一种地震驱动的高精度层序格架模型构建方法
阅读说明：本技术 一种地震驱动的高精度层序格架模型构建方法 (Seismic-driven high-precision sequence grid model construction method ) 是由 何文渊 孙平 于 2020-10-23 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种地震驱动的高精度层序格架模型构建方法,方法在井震标定的基础上,进行地震的层位断层解释,之后通过联合解释的层位、断层、井上分层和地震体,在解释的层位断层约束下,将井上更高级别层序的分层使用地震体的产状驱动进行高精度的层序层面的插值,插值出符合地层分布的精细的层序层位,构建高精度的层序格架模型。本发明综合利用的井上分层层序精度高与地震横向信息丰富的特性,充分利用地震产状作为驱动进行更高精度分层层序的约束插值,进而生成更高精度的层序格架模型,提高了层序格架模型的精度,模型的横向展布更为可靠,且使用高精度层序格架模型为约束的地震反演对比分析,可为高精度储层预测表征提供更有力的技术保障。(The invention discloses a method for constructing a seismic-driven high-precision sequence grid model, which is characterized by carrying out seismic horizon fault interpretation on the basis of well seismic calibration, then carrying out high-precision sequence layer interpolation on the higher-level sequence layers on the well by using attitude drive of seismic bodies under the restraint of interpreted horizon faults through jointly interpreted horizons, faults, uphole layers and seismic bodies, interpolating fine sequence horizons conforming to stratum distribution, and constructing the high-precision sequence grid model. The characteristic of high precision of the on-well layered sequence and rich transverse information of the earthquake are comprehensively utilized, the earthquake occurrence is fully utilized as a drive to carry out constrained interpolation of the higher-precision layered sequence, a higher-precision sequence grid model is further generated, the precision of the sequence grid model is improved, the transverse distribution of the model is more reliable, and the high-precision sequence grid model is used for constrained earthquake inversion contrastive analysis, so that more powerful technical guarantee can be provided for high-precision reservoir prediction and characterization.)
技术领域
本发明涉及油气勘探技术领域，尤其涉及一种地震驱动的高精度层序格架模型构建方法。
背景技术
经过近一个世纪的油气勘探，油气勘探的目标已从传统构造型油气藏转向构造岩性油气藏。特别是当油藏开发逐渐进入中后期阶段，对于地下岩性体和高渗透性储层的分布的高精度预测有着越来越高的要求。传统的岩性或储层性质的预测主要有储层参数建模和地震约束反演两大类，而这两大类技术都离不开一个高精度的构造格架模型作为模型参数预测过程中的储层或岩性边界约束。
