本發(fā)明屬于石油天然氣開采，尤其涉及復(fù)雜斷塊油藏小斷層的預(yù)測(cè)方法。

背景技術(shù)：

1、復(fù)雜斷塊油藏普遍發(fā)育各級(jí)斷層，目前斷層識(shí)別主要是通過對(duì)地震數(shù)據(jù)體的斷層解釋來實(shí)現(xiàn)，由于地震資料分辨率的限制造成部分小斷層的地震響應(yīng)微弱和模糊，造成該類小斷層認(rèn)識(shí)不清，進(jìn)而影響復(fù)雜斷塊油藏分布認(rèn)識(shí)，影響最終的勘探開發(fā)效果。

2、大斷層主要是通過人工解釋地震剖面來實(shí)現(xiàn)，小斷層主要是通過曲率、傾角、相干分析等技術(shù)手段識(shí)別，但對(duì)地震資料相對(duì)較差的區(qū)域，識(shí)別效果相對(duì)較差，因此需要總結(jié)新的小斷層解釋方法，實(shí)現(xiàn)更加精準(zhǔn)的小級(jí)別斷層預(yù)測(cè)，為后續(xù)復(fù)雜斷塊構(gòu)造解釋提供技術(shù)支持。

3、目前復(fù)雜斷塊中小斷層的解釋，需要攻克以下技術(shù)難題：(1)如何選取合適的地震屬性識(shí)別小斷層的問題；(2)如何利用數(shù)據(jù)增強(qiáng)技術(shù)使相干切片更清晰，提高斷層解釋的準(zhǔn)確性；因此，針對(duì)上述存在問題，本申請(qǐng)利用構(gòu)造梯度張量屬性反映的是地震波同相軸構(gòu)造曲率變化，再對(duì)構(gòu)造梯度張量地震體進(jìn)行二次梯度屬性計(jì)算，最后計(jì)算多道地震數(shù)據(jù)的曲率變化梯度方差體，根據(jù)相干值高底完成小斷層的追蹤。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本專利計(jì)算出構(gòu)造梯度張量地震體，反映的是地震波同相軸構(gòu)造曲率變化的特征，能夠精細(xì)識(shí)別地震同相軸的錯(cuò)斷引起的構(gòu)造的微小起伏，對(duì)中小斷層也具有較好的識(shí)別能力，再對(duì)構(gòu)造梯度張量地震體進(jìn)行曲率變化梯度屬性計(jì)算，反映出數(shù)據(jù)體中構(gòu)造曲率x，y方向變化梯度，繼續(xù)突出同相軸的不連續(xù)性，最后計(jì)算多道地震數(shù)據(jù)的曲率變化梯度方差體，通過提取目的層水平切片，根據(jù)方差值高低完成小斷層的追蹤；本技術(shù)為復(fù)雜斷塊油藏中小斷層的解釋提供直觀的依據(jù)，攻克了復(fù)雜斷塊構(gòu)造解釋的難題。

2、本發(fā)明解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

3、復(fù)雜斷塊油藏小斷層的預(yù)測(cè)方法，包括如下步驟：

4、s1、建立已鉆井的地層對(duì)比剖面，確定目的層的頂、底界面所在的深度范圍；

5、s2、完成各井時(shí)深轉(zhuǎn)化，追蹤目的層頂、底界面，確定其在地震數(shù)據(jù)體內(nèi)的時(shí)間范圍；

6、s3、對(duì)地震數(shù)據(jù)體進(jìn)行截取，確保包含目的層的時(shí)間范圍；

7、s4、對(duì)截取后的地震數(shù)據(jù)體進(jìn)行構(gòu)造梯度張量地震體計(jì)算；

8、s5、對(duì)構(gòu)造梯度張量地震體進(jìn)行曲率變化梯度屬性計(jì)算；

9、s6、對(duì)曲率變化梯度屬性體計(jì)算多道地震數(shù)據(jù)的曲率變化梯度方差體；

10、s7、提取目的層的曲率變化梯度方差體的水平切片，根據(jù)目的層方差值，確定斷層所處位置。

11、進(jìn)一步的，對(duì)截取后的地震數(shù)據(jù)體進(jìn)行構(gòu)造梯度張量地震體計(jì)算，反映的是地震波同相軸構(gòu)造曲率變化的特征，能夠精細(xì)識(shí)別地震同相軸的錯(cuò)斷引起的構(gòu)造的微小起伏，對(duì)中小斷層也具有較好的識(shí)別能力。

