地震储层预测与评价

1、地震储层预测技术与分析评价1整理课件交流内容前言地震储层预测方法储层预测实例分析评价2整理课件前言3整理课件前言4整理课件前言5整理课件前言6整理课件前 言7整理课件前 言8整理课件前 言9整理课件前 言10整理课件前 言11整理课件前 言12整理课件前 言13整理课件前 言14整理课件前 言15整理课件前 言增加维数、找到最佳映射16整理课件前 言17整理课件前 言18整理课件前 言19整理课件前 言20整理课件前 言21整理课件前 言22整理课件前 言23整理课件前 言这是谁？为什么？24整理课件25整理课件交流内容前言地震储层预测方法（叠后）储层预测实例与评价分析26整理课件一、地震储层

2、预测方法27整理课件地震属性分析技术的发展历程28整理课件29整理课件一、地震储层预测方法30整理课件.Brown31整理课件一、地震储层预测方法TANER32整理课件传统方法 时间域（求和、差、积、比） 频率域（Fourier变换） 复数域（Hilbert变换） 相关属性（相关函数） 线性预测 （最小二乘回归）新方法属性计算 分形分维（分割法） 小波域变换（小波变换） 反演（阻抗，AVO及弹性参数）从属性的计算角度大体可以将地震属性分成两类：一类是单道计算属性，如频率、相位和振幅类属性等另一类是多道计算属性，如相干属性和波形聚类等一、地震储层预测方法33整理课件地震属性的计算提取瞬时属性(I

3、nstantaneous Attributes) 单道时窗属性(Single Trace Windowed Attributes) 多道时窗属性(MultiTrace Windowed Attributes) 沿层构造属性(Event Object Structure Attributes) 一、地震储层预测方法34整理课件 多道地震属性计算原理方法原理：多道计算地震属性方法主要通过空间不同提取方法来发现地震信息的变化。方法实质：求取地震道的空间相似性或空间差异性，进而发现地震属性和地质信息的相关关系。常规计算方法：相干计算差异性 波形聚类相似性35整理课件一、地震储层预测方法36整理课件一、

4、地震储层预测方法37整理课件三种方法：瞬时提取法、沿层提取法和多道体属性提取法一、地震储层预测方法38整理课件 沿层和层间地震属性拾取方式图a 沿一个解释层开固定时窗，有4种时窗选择，提取不同目标层段属性。图b 沿两个解释层开固定时窗，有5种时窗选择，提取不同目标层段属性。层间方式539整理课件时窗选择的基本准则一般时窗长度应根据地震数据的主频而定，要以各道均包含目标层又尽可能少地包含非目标层信息为准；提取层间属性，准确追踪目标层顶、底界面，作为限定时窗，提取层间各种信息；如果无法追踪目标层顶、底界面，则可以利用目的层上、下可连续追踪的标准层来限定时窗的选取。40整理课件地震属性的标定对地震属

5、性进行标定，是应用地震属性进行各种研究的前提条件。 没有经过标定的属性仅仅是一种地球物理参数，不含任何地质意义，不能用于地质解释。 41整理课件地震属性的标定基于模型基于专家知识或前人成果 基于井孔资料 属性标定三种方法42整理课件基于模型的标定AVO薄层单层多层高低高低高低高低互层相长干涉相消干涉振幅韵律型结构递变型结构频率一、地震储层预测方法43整理课件 振幅类属性: 相长干涉 振幅增强 相消干涉 振幅减弱 频率类属性: 厚度减小，频率升高 厚度减小，频率降低薄层一、地震储层预测方法44整理课件相长干涉相消干涉垂向分辨率:横向上可辨：振幅变化 很大沿层属性、等时属性、体属性均可用于储层/油

6、藏横向预测。结论（剖面图）（平面图）45整理课件小于分层()圈边()对于薄层而言,分层并不重要,圈定边界才是最重要的。地震属性有可能做到！46整理课件用调谐效应探测小于14波长地质目标体 最终沿层提取的波型聚类结果可以看出一条明显的边界线。 47整理课件地震属性的标定第一类属性(相干等) 部分第二类属性（新区）基于专家知识的标定48整理课件地震属性的标定基于井孔资料的标定第二类属性交会分析模式识别神经网络 将过井地震道作为已知样本49整理课件地震属性的标定基于井孔资料的标定井少井多多属性少属性减少不确定性需要有足够数量的标定样本降低风险50整理课件地震属性的优化 属性优化就是优选出对求解问题最