传统的格架模型的构建通常有两类方法：
一类是直接由井上的分层和断点直接插值生成等值面，并在建模软件中，进行等值面和断面的交切编辑逐步完成格架模型的构建。这类方法仅适用井点处的分层和断点来做约束，对于井间地层和断层的横向变化没有信息约束，井上分层和断点的解释质量很容易带来建模过程的反复和模型难以闭合的问题。并且断面与等值面的编辑工作量很大，分层方案的局部调整可能带来整个建模过程重复调整。特别是井间地层展布特征无参考信息约束，使的该类方法仅适用于开发中后期井距较小，井点校密集的开发区，无法适用于开发区块的滚动勘探扩边，适用面较窄；
另一类方法是井震联合解释构建构造格架。此类方法首先在井震标定的基础上，将井上深度域的分层校正到时间域，根据分层在地震剖面上选择相应的同相轴做层位解释，再将解释的地震层位进行时深转换并井点分层校正后，作为该分层的构造层面。另外在地震剖面上可以校精确的识别断点进行断层的解释，也可以通过时深转换，转换到深度域作为断层面输入到构造模型中作为断面约束。这类方法，由于参考了井间信息，所以井间地层的展布校第一类方法更为精确，并且由于地震体的横向信息校井点的信息更丰富采样数更多，因此由地震解释的断层面相校井点的断面也更精确。但是由于常规地震数据本身的分辨率限制，可解释的同相轴往往仅能识别井上的三级或四级层序，对于更精细的分层层序(五级或六级)的识别能力较弱。该类方法往往适用于构建勘探早期的构造格架模型和勘探中期及开发早期的粗略的层序格架模型。
目前现有的方法在高精度的层序格架模型构建方法上均有一定的局限，对高精度的储层岩性表征无法提供有效的技术支撑。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于井震联合的高精度层序格架模型的构建方法。实际工作中，传统的井分层信息构建地层层序格架模型，无井间信息约束，井间地层展布信息不可靠，仅适用于勘探开发中后期井距较小井点校密集的开发区块。而传统的井震联合地震层位断层解释方法仅能识别了四级和三级以上的层序，对于更高精度的五级和六级层序的识别无能为力。而在井震联合方法中，虽然常规地震数据的分辨率可识别三级或四级以上的层序地层，但是在地震同相轴产状(倾角和走向)的约束下，结合井上分层奕可拟合出更高级别层序的层位分布。
因此，本发明首先在井震标定的基础上，进行地震的层位断层解释，之后通过联合解释的层位、断层、井上分层和地震体，在解释的层位断层约束下，将井上更高级别层序的分层使用地震体的产状驱动进行高精度的层序层面的插值，插值出符合地层分布的精细的层序层位，实现高精度的层序格架模型的构建。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种基于井震联合的高精度层序格架模型的构建方法，方法包括以下步骤：
步骤1、通过测井和岩心资料分析，进行高精度层序地层划分对比，构建连井层序地层对比剖面，为地震解释提供层序对比方案；
步骤2、结合测井资料和地震资料，进行高精度层序地层合成地震记录标定对比。在连井地震剖面上，根据层序分层和地震同相轴的对应关系，识别可解释追踪层序分层，并以地震剖面横向展布为依据进行层序分层对比的解释调整；
步骤3、在地震构造导向滤波的基础上，计算地震方向场。在地震剖面上识别可解释的层序分层，在地震方向场的驱动下，进行相应层序分层的层位解释，构建构造格架模型。
步骤4、以地震构造格架模型作为顶底及层间约束，结合地震方向场作为驱动，对已标定的高精度层序分层进行横向的插值追踪，在此过程中，充分考虑全局层序分层对比及追踪插值的层位的整体误差最小作为最优条件，完成高精度层序分层的层位追踪插值。使用插值出的层位结合地震构造格架模型，生成高精度层序格架模型。
本发明的有益效果：本发明方法综合利用的井上分层层序精度高与地震横向信息丰富的特性，充分利用地震产状作为驱动进行更高精度分层层序的约束插值，进而生成更高精度的层序格架模型。提高了层序格架模型的精度，并且模型的横向展布更为可靠，从使用高精度层序格架模型为约束的地震反演对比分析，可见本发明所构建的高精度层序格架模型可以为油气勘探领域的高精度储层预测表征提供更有力的技术保障。
附图说明
图1是本发明的方法技术流程图。
图2是本发明的岩心归位及层序地层划分对比图。
图3是本发明的单井高精度层序地层合成记录标定对比图。
图4是本发明的连井层序地层对比及地震地质解释剖面图。
