專利名稱：一種儲層孔洞空間的定量方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及石油勘探領域，應用于儲層預測，特別涉及一種儲層孔洞空間的定量方法。
背景技術(shù)：
碳酸鹽巖儲層在油氣資源勘探中占有重要地位，其中孔洞為最有效的儲集空間，因此孔洞的定量描述顯的尤為重要。溶洞儲集體的鉆錄井特征、成像測井、常規(guī)測井及生產(chǎn)測井響應特征較為明顯。鉆遇特大型溶洞段時通常出現(xiàn)鉆井液嚴重漏失、鉆具放空現(xiàn)象，無法取心及測井，所以將鉆錄井中嚴重井漏、放空和鉆時降至極低作為識別大型溶洞的重要標志；在成像測井圖像中，溶洞型儲集體層段表現(xiàn)為較暗的顏色；在常規(guī)測井資料上， 溶洞段井徑曲線有明顯的擴徑現(xiàn)象，自然伽馬呈明顯“弓”型，去鈾伽馬值較圍巖增大，雙側(cè)向電阻率值明顯減小，呈大的“正差異”，密度值明顯降低，中子及聲波時差值明顯增大；生產(chǎn)測井中產(chǎn)層貢獻大的層段多為溶洞型儲集體層段。目前存在的孔洞定量研究技術(shù)中，主要是基于井壁成像測井(FMI)的溶洞自動檢測方法。在基于井壁成像測井(FMI)的溶洞自動檢測方法中定量計算溶洞有關(guān)參數(shù)的基礎是能夠在FMI圖像上拾取到溶洞，采用自動和半自動倆種方法拾取溶洞。針對溶洞的特點，溶洞邊緣是檢測所必須依賴的主要特征，它存在于目標和背景之間。邊緣檢測是圖像分割的一種重要方法，要保持特征不變的提取邊緣，主要利用Kirsh算子和Roberrs算子所組成的復合算子進行特征提取，先用Kirsh算子對圖像進行平滑、濾噪等粗略提取，然后采用Roberrs算子進行第二次細化提取，得到邊緣曲線的大概變化方向。然后進行特征點的跟蹤和識別，通過逐點連接的方式記錄跟蹤的方向和路徑，跟蹤過程中利用方向信息彌補逐點跟蹤不連續(xù)的缺點，得到方向序列鏈，從而記錄了圖像中特征線的幾何特征信息。邊緣檢測實際上是圖像增強，使溶洞部分更加醒目，要實現(xiàn)自動識別必須進一步處理，在細化了的邊緣圖中檢測每一個孤立的邊緣元素,在3X3的網(wǎng)格上檢測它的8個領域中的邊緣點，進行邊緣跟蹤，同時記下跟蹤的方向和路徑，從而記錄了圖像的幾何特征信息。通過對邊緣跟蹤結(jié)果的分析便可對溶洞進行判決，同時得到溶洞的位置和大小。上述的現(xiàn)有技術(shù)中，由于數(shù)據(jù)處理有賴于對測井數(shù)據(jù)的提取，無法對非采集區(qū)域數(shù)據(jù)進行處理，由于該技術(shù)基于FMI測井資料，是基于井點的研究，不能定量計算井間溶洞的大小，因此，存在很大的局限性。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明解決了對井間及全區(qū)域的孔洞的定量問題。為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種儲層孔洞空間的定量方法，具體包括根據(jù)多個預設孔洞二維尺寸及實際地質(zhì)參數(shù)進行地震波正演模擬獲取多個孔洞地震響應；
建立所述預設孔洞二維尺寸與所述孔洞地震響應的對照關(guān)系；通過所述對照關(guān)系對實際地震數(shù)據(jù)中的孔洞二維尺寸進行標定，獲取實際儲層孔洞二維尺寸；根據(jù)三維坐標系中的任意兩坐標面中的所述實際孔洞二維尺寸獲取實際孔洞儲層體積。優(yōu)選地，所述根據(jù)多個預設孔洞二維尺寸及實際地質(zhì)參數(shù)進行地震波正演模擬獲取多個孔洞地震響應步驟前還包括獲取正演模擬地震響應；根據(jù)地震數(shù)據(jù)中二維孔洞地震響應獲取觀測到的孔洞二維尺寸范圍值；根據(jù)所述觀測到的孔洞二維尺寸范圍值獲取多個預設孔洞二維尺寸。
