稀井條件下實(shí)鉆井與虛擬井聯(lián)合的薄層厚度預(yù)測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種能源勘探，特別涉及一種稀井條件下實(shí)鉆井與虛擬井聯(lián)合的薄層 厚度預(yù)測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 由于能源的緊缺，地下能源（即石油、天然氣及頁(yè)巖氣）的開(kāi)采是當(dāng)下科研較為重 要的研究方向。眾所周知，地下儲(chǔ)備有大量的能源，然而，其分布廣，分布不均勻，在開(kāi)采之 前需要對(duì)其實(shí)施較為精準(zhǔn)的勘探及研究，勘探主要采用鉆井與地球物理的方式實(shí)施。而經(jīng) 過(guò)幾十年的發(fā)展，目前的油氣勘探轉(zhuǎn)入精細(xì)勘探階段，對(duì)薄油氣儲(chǔ)層的預(yù)測(cè)精度提出了更 高的要求，只有對(duì)薄儲(chǔ)層預(yù)測(cè)精確了，才能準(zhǔn)確地判斷該區(qū)域的進(jìn)一步勘探潛力，也即該地 塊是否具有較為豐厚的能源可供開(kāi)采。
[0003] 然而，薄層厚度預(yù)測(cè)一直是公認(rèn)的難題之一，在該區(qū)域鉆設(shè)過(guò)多的鉆井需要耗費(fèi) 較大的資金，使科研及施工單位無(wú)法承受。傳統(tǒng)的預(yù)測(cè)方式皆是在鉆取少量鉆井的情況下， 對(duì)鉆井的數(shù)據(jù)實(shí)施分析及預(yù)測(cè)，由于鉆井?dāng)?shù)量少，促使分析時(shí)的有效的樣本點(diǎn)貧乏，預(yù)測(cè)的 結(jié)果很難達(dá)到精準(zhǔn)，使后期的的評(píng)價(jià)及開(kāi)采無(wú)法達(dá)到預(yù)期的效果，同時(shí)也會(huì)浪費(fèi)較多的人 力及物力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供了一種在勘探早期鉆井較少的條件下，增 加了有效樣本點(diǎn)數(shù)，能夠明顯降低地震薄層預(yù)測(cè)多解性的方法，能夠明顯提高薄層預(yù)測(cè)精 度的稀井條件下實(shí)鉆井與虛擬井聯(lián)合的薄層厚度預(yù)測(cè)方法。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：稀井條件下一種結(jié)合實(shí)鉆井及虛 擬井的薄層厚度預(yù)測(cè)方法，其特征在于：以多尺度地質(zhì)資料為基礎(chǔ)，構(gòu)建地質(zhì)模型并開(kāi)展正 演模擬，提取有效虛擬井點(diǎn)樣本，開(kāi)發(fā)出一種稀井條件下實(shí)鉆井與虛擬井聯(lián)合的薄層地震 預(yù)測(cè)新技術(shù)方法，增加了有效樣本點(diǎn)數(shù)，能夠提高薄層預(yù)測(cè)結(jié)果的可信度，減少多解性。步 驟如下：a、根據(jù)已有實(shí)際鉆井的鉆測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)和野外露頭測(cè)試分析資料，綜合微觀、中觀、宏 觀的多尺度地質(zhì)、地球物理資料，建立與研究區(qū)實(shí)際地質(zhì)特征相吻合，并能夠反映不同薄層 厚度的地質(zhì)模型；b、將a步驟中的地質(zhì)模型進(jìn)行正演模擬，根據(jù)正演模擬結(jié)果分析薄層厚 度和地震屬性變化的因果關(guān)系，并采用子波精細(xì)標(biāo)定將虛擬鉆井與實(shí)際鉆井中的模擬地震 記錄與實(shí)際地震記錄進(jìn)行一致性匹配；c、利用步驟b中已建立的地質(zhì)模型和一致性匹配 后的正演模擬地震記錄為基礎(chǔ)，提取模型中不同薄層厚度及模擬地震記錄中對(duì)應(yīng)的地震屬 性，形成虛擬鉆井的薄層厚度及分別與薄層厚度相對(duì)應(yīng)的地震屬性樣本集。再提取實(shí)際鉆 井的薄層厚度及分別與薄層厚度相對(duì)應(yīng)的地震屬性樣本集，然后將虛擬鉆井的樣本集與實(shí) 際鉆井的樣本集排列組合；d、根據(jù)步驟c中的聯(lián)合樣本集進(jìn)行屬性優(yōu)選，進(jìn)行儲(chǔ)層參數(shù)與 地震屬性的定量關(guān)系擬合，建立薄層厚度與地震屬性的定量映射關(guān)系后，提取實(shí)際地震資 料的各種屬性，通過(guò)該映射關(guān)系進(jìn)行薄層厚度的橫向預(yù)測(cè)。
