的各向同性反演的横波阻抗结果图和图5所示的横波各向异性参数图，可以发现，两者差异很大，这将更有利于后期裂缝精细评价与储层预测。因此，该方法可以提高页岩储层各向异性求取的可靠性，基于VTI介质的各向异性参数反演方法，有效解决页岩储层各向异数求取不准的难题。该方法可适用于在油气勘探前期的探井井位选择及后期的油气识别。这一方法为裂缝精细预测及流体识别提供依据。

本发明实施例中还提供了一种页岩储层各向异性参数求取装置，如下面的实施例所述。由于该装置解决问题的原理与页岩储层各向异性参数求取方法相似，因此该装置的实施可以参见页岩储层各向异性参数求取方法的实施，重复之处不再赘述。参见图6所示的一种页岩储层各向异性参数求取装置结构框图，该装置包括：

获取模块71，用于获取目标工区的测井数据和地震数据；

第一计算模块72，用于根据测井数据计算目标参数的二维值；目标参数用于描述第一各向异性参数、第二各向异性参数、纵波速度、横波速度和密度之间的关系；第二计算模块73，用于利用测井数据、地震数据和目标参数的二维值计算第一各向异性参数的三维值和第二各向异性参数的三维值；第三计算模块74，用于根据第一各向异性参数的三维值和第二各向异性参数的三维值确定第三各向异性参数的三维值，得到页岩储层各向异性参数求取结果。

在一个实施例中，目标参数包括第一参数、第二参数和第三参数；第一计算模块，具体用于：利用密度的二维值和纵波速度的二维值计算第一参数的二维值；利用密度的二维值、横波速度的二维值和第一各向异性参数的二维值计算第二参数的二维值；利用纵波速度的二维值和第二各向异性参数的二维计算第三参数的二维值。

在一个实施例中，第一计算模块，具体用于：按照如下公式根据测井数据计算目标参数的二维值：A＝ρV

在一个实施例中，第二计算模块，具体用于：利用测井数据、地震数据和目标参数的二维值计算目标参数的三维值；利用测井数据计算纵波速度的三维值、横波速度的三维值和密度的三维值；根据目标参数的三维值、纵波速度的三维值、横波速度的三维值和密度的三维值计算第一各向异性参数的三维值和第二各向异性参数的三维值。

在一个实施例中，第二计算模块，具体用于：按照如下公式根据所述目标参数的三维值、所述纵波速度的三维值、所述横波速度的三维值和所述密度的三维值计算第一各向异性参数的三维值和第二各向异性参数的三维值：A＝ρV

在一个实施例中，参见图7所示的另一种页岩储层各向异性参数求取装置结构框图，该装置还包括预处理模块75，用于：获取目标介质反射系数公式信息；根据目标介质反射系数公式信息确定目标参数。

本发明实施例还提供一种计算机设备，参见图8所示的计算机设备结构示意框图，该计算机设备包括存储器81、处理器82及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一种页岩储层各向异性参数求取方法的步骤。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的计算机设备的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行上述任一种页岩储层各向异性参数求取方法的计算机程序。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

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。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。