優(yōu)選地，所述根據(jù)多個預設孔洞二維尺寸及實際地質(zhì)參數(shù)進行地震波正演模擬獲取多個孔洞地震響應。步驟還包括根據(jù)多個預設孔洞二維尺寸獲取地質(zhì)結(jié)構(gòu)參數(shù)；根據(jù)所述地質(zhì)結(jié)構(gòu)參數(shù)及實際地質(zhì)參數(shù)建立地質(zhì)參數(shù)模型；根據(jù)所述地質(zhì)參數(shù)模型進行地震波正演模擬獲取多個孔洞地震響應。優(yōu)選地，所述根據(jù)多個預設孔洞二維尺寸及實際地質(zhì)參數(shù)進行地震波正演模擬獲取多個孔洞地震響應，步驟還包括根據(jù)多個預設孔洞二維尺寸和形狀及實際地質(zhì)參數(shù)進行地震波正演模擬獲取多個孔洞的地震響應。優(yōu)選地，所述通過所述對應關(guān)系對實際地震數(shù)據(jù)中的孔洞二維尺寸進行標定，獲取實際儲層孔洞二維尺寸步驟還包括建立所述多個預設孔洞二維尺寸與正演模型地震響應中孔洞二維尺寸對應關(guān)系；根據(jù)所述多個預設孔洞二維尺寸與正演模型地震響應中孔洞二維尺寸對應關(guān)系，對實際地震數(shù)據(jù)中的孔洞二維尺寸進行標定，獲取實際儲層孔洞二維尺寸。優(yōu)選地，所述通過所述對應關(guān)系對實際地震數(shù)據(jù)中的孔洞二維尺寸根據(jù)所述多個預設孔洞二維尺寸進行標定，獲取實際儲層孔洞二維尺寸步驟還包括將所述對照關(guān)系中所述孔洞正演地震響應與實際地震數(shù)據(jù)中孔洞響應相對應，在二維坐標系中建立所述多個預設孔洞二維尺寸與正演地震響應中孔洞二維尺寸對應點，擬合所述對應點獲取對應關(guān)系曲線；通過所述多關(guān)系曲線，對實際地震數(shù)據(jù)中的孔洞二維尺寸根據(jù)所述多個預設孔洞二維尺寸進行標定，獲取實際儲層孔洞二維尺寸。優(yōu)選地，所述通過所述對照關(guān)系對實際地震數(shù)據(jù)中的孔洞二維尺寸進行標定，獲取實際儲層孔洞二維尺寸步驟還包括解釋實際地震資料；當所述實際地震資料為三維地震資料時，根據(jù)所述三維地震資料獲取二維地震剖面；通過所述對照關(guān)系對所述實際三維地震數(shù)據(jù)中任意兩個剖面的孔洞二維尺寸根據(jù)所述多個預設孔洞二維尺寸進行標定，獲取實際儲層孔洞二維尺寸。優(yōu)選地，所述孔洞二維尺寸包括孔洞高度值及寬度值。優(yōu)選地，所述根據(jù)三維坐標系中的任意兩坐標面中的所述實際孔洞二維尺寸獲取實際孔洞儲層體積步驟后還包括根據(jù)實際孔洞儲層體積進行雕刻。優(yōu)選地，所述實際孔洞地震響應具體包括阻抗值、彈性參數(shù)；所述地質(zhì)參數(shù)具體包括介質(zhì)的密度、P波波速、S波波速、孔隙度、滲透率。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的上述實施方式具有以下優(yōu)點在碳酸鹽巖縫洞型儲層研究方面，能夠定量計算孔洞的高度和寬度，并且可與裂縫定量雕刻結(jié)合，為縫洞系統(tǒng)定量模擬奠定基礎，從而計算有效的儲集空間，從而對孔洞的定量不再受限于對孔洞的測井數(shù)據(jù)采集，具有較好的廣泛性，同時，提高了縫洞型儲層中孔洞容積的核算精度，降低了核算成本投入，從而減低了對縫洞型儲層孔洞研究的前期數(shù)據(jù)處理成本，獲得了較高的收益。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的一些實施例進行說明。圖I為本發(fā)明一種儲層孔洞空間的定量方法示意圖；圖2為本發(fā)明實施例中孔洞的正演模擬量板示意圖；圖3為本發(fā)明實施例中不同填充度縫洞體大小與反射振幅關(guān)系圖；圖4為本發(fā)明實施例中縫洞體放大系數(shù)圖；圖5為本發(fā)明實施例中溶洞量板解釋圖；圖6為本發(fā)明實施例中特定地質(zhì)構(gòu)造中溶洞量板解釋圖。