[0006] 采用上述技術(shù)方案，首先野外露頭巖性、電性、巖石物理測(cè)試分析等多尺度資料建 立地質(zhì)模型，并通過(guò)正演模擬得出虛擬鉆井的數(shù)據(jù)（薄層厚度及地震屬性），再結(jié)合實(shí)際鉆 井所獲得的數(shù)據(jù)（薄層厚度及地震屬性）分析相應(yīng)的因果關(guān)系，并對(duì)虛擬鉆井所獲得數(shù)據(jù) 與實(shí)際鉆井的數(shù)據(jù)實(shí)施對(duì)比，如若虛擬鉆井的數(shù)據(jù)與實(shí)際鉆井的數(shù)據(jù)存在差異，則在正演 模擬中對(duì)虛擬鉆井的數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，使其與實(shí)際鉆井的數(shù)據(jù)相近或一致；其次對(duì)虛擬鉆井 及實(shí)際鉆井中的數(shù)據(jù)采用軟件制作成樣本集，在此過(guò)程中，虛擬鉆井和實(shí)際鉆井中的薄層 厚度與正演模擬數(shù)據(jù)和實(shí)際數(shù)據(jù)的地震屬性分別對(duì)應(yīng)，并將虛擬鉆井及實(shí)際鉆井的樣本集 實(shí)施組合，此處的組合為排列，如傳統(tǒng)的方式在此過(guò)程只具有實(shí)際鉆井的樣本集，其樣本數(shù) 量少，對(duì)于后續(xù)的分析不能夠全面的反應(yīng)出所需薄層厚度的預(yù)測(cè)，然而，在此基礎(chǔ)上添加了 虛擬鉆井的樣本集后，促使后續(xù)分析的樣本集的數(shù)量增多，并且虛擬鉆井的樣本集是通過(guò) 野外露頭巖性、電性、巖石物理性質(zhì)得出，經(jīng)過(guò)與實(shí)際鉆井?dāng)?shù)據(jù)之間的校正，其為有效的樣 本點(diǎn)，能夠準(zhǔn)確的反應(yīng)可實(shí)施正確分析的樣本；最后通過(guò)特定數(shù)學(xué)擬合方法對(duì)儲(chǔ)層參數(shù)與 地震屬性的定量關(guān)系擬合及分析后，便可預(yù)測(cè)出精準(zhǔn)的薄層厚度，為后期的開(kāi)采提供了有 利的條件，使開(kāi)采過(guò)程更為順暢，后期的實(shí)際鉆井中所獲得的能源量達(dá)到預(yù)期的效果，同時(shí) 避免了由于薄層厚度預(yù)測(cè)不準(zhǔn)而導(dǎo)致的空鉆井及鉆井后獲得少量的能源，節(jié)約了科研及施 工單位的生產(chǎn)成本，為能源的勘探及開(kāi)采提供了重要且精確的信息。
[0007] 本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：步驟a、b中以多尺度資料建立地質(zhì)模型并開(kāi)展正演模擬， 模擬地震記錄與實(shí)際地震記錄進(jìn)行一致性匹配時(shí)需通在正演模擬過(guò)程中采用的子波以及 相關(guān)參數(shù)要與實(shí)際地震資料參數(shù)一致。
[0008] 采用上述技術(shù)方案，該處相關(guān)參數(shù)保持一致后，便可使虛擬鉆井的數(shù)據(jù)與實(shí)際鉆 井的數(shù)據(jù)保持一致，為虛擬井樣本點(diǎn)的提取和提高預(yù)測(cè)精確度奠定基礎(chǔ)。
[0009] 本發(fā)明更進(jìn)一步設(shè)置為：步驟d中通過(guò)線性、非線性或神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方法，針對(duì)虛擬 井-實(shí)鉆井聯(lián)合樣本集進(jìn)行儲(chǔ)層參數(shù)與地震屬性的定量關(guān)系擬合。