7、敏感、最有效或最有代表性的属性。51整理课件问题的提出 随着地震属性应用的不断深入，提取的属性越来越多。地震属性分析通常要经过一个属性个数从少到多，又从多到少的过程。所谓从少到多，是指在设计预测方案的初期阶段应尽量多地提取各种可能与储层预测有关的属性。这样可以充分利用各种有用的信息，改善储层预测的效果。但是，属性的无限增加对于储层预测也会带来不利的影响。52整理课件不利影响属性的增加会给计算带来困难，因为过多的数据要占用大量的存储空间和计算时间 。大量的属性中肯定会包含着许多彼此相关的成分，从而造成信息的重复，导致预测不准。属性个数与训练样本数有关。53整理课件瞬时振幅：与提取部位地层的反射系

8、数有关，反映地层的速度、密度和流体性质，也反映AVO性质；瞬时频率：与沉积物颗粒有关。沉积物颗粒较粗时共振频率低，沉积物颗粒较细时共振频率较高，因而瞬时频率能够反映沉积旋回，也与薄层厚度的调谐作用有关；瞬时相位：反映地震波穿过不同岩性地层时相位的变化，因而可以用来检测岩性边界；相干体属性：反映横向差异性，用于检测地质信息的变化，特别是断裂特征的识别；波形聚类属性：反映相同或相近地质信息的相似性，是上述属性的综合，用于环境和岩相分析。实际中提取各类地震属性都与这5种基本地震属性相关 5种常用物理意义明确的基本属性54整理课件 振幅类地震属性振幅类属性振幅类地质意义55整理课件 频率类地震属性频率

9、类属性瞬时频率振幅加权瞬时频率能量加权瞬时频率响应频率优势频率主频率比率衰减度带宽频率类地质意义60Hz反映沉积物及沉积旋回变化；频率的薄层厚度的调谐作用，反映沉积环境或沉积体的特征；油气层对高频部分的吸收作用，可以检测储层的含油气性。56整理课件相位类属性瞬时相位瞬时相位余弦瞬时相位余弦与瞬时真振幅之积瞬时相位余弦与反射强度滤波结果之积响应相位相位类基本意义 相位类地震属性相位类属性相位类基本意义相位类属性相位类基本意义肇深6徐深8徐深7瞬时相位可用于识别地层或地质体的边界。瞬时相位非常敏感，可以用来描述岩性尖灭、透镜体和小断裂等边界。储层中油气的存在会引起相位的局部变化，因此，该属性与其他

10、属性一起可用作油气检测。57整理课件序号地震属性地质参数1地震波运动学特征：旅行时间、波速（平均速度、均方根速度）、道间时差反射界面的几何形态、地层的倾角及埋藏深度2反射波的波系、结构、形态、地震相分析的外形和内部结构沉积过程、地层层理特征、古代剥蚀、古构造特征3反射波对比追踪的连续性及延伸长度和可对比范围沉积过程及其连续性、沉积盆地的大小4反射波振幅和强度（振幅包络）波阻抗差、地层厚度、岩石成分及含流体成分5反射波频率及频谱特征地层厚度、岩性、含流体成分6反射波极性沉积顺序、岩石成分变化7反射波的相关性沉积条件的稳定性，地层分界面的光滑度8反射波波形波阻抗变化规律、沉积环境9非弹性吸收性质：

11、吸收系数、品质因子、衰减因子、对数衰减率地层岩性、地层年代、含流体成分10层速度地层年代、岩性、地层压力、孔隙度、含流体成分常用地震属性及其地质意义 58整理课件一、地震储层预测方法59整理课件一、地震储层预测方法60整理课件一、地震储层预测方法61整理课件地震属性参数的总体选择原则 不同的研究区域应根据本区的地质特点，并在试验的基础上选择相应的属性参数；需要解决的地质目标(如岩性、地层、含油气性、断裂带等)不同，选择的属性参数应有所不同；选择反映异常特征最敏感、物理意义最明确的属性参数参与运算或用作综合研究；62整理课件地震属性参数的总体选择原则在众多的地震属性参数中，反映异常特征相似的若干

12、个参数中，只选其中之一即可；根据实践和经验，参与综合分析或处理的属性参数一般在3至5个为佳 。63整理课件地震属性优选准则 优选后属性集整体与研究对象具有某种相关性，能够对样本进行有效分类；达到属性结构的最优化，以尽可能相互独立的变量组成尽可能低维的变量空间；使有用信息损失为最小，剔除起干扰作用的属性 64整理课件选择属性的常规在预测储集层的各种地震属性中,要根据预测对象选取不同的属性及其组合.预测砂体厚度选用振幅类,频率类属性一般效果较好；预测油气选取频谱类,衰减吸收类属性效果为佳;预测不同相带储集层的油气时,要进一步考虑频谱,衰减吸收类地震属性的次一级属性组合,如富里叶谱,功率谱,复赛谱,

