GMAX_叠前地震储层描述_软件技术介绍-2006new.doc

GMAXTM reservoir-技术介绍叠前地震储层描述软件GMAXTM reservoir v1.0技术介绍 储层流体预测AVO/FVO属性分析地震响应正演模拟 叠前弹性波阻抗反演地震偏移流体置换模型叠前和叠后地震混合反演叠前地震储层综合描述 EPT公司1. 叠前地震储层描述的关键技术GMAXTM reservoir ( 以下简称GMAX )是EPT公司自主开发的功能强大的综合性叠前地震储层描述和解释软件系统。该系统利用地质、叠前地震、测井和岩石物理等信息，成功地实现了对储层空间几何形态、物性和含流体特性等各项参数的描述。GMAX拥有国际上处于领先地位的叠前地震储层描述技术。除了同类软件所具有的功能外，还有其独特的功能和技术：(1) 岩石物理模拟和叠前地震波场正演模拟技术利用测井资料和岩石物理测试数据，并利用钻井资料和岩石物理理论建立关键井的储层地质模型和岩石物理模型，正演模拟储层的叠前地震波场特征。利用模型叠前地震正演模拟结果，结合油藏特征，分析不同地质条件下，油、气、水等流体所产生的叠前地震波场特征。关键技术包括: 流体置换模型技术 模拟孔隙形状与纵横波速度的关系 模拟流体压力和地应力与纵横波速度的关系 模拟流体饱和度与纵横波速度的关系 叠前地震正演模拟技术（2）AVO/FVO技术GMAX采用AVO/FVO技术, 对储层的含流体特性进行精细描述。关键技术包括: 基于多信号频率估算技术的频率随偏移距变化(FVO)特征分析 AVO属性分析 基于岩石物理模型的AVO属性和岩石弹性模量的交汇解释 （3）叠前地震弹性参数反演技术GMAX采用叠前地震弹性参数反演技术反演纵横波阻抗、泊松比、拉梅常数和剪切模量等参数, 对储层的几何、物性和含流体特性进行精细描述。叠前地震弹性参数反演的关键技术包括: 基于流体替换模型的井中横波速度反演技术与偏移距有关的子波反演技术复杂地质构造情况下弹性阻抗建模技术 纵横波阻抗、泊松比、拉梅系数和剪切模量反演技术(4) 无井约束高分辨率地震混合反演技术GMAX首先在一些控制点进行精细的叠前地震波形反演构建虚拟井曲线，然后以虚拟井作为控制信息进行叠后反演， 采用叠前和叠后混合反演方法实现无井约束高分辨率地震反演。叠前和叠后混合反演方法利用了叠前反演分辨率高，叠后反演速度快、稳定性好的优点，克服了各自的缺点，成为GMAX的一个亮点。特别对于深海无井的情况，具有很大的应用前景。 关键技术包括: 基于遗传算法的叠前地震波形反演构建虚拟井曲线技术无井情况下的地震子波估算技术复杂地质构造情况下波阻抗建模技术 基于模型的波阻抗反演技术 (5) 地震偏移GMAX用本模块实现角道集抽取叠加后的保幅偏移成像，为叠前地震储层描述提供保幅地震数据。GMAX采用波动方程频率空间域偏移技术,能适应较剧烈横向速度变化,采用了偏移振幅校正技术,具有高精度,保幅的特点。关键技术包括: 速度谱插值构建速度场地震道/线插值加密波动方程偏移FX算法2叠前地震储层描述软件系统GMAXTM reservoir v1.0 模块构成模 块产品描述名 称主要功能描述GMbaseTM数据管理工区管理叠后地震、测井、地质、开发等数据管理叠前地震数据管理, 包括入射角、偏移距道集数据管理测井资料处理, 包括环境校正、归一化、自动分层、解释适用于油藏开发需求的网格数据体构建GMstruTM地震构造解释加载Landmark/GeoQuest/ASCII格式解释数据交互制作合成记录、子波反演、层位标定交互多层位/断层解释解释结果实时成图数据体运算工具, 包括频谱分析、时深转换、算术运算等GMmigTM地震偏移速度谱插值构建速度场地震道/线插值加密波动方程偏移FX算GMmodelTM岩石物理和地震正演模拟基于流体置换模型的模拟孔隙形状与纵横波速度关系分析基于流体置换模型的流体饱和度与纵横波速度关系分析基于流体置换模型的流体性质与纵横波速度关系分析储层的叠前地震响应特征模拟GMavoTMAVO/FVO属性分析AVO属性分析 