[0010] 采用上述技術(shù)方案，儲(chǔ)層參數(shù)與地震屬性的定量關(guān)系擬合，不僅簡(jiǎn)單易行，而且使 薄層厚度的預(yù)測(cè)更為精準(zhǔn)。
[0011] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
【附圖說(shuō)明】
[0012] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例中涪陵地區(qū)石灰系項(xiàng)面等T0圖；
[0013] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例中chi56井儲(chǔ)層測(cè)井響應(yīng)特征示意圖；
[0014] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例中石炭系及鄰層速度統(tǒng)計(jì)直方圖；
[0015] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例中石炭系厚度漸變地質(zhì)模型示意圖；
[0016] 圖5為本發(fā)明實(shí)施例中正演米用的地震子波不意圖；
[0017] 圖6為本發(fā)明實(shí)施例中正演模擬地震剖面示意圖；
[0018] 圖7為本發(fā)明實(shí)施例中石炭系厚度-地震屬性交會(huì)圖及擬合曲線示意圖；
[0019] 圖8為本發(fā)明實(shí)施例中石炭系厚度平面分布預(yù)測(cè)圖；
【具體實(shí)施方式】
[0020] 本發(fā)明的預(yù)測(cè)方法為：a、根據(jù)已有實(shí)際鉆井的鉆測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)和野外露頭測(cè)試分析 資料，綜合微觀、中觀、宏觀的多尺度地質(zhì)、地球物理資料，建立與研究區(qū)實(shí)際地質(zhì)特征相吻 合，并能夠反映不同薄層厚度的地質(zhì)模型；b、將a步驟中的地質(zhì)模型進(jìn)行正演模擬，根據(jù)正 演模擬結(jié)果分析薄層厚度和地震屬性變化的因果關(guān)系，并將虛擬鉆井與實(shí)際鉆井中的模擬 地震記錄與實(shí)際地震記錄進(jìn)行一致性匹配；在步驟b中需要對(duì)虛擬鉆井所獲得數(shù)據(jù)與實(shí)際 鉆井的數(shù)據(jù)實(shí)施對(duì)比，如若使虛擬鉆井的數(shù)據(jù)與實(shí)際鉆井的數(shù)據(jù)存在差異，則在正演模擬 中對(duì)虛擬鉆井的數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，使其與實(shí)際鉆井的數(shù)據(jù)相近或一致，該處的一致性，為后續(xù) 薄層預(yù)測(cè)的精準(zhǔn)度提供了必要的準(zhǔn)備。并且步驟b中將虛擬鉆井與實(shí)際鉆井中的模擬地震 記錄與實(shí)際地震記錄進(jìn)行一致性匹配時(shí)需通在正演模擬過(guò)程中采用的子波以及相關(guān)參數(shù) 要與實(shí)際地震資料參數(shù)一致，且正演模擬可采用射線追蹤法或波動(dòng)方程法，上述射線追蹤 法及波動(dòng)方程法可根據(jù)實(shí)驗(yàn)效果進(jìn)行選定。c、利用步驟b中已建立的地質(zhì)模型和一致性匹 配后的正演模擬地震記錄為基礎(chǔ)，提取模型中不同薄層厚度及模擬地震記錄中對(duì)應(yīng)的地震 屬性，形成虛擬鉆井的薄層厚度及分別與薄層厚度相對(duì)應(yīng)的地震屬性樣本集。再提取實(shí)際 鉆井的薄層厚度及分別與薄層厚度相對(duì)應(yīng)的地震屬性樣本集，然后將虛擬鉆井的樣本集與 實(shí)際鉆井的樣本集排列組合；在此步驟中，如若實(shí)際鉆井為兩口，即實(shí)際鉆井的數(shù)據(jù)具有兩 組，而虛擬鉆井的數(shù)據(jù)可為多組，具體數(shù)量可根據(jù)實(shí)際需要而定，下面以數(shù)值對(duì)該處的實(shí)際 鉆井?dāng)?shù)據(jù)及虛擬鉆井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行說(shuō)明。