具體實施例方式下面將結(jié)合附圖，對本發(fā)明實施例進行描述。實施例圖I是本發(fā)明一種儲層孔洞空間的定量方法示意圖，該方法包括以下步驟SlOl :設定模型進行正演。在此步驟中，根據(jù)多個預設孔洞二維尺寸及實際地質(zhì)參數(shù)進行地震波正演模擬獲取多個孔洞地震響應；具體孔洞二維尺寸可具體為孔洞高度值及孔洞寬度值，應當指出的是，此處所指的孔洞二維尺寸應該理解為一個獨立連通孔洞的最外圍尺寸以及由多個孔洞所組成的孔洞群最外圍尺寸，因此，在一個獨立連通的孔洞中，可存在不同的形狀，在由多個孔洞所組成的孔洞中可以設定任意兩個孔洞的相鄰距離；從而，在此步驟中還應包括根據(jù)多個預設孔洞二維尺寸和形狀及實際地質(zhì)參數(shù)進行地震波正演模擬獲取多個孔洞的地震響應。在具體實施時，在LD-SMO model正演模擬軟件中采用地質(zhì)結(jié)構(gòu)和層參數(shù)定義的兩步法定義地質(zhì)參數(shù)模型，根據(jù)多個預設孔洞二維尺寸獲取地質(zhì)結(jié)構(gòu)參數(shù)；根據(jù)所述地質(zhì)結(jié)構(gòu)參數(shù)及實際地質(zhì)參數(shù)建立地質(zhì)參數(shù)模型；根據(jù)所述地質(zhì)參數(shù)模型進行地震波正演模擬獲取多個孔洞地震響應。如預設孔洞高10米寬20米，并根據(jù)預設孔洞二維尺寸確定至少兩個或多點的地質(zhì)結(jié)構(gòu)參數(shù)；進一步可根據(jù)所述至少兩個地質(zhì)結(jié)構(gòu)參數(shù)及實際地質(zhì)參數(shù)獲取地質(zhì)參數(shù)模型；采集實際地貌地質(zhì)參數(shù)，如在碳酸鹽巖的地質(zhì)環(huán)境下，進行地質(zhì)參數(shù)采集，地質(zhì)參數(shù)具體包括介質(zhì)的密度、P波波速、S波波速、孔隙度、滲透率等可以反映地質(zhì)情況的參數(shù)；在SMO中首先采用三次樣條曲線定義地質(zhì)層位界面和斷層界面。界面坐標的輸入采用鍵盤或鼠標；層位界面被斷層錯斷是在斷層定義后自動完成，斷距可通過精確的坐標或鼠標移動來定義；地質(zhì)結(jié)構(gòu)定義完成后可保存到數(shù)據(jù)庫中，已備后續(xù)工作，也可繼續(xù)定義層的參數(shù)屬性；該模型是一個矢量模型，可以在網(wǎng)格化期間剖分成任意網(wǎng)格間距的網(wǎng)格化參數(shù)模型；層參數(shù)的定義是在模型網(wǎng)格化期間通過交互對話完成；層參數(shù)的定義可存儲到用戶指定文件中，根據(jù)用戶定義的層參數(shù)類型，可以生成同一幾何地質(zhì)結(jié)構(gòu)、不同參數(shù)類型的網(wǎng)格化地質(zhì)參數(shù)模型。之后，根據(jù)多個預設孔洞二維尺寸及實際地質(zhì)參數(shù)進行地震波正演模擬獲取多個孔洞地震響應。需要說明的是，在以上的正演過程中可根據(jù)地層的不同性質(zhì)選用不同的波動方程，具體為多種介質(zhì)模型地震波波動方程I、聲學介質(zhì)波動方程
權(quán)利要求
1.一種儲層孔洞體積的定量方法，其特征在于，包括 根據(jù)多個預設孔洞二維尺寸及實際地質(zhì)參數(shù)進行地震波正演模擬獲取多個孔洞地震響應； 建立所述預設孔洞二維尺寸與所述孔洞地震響應的對照關(guān)系； 通過所述對照關(guān)系對實際地震數(shù)據(jù)中的孔洞二維尺寸進行標定，獲取實際儲層孔洞二維尺寸； 根據(jù)三維坐標系中的任意兩坐標面中的所述實際孔洞二維尺寸獲取實際孔洞儲層體積。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)多個預設孔洞二維尺寸及實際地質(zhì)參數(shù)進行地震波正演模擬獲取多個孔洞地震響應步驟前還包括 獲取正演模擬地震響應； 根據(jù)地震數(shù)據(jù)中二維孔洞地震響應獲取觀測到的孔洞二維尺寸范圍值； 根據(jù)所述觀測到的孔洞二維尺寸范圍值獲取多個預設孔洞二維尺寸。
3.如權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)多個預設孔洞二維尺寸及實際地質(zhì)參數(shù)進行地震波正演模擬獲取多個孔洞地震響應步驟還包括 根據(jù)多個預設孔洞二維尺寸獲取地質(zhì)結(jié)構(gòu)參數(shù)； 根據(jù)所述地質(zhì)結(jié)構(gòu)參數(shù)及實際地質(zhì)參數(shù)建立地質(zhì)參數(shù)模型； 根據(jù)所述地質(zhì)參數(shù)模型進行地震波正演模擬獲取多個孔洞地震響應。