FVO属性分析AVO/FVO属性和岩石弹性模量的交汇解释 角道集提取部分角道集叠加GMeiTM叠前地震弹性参数反演基于流体替换模型的井中横波速度反演与偏移距有关的地震子波反演复杂地质构造情况下弹性阻抗建模弹性阻抗反演纵横波阻抗、泊松比、拉梅系数和剪切模量反演GMhybridTM无井约束高分辨率地震混合反演基于遗传算法的叠前地震波形反演构建虚拟井曲线无井情况下的地震子波估算复杂地质构造情况下波阻抗建模基于模型的波阻抗反演GMviewTM储层参数三维可视化叠前和叠后地震、测井、地质、开发等数据三维显示储层属性三维显示图形缩放、旋转、平移和光源控制，三维自动旋转三维井位井迹辅助设计工具GManalyTM储层参数成图和综合解释工区底图功能平面数据和图形编辑，地质数据投影地质数据网格化和平面成图平面断层组合解释构造成图（时、深）、沿层属性平面成图空间非连续地质数据网格化和成图岩性体几何、属性参数提取和成图圈闭/含油气区、平面综合地质注解岩性体体积和储量计算地质、人文数据编辑、管理和显示3. 模块详细描述 ( 1 ) GMbaseTM: 数据管理友好的用户接口: GMbaseTM系统与现有的地震、测井处理和解释系统都有工业标准接口。GMbaseTM可直接读入： Focus、ProMax、Geovector等地震处理系统输出的SEGY格式的叠前和叠后地震数据 Schlumberger等测井处理解释系统输出的LIS、DLIS、XTF格式测井数据 GeoQuest，Landmark构造解释系统输出的ASCII层位解释成果高效的数据管理: 采用电子表格方式管理多种离散地质数据 采用统一的内部数据格式管理直井和斜井数据 采用超立方数据存储技术实现三维叠前和叠后地震数据体管理地质数据管理: 地质数据管理系统能交互地或批量地加载各种离散地质数据到系统内部地质数据库中，并对这些数据进行日常维护。地质数据管理系统用表格方式，管理各种离散地质数据。离散地质数据类型包括：地质分层数据，岩性数据，油层数据，测井解释数据，试油成果数据等。 测井数据管理: 测井数据管理系统能交互地或批量地从磁盘读取测井数据，并加载数据到系统内部测井数据库中，并对这些数据进行日常维护，如对测井曲线数据进行质量检测、曲线编辑等操作功能。地震数据管理: 可同时管理叠前和叠后地震数据, 包括入射角、偏移距道集数据管理。地震数据管理系统能交互地或批量地从磁盘读取地震数据，并加载数据到系统内部地震数据库中，并对这些数据进行日常维护，如提供了地震数据和测线位置的加载、浏览、地震测线位置编辑、地震数据处理 ( 如抽共入射角道集等 ) 等功能，以及将内部格式的地震数据按标准SEGY格式输出的功能。测井数据标准化: 原始测井数据存在两种潜在的测量误差，即系统误差和非系统误差。非系统误差由环境校正来完成，而消除系统误差是数据标准化的任务。测井数据的标准化有许多种方法，本系统采用均值方差法。测井数据环境校正: 对受环境影响的曲线进行环境校正，消除测井数据存在的非系统测量误差。 测井数据解释: 对原始测井数据进行测井解释，计算储层的裂缝和物性参数等。测井曲线分层处理: 其目的是要保留地层因素引起的变化，而尽可能消除所有其它非地层因素引起的变化，使分层处理后的各小层的测井值更真实地反映地层岩性及孔隙流体的性质，提高地震与测井的匹配精度。 ( 2 ) GMstruTM: 地震构造解释 地震构造解释: GMstruTM提供2D/3D地震资料构造解释工具。其基本功能包括多窗口/多形式地震剖面显示、地震层位/断层解释及修改、解释结果快速平面成图和三维立体显示等多种功能，帮助用户进行储层精细构造解释。其主要特点如下：地震构造解释 交点解释结果投影辅助当前解释 相邻测线解释结果投影辅助当前解释 增加、删除、移动拾取点操作 拾取段分裂、合并、移动操作 层位段平滑操作 层位在断层附近自动调整 层位/断层并行解释 拾取过程平面跟踪 层位数据的算术运算子波反演和层位标定子波反演和层位标定: 层位标定的好坏直接影响到子波反演结果，而子波的正确性又对层位的准确标定具有重大影响，正因为它们之间的相互制约，只有通过子波反演和层位标定交互迭代获取最佳标定和最佳子波。 