13、低频能量谱,振幅谱分维,振幅比,反演波阻抗,地震记录旅行时间等间的不同组合;预测同类相带不同深度储集层的油气时,需要考虑再次一级属性组合 65整理课件一、地震储层预测方法66整理课件一、地震储层预测方法67整理课件一、地震储层预测方法68整理课件一、地震储层预测方法69整理课件一、地震储层预测方法70整理课件一、地震储层预测方法71整理课件一、地震储层预测方法72整理课件地震道波形特征是振幅、频率和相位的综合反映，是沉积物及其结构或含有物的共同响应。地震道形状变化有好几种情况,如强负、负、零、正、强正等。波形聚类就是依据上述特征变化对地震道的形态进行分类，因而具有岩性识别及指相意义。 波形聚类

14、属性分成9类，反映出中部河道特征73整理课件一、地震储层预测方法74整理课件一、地震储层预测方法75整理课件一、地震储层预测方法叠前属性分析76整理课件一、地震储层预测方法77整理课件一、地震储层预测方法78整理课件一、地震储层预测方法79整理课件一、地震储层预测方法80整理课件一、地震储层预测方法81整理课件一、地震储层预测方法82整理课件一、地震储层预测方法83整理课件一、地震储层预测方法84整理课件一、地震储层预测方法85整理课件一、地震储层预测方法86整理课件一、地震储层预测方法87整理课件Well 9Well 2Well 6Sand ShaleSand ShaleSand Shale

15、Which seismic attributes differentiate average sand thickness?88整理课件MaximumAverageMinimum89整理课件Seismic Attribute Calibration050100150200250300406080100120140160Average Positive AmplitudeMeasured Average Sand Thickness (ft)Thickness = 3.3787 APA - 187.67R2 = 0.869Seismic Attribute Calibration90整理课件Lo

16、wHighAverage AmplitudeW1W2W3W5W4W6W7W8W914012511095705591整理课件RESULTThinThickAverage Sand ThicknessW1W2W3W5W4W6W7W8W9160 feet140120100806092整理课件Quantitative Analysis: A Brief ExamplePorosity in the Upper SmackoverPorousZoneImpedanceSmackoverNorphletHaynesvilleNo Porosity in the Upper SmackoverTightSm

17、ackoverNorphletHaynesvilleImpedanceAn Oil Field, Onshore Alabama93整理课件Change Porosity - Change Seismic Response Representative In-LinePorosityin the SmackoverNo Porosityin the SmackoverThe trough islower in amplitudeand loop durationis longerThe trough ishigher in amplitudeand loop duration is short

18、erMappedHorizon(white)2.842.822.922.842.822.9294整理课件1-D Seismic ModelingChanging the porosity in the Upper Smackover in 1-D models confirms there is a seismic signature related to porositySmackoverHaynesvilleNorphlet16 ftPorousZone3 ftPorousZone10 ftPorousZone95整理课件Porosity for the SmackoverPredicte

19、d based on 4 attributesCalibration based on 8 wellsActual Average Smackover Porosity05321897645061432879Predicted Average Smackover PorosityBest Fit95% C.I.96整理课件Applying the derived attribute “equation” to the 3D seismic survey resulted in a Smackover porosity map18%0porosityPossible NewWell Locati

20、on97整理课件采集因素对振幅的影响98整理课件采集因素对振幅的影响99整理课件野外资料采集时有5个因素球面扩散射线弯曲能量的损失是最重要的影响。对振幅的这个影响通常近似地和距离的平方成反比，和速度时间及时间成反比 对于深层反射振幅的完全恢复是困难的透射不连续当反射系数足够大时（火成岩、盐丘），下面同相轴很弱调谐是主要因素，是2倍，在尖灭处降至0 AVA（AVO）含气的AVA效应可提高5倍 激发接收 “跳点”缺失地面位置/炮检距，会影响道和频率100整理课件数据处理对振幅的影响101整理课件数据处理对振幅的影响曲射线球面扩散的补偿是地震数据处理的主要目的前面提到的地震采集其它四个因素，通常在地