4.如權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)多個預設孔洞二維尺寸及實際地質(zhì)參數(shù)進行地震波正演模擬獲取多個孔洞地震響應，步驟還包括 根據(jù)多個預設孔洞二維尺寸和形狀及實際地質(zhì)參數(shù)進行地震波正演模擬獲取多個孔洞的地震響應。
5.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述通過所述對應關(guān)系對實際地震數(shù)據(jù)中的孔洞二維尺寸進行標定，獲取實際儲層孔洞二維尺寸步驟還包括 建立所述多個預設孔洞二維尺寸與正演模型地震響應中孔洞二維尺寸對應關(guān)系； 根據(jù)所述多個預設孔洞二維尺寸與正演模型地震響應中孔洞二維尺寸對應關(guān)系，對實際地震數(shù)據(jù)中的孔洞二維尺寸進行標定，獲取實際儲層孔洞二維尺寸。
6.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述通過所述對應關(guān)系對實際地震數(shù)據(jù)中的孔洞二維尺寸進行標定，獲取實際儲層孔洞二維尺寸步驟還包括 將所述對照關(guān)系中所述孔洞正演地震響應與實際地震數(shù)據(jù)中孔洞響應相對應，在二維坐標系中建立所述多個預設孔洞二維尺寸與正演地震響應中孔洞二維尺寸對應點，擬合所述對應點獲取對應關(guān)系曲線； 通過所述對應關(guān)系曲線，對實際地震數(shù)據(jù)中的孔洞二維尺寸根據(jù)所述多個預設孔洞二維尺寸進行標定，獲取實際儲層孔洞二維尺寸。
7.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述通過所述對照關(guān)系對實際地震數(shù)據(jù)中的孔洞二維尺寸進行標定，獲取實際儲層孔洞二維尺寸步驟還包括 解釋實際地震資料； 當所述實際地震資料為三維地震資料時，根據(jù)所述三維地震資料獲取二維地震剖面； 通過所述對照關(guān)系對所述實際三維地震數(shù)據(jù)中任意兩個剖面的孔洞二維尺寸根據(jù)所述多個預設孔洞二維尺寸進行標定，獲取實際儲層孔洞二維尺寸。
8.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述孔洞二維尺寸包括 孔洞高度值及寬度值。
9.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)三維坐標系中的任意兩坐標面中的所述實際孔洞二維尺寸獲取實際孔洞儲層體積步驟后還包括 根據(jù)實際孔洞儲層體積進行雕刻。
10.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述實際孔洞地震響應具體包括阻抗值、彈性參數(shù)；所述地質(zhì)參數(shù)具體包括介質(zhì)的密度、P波波速、S波波速、孔隙度、滲透率。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種儲層孔洞空間的定量方法，包括根據(jù)多個預設孔洞二維尺寸及實際地質(zhì)參數(shù)進行地震波正演模擬獲取多個孔洞地震響應；建立所述預設孔洞二維尺寸與所述孔洞地震響應的對照關(guān)系；通過所述對照關(guān)系對實際地震數(shù)據(jù)中的孔洞二維尺寸進行標定，獲取實際儲層孔洞二維尺寸；根據(jù)三維坐標系中的任意兩坐標面中的所述實際孔洞二維尺寸獲取實際孔洞儲層體積。解決了對井間及全區(qū)域的孔洞的定量問題。由于不在局限于測井數(shù)據(jù)測量及采集，因此具有較好的廣泛性，提高了縫洞型儲層中孔洞容積的核算精度，降低了核算成本投入，從而降低了縫洞型儲層開發(fā)的風險，獲得了較高的收益。
文檔編號G01V1/30GK102749647SQ201210242270
公開日2012年10月24日 申請日期2012年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月12日
發(fā)明者孫庚文, 張志讓, 楊紹國, 湯金彪, 秦鋼平, 鄧林 申請人:恒泰艾普石油天然氣技術(shù)服務股份有限公司