交互合成地震记录制作,自动扫描或交互微调对比 VSP层位自动标定 斜井子波反演和层位标定 在地震剖面中插入测井曲线、岩性柱、合成记录， 进行质量监控数据体运算: 提供频谱分析、时深转换、算术运算等工具。 (3) GMmigTM: 地震偏移GMAX用本模块实现角道集抽取叠加后的保幅偏移成像，为叠前地震储层描述提供保幅地震数据。利用速度谱资料，采用层位约束的三维速度场插值技术构建速度场。在构造复杂的情况下，采用地震道/线插值加密技术，能很好地保持波场的连续性，可以实现任意次数的道加密和线加密。采用波动方程频率空间域偏移技术,能适应较剧烈横向速度变化,采用了偏移振幅校正技术,具有高精度,保幅的特点。可以获得令人满意的偏移效果。关键技术包括: 速度谱插值构建速度场地震道/线插值加密波动方程偏移FX算法(4) GMmodelTM: 岩石物理和地震正演模拟流体置换模型技术: 含油气分析及预测必须考察储层流体成分不同对应的测井及地震响应特征。 GMAX 流体置换模型考虑了流体的饱和度、孔隙形状和流体压力的影响。流体压力改变会引起孔隙尤其是微细孔隙的闭合与开启。因此，考虑形状不同的孔隙在受载应力下的变化和响应非常重要。孔隙的形状及取向分布是影响介质弹性刚度系数的主要参量，在不同的流体压力及应力场作用下，孔隙的形状会发生变形，从而改变了孔隙的形状与大小。实际上，扁率小于0.01或更小的细微孔隙，其密度在不足1%的情况下就会发生速度20%的变化。利用GMAX 流体置换模型可对各种测井参数进行流体替代处理，为综合地球物理相应分析提供依据。GMAX流体置换模型技术:具如下特色： 考虑了流体压力对纵横波速度的影响考虑了流体饱和度对纵横波速度的影响 可以计算裂缝-孔隙型储层的纵横波速度 P波剖面S波剖面梯度剖面 泊松比剖面AVO属性剖面正演（构造上部含气，下部含水。岩石物理模型输入参数为：总孔隙度为25%，其中扁率为1.0的孔隙（圆孔）占18%，扁率为0.1的孔隙占6.9%，扁率为0.0025的孔隙占0.01%，扁率为0.002的孔隙占0.01%，扁率为0.0015的孔隙占0.015%，扁率为0.001的孔隙占0.02%，扁率为0.0005的孔隙占0.01%，扁率为0.0001的孔隙占0.002%。 压力为0.3MP。用流体替换模型计算弹性参数。含气饱和度为100%时：Vp=2484，Vs=1730，=2.025；含水饱和度为100%时：Vp=3287，Vs=1775，=2.2）地震波场正演模拟: 模拟储层和所含流体变化产生的地震响应特征，确定可用于解决研究区储层描述问题的叠前地震属性。GMAX地震波场正演模拟技术最突出的特点是： 能模拟地震反射振幅随偏移距变化特征 能模拟AVO/FVO属性参数 复杂储层地震响应特征模拟：二维复杂弹性参数模型构建和地震响应特征模拟。 (5 ) GMavoTM: AVO/FVO属性分析GMAX采用EPT公司特有的多信号频率估算技术，可有效计算频率随偏移距变化(FVO)特征。含油气岩石会造成波传播的能量衰减，由于高频能量的衰减比低频能量的衰减快，这样就降低了我们接收到的信号的主频，FVO描述了地震信号主频随随偏移距变化特征，对储层流体特性比较敏感。如果储层含油气，它会使纵波速度降低很多，而横波速度没有太大变化，因而会生成含油气储层Vp/Vs的比值不同于周围的岩石。由于叠前非零偏移距反射振幅是Vp/Vs的函数，非零偏移距的振幅值也不同于临近储层的振幅值，这样就可以产生AVO异常保留在迭加剖面上。关键技术包括: 基于多信号频率估算技术的频率随偏移距变化(FVO)特征分析 AVO属性分析 基于岩石物理模型的AVO属性和岩石弹性模量的交汇解释 AVO属性分析结果FVO属性分析( 6 ) GMeiTM: 叠前地震弹性参数反演GMAX基于流体置换模型技术，应用纵波声波时差、密度、泥质含量、孔隙度、含水饱和度和骨架、流体的各种弹性参量，反演井中横波速度。