12、進(jìn)一步的，所述步驟s5中對(duì)構(gòu)造梯度張量地震體進(jìn)行曲率變化梯度屬性計(jì)算的方法為：

13、①求取地震數(shù)據(jù)的梯度；

14、②構(gòu)建結(jié)構(gòu)張量矩陣，并對(duì)結(jié)構(gòu)張量矩陣的元素分別平滑或積分；

15、③特征值分解并進(jìn)行排序。

16、進(jìn)一步的，所述的求取地震數(shù)據(jù)的梯度的方法為：

17、通過對(duì)三維地震數(shù)據(jù)分別在垂直、inline與crossline三個(gè)方向求取一階偏導(dǎo)數(shù)g1、g2、g3，便可得到原始三維地震數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的每個(gè)數(shù)據(jù)樣點(diǎn)位置的梯度矢量：

18、g＝(g1、g2、g3)t??????????????(1)

19、g不能直接構(gòu)建張量矩陣求解特征值，因?yàn)橹苯訕?gòu)建的張量矩陣的秩不大于1，即使對(duì)g1、g2、g3分別進(jìn)行平滑再構(gòu)建張量矩陣也是如此；

20、

21、當(dāng)tgrad的元素均不為零時(shí)，tgrad的三個(gè)特征值λ1、λ2、λ3中只有一個(gè)不為零，則

22、λ1＝g12+g22+g32???????????????(3)

23、則λ1為梯度的能量。

24、進(jìn)一步的，構(gòu)建結(jié)構(gòu)張量矩陣包括如下步驟：

25、利用梯度矢量與其轉(zhuǎn)置相乘形成3階方陣(也稱為并矢積)；

26、對(duì)方陣中每一個(gè)元素分別平滑(或稱局部平均)，得到一定尺度范圍內(nèi)平均的結(jié)構(gòu)張量矩陣：

27、

28、式中，〈·〉表示對(duì)角括符內(nèi)的對(duì)象平滑，通常采用高斯濾波的方式；由張量矩陣的對(duì)稱性可知，只需進(jìn)行6個(gè)元素的平滑即可完成對(duì)9個(gè)元素的平滑；如果對(duì)g1、g2、g3也進(jìn)行平滑，則總共需要9個(gè)三維數(shù)據(jù)體的平滑計(jì)算；對(duì)梯度元素的平滑計(jì)算可以壓制由地震噪聲引起的局部梯度異常，從而增強(qiáng)后續(xù)計(jì)算的魯棒性；對(duì)張量元素的平滑計(jì)算使張量矩陣不僅包含最大梯度能量方向的特征，并且還包含所有正交方向的變化特征。

29、進(jìn)一步的，所述步驟s5中對(duì)構(gòu)造梯度張量地震體進(jìn)行曲率變化梯度屬性計(jì)算時(shí)，曲率變化梯度公式為：

30、

31、式中，kab為a、b兩點(diǎn)的曲率變化梯度；dx、dy為水平、垂直方向兩點(diǎn)的曲率差。

32、進(jìn)一步的，所述步驟s6中對(duì)曲率變化梯度屬性體計(jì)算多道地震數(shù)據(jù)的曲率變化梯度方差體的方法為：

33、曲率變化梯度方差體主要通過計(jì)算平均地震道與道集內(nèi)地震道之間曲率變化梯度的方差值來獲取方差體,代表了各地震道之間的反射特征差異(曲率變化),挖掘異常地質(zhì)體或斷層造成的地震異常反射信息,從而實(shí)現(xiàn)小斷層的識(shí)別。通過求取某采樣點(diǎn)與周圍相鄰地震道在給定時(shí)窗內(nèi)所有樣點(diǎn)的方差，再加權(quán)歸一化后得到該點(diǎn)的方差值；

34、

35、

36、ω＝sinθ(0≤θ≤90°)

37、式中，δ2為某道某采樣點(diǎn)的方差值；δ2ω為采樣點(diǎn)加權(quán)后的方差值；aij為j時(shí)間i地震道的振幅；為j時(shí)間納入時(shí)窗計(jì)算的地震道平均振幅；l為計(jì)算方差的時(shí)窗長(zhǎng)度，ms；n為計(jì)算某采樣點(diǎn)方差所需的相鄰道數(shù)；ωj-t為某時(shí)窗內(nèi)某采樣點(diǎn)的三角加權(quán)函數(shù)。