图5是本发明的地震结构张量分析及地震方向场剖面图。
图6是本发明的高精度层序层位地震驱动插值层位图。
图7是本发明的地震构造格架约束地震驱动高精度层序层位插值剖面图。
图8是本发明的地震驱动高精度层序格架与普通地震地层格架模型约束下反演的对比图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。
本实施例中，如图1所示的技术流程图，一种基于井震联合的高精度层序格架模型的构建方法，方法包括以下步骤：
步骤1、通过测井和岩心资料分析，进行高精度层序地层划分对比，构建连井层序地层对比剖面，为地震解释提供层序对比方案；
步骤2、结合测井资料和地震资料，进行高精度层序地层合成地震记录标定对比。在连井地震剖面上，根据层序分层和地震同相轴的对应关系，识别可解释追踪层序分层，并以地震剖面横向展布为依据进行层序分层对比的解释调整；
步骤3、在地震构造导向滤波的基础上，计算地震方向场。在地震剖面上识别可解释的层序分层，在地震方向场的驱动下，进行相应层序分层的层位解释，构建构造格架模型。
步骤4、以地震构造格架模型作为顶底及层间约束，结合地震方向场作为驱动，对已标定的高精度层序分层进行横向的插值追踪，在此过程中，充分考虑全局层序分层对比及追踪插值的层位的整体误差最小作为最优条件，完成高精度层序分层的层位追踪插值。使用插值出的层位结合地震构造格架模型，生成高精度层序格架模型。
本发明所述地震驱动的高精度层序格架模型构建方法具体实施方案如下：
1、测井、岩心高精度层序地层划分
通过岩心描述结合岩电特征分析，进行高精度层序地层划分对比，对比结果如图2所示，构建连井层序地层对比剖面，为地震解释提供层序对比方案，连井层序地层对比及地震地质解释剖面如图4所示。
2、井震结合高精度层序地层划分对比
结合测井资料和地震资料，进行高精度层序地层合成地震记录标定对比，其对比结果如图3所示。在连井地震剖面上，根据层序分层和地震同相轴的对应关系，识别可解释追踪层序分层，并以地震剖面横向展布为依据进行层序分层对比的解释调整。
3、地震构造导向滤波及地震层序地层解释
使用结构张量方法计算地震方向场。结构张量是从函数的方向梯度导出的矩阵，它包含了一个点的周围邻域内梯度的主要方向以及这些方向上的连续性度量。
式中，GST表示结构张量矩阵；Gx表示x方向上的梯度值；Gy表示y方向的梯度值，如图5 所示；Gxy表示Gx和Gy的乘积。通过求解GST矩阵的特征值及第一特征值对应的特征向量，即可计算出该点对应的地震方向场。分别通过求解Line和Trace方向上的方向场，即在步骤 4中驱动该点处层位的追踪插值。
在方向场驱动下，逐点计算准确的导向层位，实现真正的倾角导向。应用公式(2)保边滤波算法或断层增强算法，实现构造导向滤波。构造导向滤波后，地震数据内与构造无关的随机噪音得到压制，再进行方向场的计算，可以更好的突出地震数据中包含的构造信息。
式中，Δc表示各导向点处层位与当前滤波中心点处的滤波权重，n表示滤波半径，κ(Δt)表示导向点处与滤波中心点的距离，t(Δt)表示导向点处层位与滤波中心点层位的差值。
在得到地震方向场及步骤2中识别出的可连续追踪的构造层序的基础上，在地震方向场的驱动下，进行相应层序分层的层位解释，构建起构造格架模型。
4、地震驱动的高精度层序分层层位插值与高精度层序格架模型构建
以地震构造格架模型作为顶底及层间约束，结合地震方向场作为驱动，并充分利用地震信息横向信息丰富的特点，构建以地震数据横向变化趋势(振幅、相位、频率等信息)为约束条件公式(3)，对已标定的高精度层序分层进行横向的插值追踪，在此过程中，充分考虑全局层序分层对比及追踪插值的层位的整体误差最小作为最优条件，完成高精度层序分层的层位追踪插值，获得如图6和图7所示层位追踪插值结果。使用插值出的层位结合地震构造格架模型，生成高精度层序格架模型。
其中Δi＝Ti-H0，i,T为井的分层时间深度(由速度场转换)，H0为约束层位的时间，D为预测点与井之间的距离，λ1为相位权重因子，λ2为振幅权重因子，λ3为频率权重因子，S为预测点的相位，为平均相位值。A为预测点的振幅，为平均相位值,F为预测点的频率，为平均频率值。
本发明中，将地震驱动高精度层序格架与普通地震地层格架模型约束下进行反演对比，其对比结果如图8所示，左图为高精度层序格架模型约束反演成果剖面及平面分布，右图为普通地震地层格架模型约束反演成果剖面及平面分布，对比发现井间砂体分布一致性更好，且砂体平面分布更符合地质沉积规律。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。