虛擬井薄層厚度、地震屬性樣本集建立：以建立的地質(zhì) 模型和一致性匹配后的正演模擬地震記錄為基礎(chǔ)，提取模型中不同薄層厚度及模擬地震記 錄中對(duì)應(yīng)的地震屬性，形成虛擬井的薄層厚度、地震屬性樣本集，如RVl是第i口虛擬井的 薄層厚度，A\n是第i口虛擬井點(diǎn)處的第n個(gè)地震屬性，i為虛擬井的序號(hào)，n為提取的地震 屬性序號(hào)；{RVl、AVlil、Av12- ? ?Avln} {Rv2nAv2jnAv2j2- ? ?Av2jn}......{Rv"Av^ "Avii2. ? ?Aviin}。 虛擬井-實(shí)鉆井聯(lián)合樣本集的建立：首先，對(duì)實(shí)際地震資料也提取井點(diǎn)處的薄層厚度與相 應(yīng)的地震屬性，形成實(shí)鉆井的薄層厚度、地震屬性樣本集{Rh、Atul、Atli2.. .Atlin}，{Rt2、 At2_n At2j2. . . At2_n}......{Rtj、Atu、Atj，2. ? ? Atj，J。其中Rtj是第j口實(shí)鉆井的薄層厚度， At]in是第j口虛擬井點(diǎn)處的第n個(gè)地震屬性，j為實(shí)鉆井的序號(hào)，n為提取的地震屬性序 號(hào)；然后，將虛擬井和實(shí)鉆井的薄層厚度、地震屬性樣本集合并，形成一個(gè)新的聯(lián)合樣本集， {RvnAv^Av12-? ?Avln}, {Rv2nAv2jAv2j2-? ?Av2 n}? {Rt^ ^At12-? ?Atln}, {Rt2NAt2ilN At2j2. . .At2_n}......{RvpAvmAvii2...Aviin}，{RtPAtu、Atj,n}。該樣本集的樣本點(diǎn) 共有i+j個(gè)，相比僅j□實(shí)鉆井的情況來(lái)說(shuō)，增加了i個(gè)樣本點(diǎn)。最后，d、根據(jù)步驟c中的 聯(lián)合樣本集進(jìn)行屬性優(yōu)選，進(jìn)行儲(chǔ)層參數(shù)與地震屬性的定量關(guān)系擬合，建立薄層厚度與地 震屬性的定量映射關(guān)系后，提取實(shí)際地震資料的各種屬性，通過(guò)該映射關(guān)系進(jìn)行薄層厚度 的橫向預(yù)測(cè)。在步驟d中通過(guò)線性或非線性或神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方法來(lái)進(jìn)行儲(chǔ)層參數(shù)與地震屬性 的定量關(guān)系擬合。
[0021] 上述預(yù)測(cè)方法為后期的開(kāi)采提供了有利的條件，使開(kāi)采過(guò)程更為順暢，后期的實(shí) 際鉆井中所獲得的能源量達(dá)到預(yù)期的效果，同時(shí)避免了由于薄層厚度預(yù)測(cè)不準(zhǔn)而導(dǎo)致的空 鉆井及鉆井后獲得少量的能源，節(jié)約了科研及施工單位的生產(chǎn)成本，為能源的勘探及開(kāi)采 提供了重要且精確的信息。
[0022] 下面本發(fā)明以四川盆地涪陵地區(qū)石炭系為例，建立虛擬井_實(shí)鉆井聯(lián)合樣本集， 開(kāi)展石炭系厚度預(yù)測(cè)，以說(shuō)明該方法的應(yīng)用。
[0023] 四川盆地涪陵地區(qū)的地質(zhì)概況：涪陵地區(qū)位于四川盆地東部，構(gòu)造上屬于川東褶 皺帶萬(wàn)縣復(fù)向斜礁石壩~茍家場(chǎng)~黃泥塘斜列背斜帶，在其周邊的高峰場(chǎng)、大池干等氣田 均在石炭系產(chǎn)出工業(yè)氣流。涪陵地區(qū)部署有一塊747km2的三維地震，處于背斜夾持的向斜 構(gòu)造區(qū)，三維覆蓋區(qū)內(nèi)僅有兩口鉆井feng9井、bxl井鉆遇石炭系，勘