根据井中纵波速度、横波速度和密度计算井中弹性波阻抗，在复杂构造框架和多种储层沉积模式的约束下，采用地震分形插值技术建立可保留复杂构造和地层沉积学特征的弹性波阻抗模型，使反演结果符合研究区的构造、沉积和异常体特征。采用广义线性反演技术反演各个角度的地震子波，得到与入射角有关的地震子波。在每一个角道集上，采用宽带约束反演方法反演弹性波阻抗，得到与入射角有关的弹性波阻抗。最后对不同角度的弹性波阻抗反演纵横波阻抗，进而获得泊松比等弹性参数, 对储层的几何、物性和含流体特性进行精细描述。叠前地震弹性参数反演的关键技术包括: 基于流体替换模型的井中横波速度反演技术 与偏移距有关的子波反演 复杂地质构造情况下弹性阻抗建模 纵横波阻抗、泊松比、拉梅系数和剪切模量反演叠前弹性波阻抗反演结果(7 ) GMhybridTM: 无井约束高分辨率地震混合反演地震反演可分为叠前反演和叠后反演。一般叠前反演方法所得到的物理特性与叠后反演方法相比提供了更详细的地下地层特征。叠前反演分辨率高，但速度慢、稳定性差，现处于研究阶段，距大规模生产应用还有一定距离。叠后反演虽然分辨率要低一些，但速度快、稳定性好，满足大规模生产应用的需要。GMAX采用叠前和叠后混合反演的办法实现无井约束高分辨率地震反演问题。首先在一些控制点进行精细的叠前地震波形反演构建虚拟井曲线，然后以虚拟井作为控制信息进行叠后反演。叠前和叠后混合反演方法利用了叠前反演分辨率高，叠后反演速度快、稳定性好的优点，克服了各自的缺点。特别对于深海无井的情况，具有很大的应用前景。GMAX采用基于遗传算法（以下简称GA）的叠前地震波形反演估算弹性参数，构建虚拟井曲线。GA叠前地震波形反演主要包括：1）由高精度速度分析构建初始模型；2）确定地质模型参数及参数搜索范围和搜索间隔；3）对模型参数编码；4）生成拟合模型的初始随机总体P；5）计算各模型的合成地震记录；6）计算并保存目标函数值观测记录与合成记录之间的匹配程度称为模型的拟合度；7）根据目标函数值对P做再生、交叉、变异操作，更新P生成新的随机总体。基于遗传算法的叠前地震波形反演实例。图中从左到右为反演纵波速度（兰色）和实际井中速度曲线，反演纵横速度（兰色）和实际井中速度曲线，反演密度（兰色）和实际井中密度曲线, 50理论地震角道集记录（兰色）和反演结果的合成角道集记录，100理论地震角道集记录（兰色）和反演结果的合成角道集记录，150理论地震角道集记录（兰色）和反演结果的合成角道集记录，200理论地震角道集记录（兰色）和反演结果的合成角道集记录 GMAX叠前和叠后地震混合反演关键技术包括: 基于遗传算法的叠前地震波形反演构建虚拟井曲线技术无井情况下的地震子波估算技术复杂地质构造情况下波阻抗建模技术 基于模型的波阻抗反演技术上图为实际井数据约束的波阻抗反演结果,下图为虚拟井数据约束的波阻抗反演结果。实际井数据约束的波阻抗反演结果和虚拟井数据约束的波阻抗反演结果吻合较好。( 8 )GMviewTM: 储层参数三维可视化GMviewTM是一套用于储层综合描述的三维可视化工具软件。这套软件以三维方式更形象直观地显示使用GMAX软件获得的成果数据及地质、测井、地震观测数据。GMviewTM使用最新的数据三维可视化技术，实现井轨迹、地质分层、井岩芯柱子、测井曲线、2D/3D地震数据、地质层面等各项参数三维显示功能。提供了三维地质体追踪和成像功能及三维方式的井位辅助设计工具，帮助地质家设计井位和轨迹。主要包括： 叠前和叠后地震、测井、地质、开发等数据三维显示 图形缩放、旋转、平移和光源控制，三维自动旋转 三维地质体追踪和成像 三维井位井迹辅助设计工具(9) GManalyTM: 储层参数成图和综合解释油藏参数平面成图: GManalyTM 提供地震工区解释基图，对地震构造解释、储层岩性解释、储层含油气性预测、井孔数据等进行平面网格化和成图综合分析。 地震构造解释同步显示和成图 离散数据和网格数据输入和保存 地震层位几何成图：时间、深度、海拔沿层属性提取成图 地震沿层属性提取成图 断层平面投影和解释 地质/地震属性迭合分析 四