38、進(jìn)一步的，對(duì)地震數(shù)據(jù)體進(jìn)行截取時(shí)，根據(jù)目的層在地震數(shù)據(jù)體內(nèi)的時(shí)間范圍，對(duì)地震數(shù)據(jù)體進(jìn)行截取，確保截取后的數(shù)據(jù)體包含目的層的時(shí)間范圍，既能避免非目的層數(shù)據(jù)干擾目的層的計(jì)算結(jié)果，同時(shí)節(jié)約計(jì)算時(shí)間。

39、本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：

40、本發(fā)明的復(fù)雜斷塊油藏小斷層的預(yù)測(cè)方法，為復(fù)雜斷塊油藏的小斷層預(yù)測(cè)提供了有效技術(shù)手段和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施方法，依據(jù)本發(fā)明方法，可解決小斷層解釋不準(zhǔn)確的技術(shù)問題，為復(fù)雜斷塊油藏研究提供重要的技術(shù)信息。

技術(shù)特征：

1.復(fù)雜斷塊油藏小斷層的預(yù)測(cè)方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述復(fù)雜斷塊油藏小斷層的預(yù)測(cè)方法，其特征在于：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述復(fù)雜斷塊油藏小斷層的預(yù)測(cè)方法，其特征在于：所述步驟s5中對(duì)構(gòu)造梯度張量地震體進(jìn)行曲率變化梯度屬性計(jì)算的方法為：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述復(fù)雜斷塊油藏小斷層的預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述的求取地震數(shù)據(jù)的梯度的方法為：

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述復(fù)雜斷塊油藏小斷層的預(yù)測(cè)方法，其特征在于：構(gòu)建結(jié)構(gòu)張量矩陣包括如下步驟：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述復(fù)雜斷塊油藏小斷層的預(yù)測(cè)方法，其特征在于：所述步驟s5中對(duì)構(gòu)造梯度張量地震體進(jìn)行曲率變化梯度屬性計(jì)算時(shí)，曲率變化梯度公式為：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述復(fù)雜斷塊油藏小斷層的預(yù)測(cè)方法，其特征在于：所述步驟s6中對(duì)曲率變化梯度屬性體計(jì)算多道地震數(shù)據(jù)的曲率變化梯度方差體的方法為：

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述復(fù)雜斷塊油藏小斷層的預(yù)測(cè)方法，其特征在于：對(duì)地震數(shù)據(jù)體進(jìn)行截取時(shí)，根據(jù)目的層在地震數(shù)據(jù)體內(nèi)的時(shí)間范圍，對(duì)地震數(shù)據(jù)體進(jìn)行截取，確保截取后的數(shù)據(jù)體包含目的層的時(shí)間范圍，既能避免非目的層數(shù)據(jù)干擾目的層的計(jì)算結(jié)果，同時(shí)節(jié)約計(jì)算時(shí)間。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及復(fù)雜斷塊油藏小斷層的預(yù)測(cè)方法，計(jì)算出構(gòu)造梯度張量地震體，反映的是地震波同相軸構(gòu)造曲率變化的特征，能夠精細(xì)識(shí)別地震同相軸的錯(cuò)斷引起的構(gòu)造的微小起伏，對(duì)中小斷層也具有較好的識(shí)別能力，再對(duì)構(gòu)造梯度張量地震體進(jìn)行曲率變化梯度屬性計(jì)算，反映出數(shù)據(jù)體中構(gòu)造曲率X，Y方向變化梯度，突出同相軸的不連續(xù)性，最后計(jì)算多道地震數(shù)據(jù)的曲率變化梯度方差體，通過提取目的層水平切片，根據(jù)方差值高低完成小斷層的追蹤；本發(fā)明為復(fù)雜斷塊油藏中小斷層的解釋提供直觀的依據(jù)，攻克了復(fù)雜斷塊油藏構(gòu)造解釋的難題。

技術(shù)研發(fā)人員：董曉偉,周連敏,張睿,饒敏,任思南,張衛(wèi)江,李忠梅
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國石油天然氣股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2