21、震处理中是不校正的（透射不连续、调谐、AVO、跳空点） 处理阶段对振幅影响主要有三个因素: 振幅补偿 反褶积和叠加 偏移对倾斜反射的振幅是有影响的一、地震储层预测方法102整理课件一、地震储层预测方法103整理课件一、地震储层预测方法104整理课件一、地震储层预测方法105整理课件一、地震储层预测方法106整理课件叠后纵波声阻抗反演绝对阻抗 阻抗的低频 补充井的低频 带限阻抗 地震数据 反射系数 0-10HZ 0-50HZ 10-50HZ 10-50HZ RCRC 测井的绝对阻抗 绝对阻抗 相对阻抗 地震 子波 反射系数 叠后多井约束稀疏脉冲反演 原理介绍107整理课件一、地震储层预测方法10

22、8整理课件一、地震储层预测方法109整理课件叠后多井约束稀疏脉冲反演 原理介绍不断迭代，得到地震可识别的有限稀疏脉冲*=*=. 地震 子波 RC1 模型1 误差1 子波 RC2 模型2 spike110整理课件相对阻抗的带宽绝对阻抗的带宽叠后多井约束稀疏脉冲反演 原理介绍关键是补充地震数据缺少的低频信息111整理课件Frequency spectra of input seismic data being inverted (in black) and output impedance model (in blue).112整理课件波长波长/8波长/4波长/2/4叠后多井约束稀疏脉冲反演 原理

23、介绍 地震：兰色 识别薄层厚度的极限为1/4波长（黄线） 反演：绿、红 识别薄层厚度的极限为1/8波长（红线）113整理课件楔状模型约束稀疏脉冲反演合成记录递推反演叠后多井约束稀疏脉冲反演 原理介绍叠后反演算法：1、递推反演 2、约束稀疏脉冲反演114整理课件一、地震储层预测方法115整理课件基于模型的地质统计随机模拟与随机反演半定量与定量储层预测 由于地震数据分辨率的限制，叠后地震反演只能分辨大于10米以上的储层。如果只是靠提高地震的分辨率，总是有限的。 为了提高反演的分辨率，识别薄储层，在钻、测井数据较多（10口左右）的情况下，且平面分布较合理的情况下，可采用随机协模拟与随机反演的算法，模

24、拟或反演声阻抗、岩性、孔隙度、伽玛等，其结果可识别2-6米的薄储层。一、地震储层预测方法116整理课件克里金估计（kriging）：它是一种线性最佳无偏估计 但实际上：是一种线性平滑与内插，是一个低通滤波器，反映数据的平均变化趋势。把它用于储层描述，常常会平滑掉储层特征在空间展布的变异性，因而用它来研究储层的非均质性和不确定性是不合适的。 只有一个结果，即对平均值的估算。随机模拟（stochastic simulation）：对油藏非均质的认识 通过建立油藏属性的概率模型，并多次实现(即多次模拟）得到同样条件下的多个相互独立的、等概率的随机模拟结果，即多个可能的结果。它们反映储层属性空间分布的

25、不确定性。一、地震储层预测方法117整理课件 运用地震数据（波阻抗数据），结合井数据，可以对井间的非均质性进行约束，以减少模型的不确定性。关键：波阻抗数据是否与要预测的数据有相关性？ 井得数目要多，平面分布要合理结合地震数据进行随机模拟应用于早期的评价到后期的开发 测井和岩芯数据具有较高的垂向分辨率-硬数据，可得到储层模型中，小尺度结构的变化；由于钻井成本高，横向采样点少，所以横向分辨率低。对于井间区域很难得到较准确的预测。 地震数据垂向分辨率低，横向采样点密集，横向分辨率高-软数据，利用地震数据对井间大尺度结构进行约束，并符合地质含义和生产数据。118整理课件叠后反演与叠前反演的对比叠前同时

26、反演叠后声阻抗反演考虑入射角与反射系数的变化 只考虑垂直入射的情况考虑CDP道集的AVO特征 只考虑CDP道集的叠加效应利用纵、横波测井数据 只利用纵波测井资料可以反演弹性阻抗、纵、横波阻抗 只反演纵波的声阻抗 用上述反演结果计算更多弹性参数 Vp/VS、 、 、 等 可以得到层速度数据 或通过速度预测孔隙度对预测岩性与含油气性更为敏感 利用层速度预测储层,有时有多解性解决：针对储层含油气后速度降低，与围岩接近，且低孔、低渗的储层预测难题解决：针对储层含油气后速度降低，而与围岩接近的储层很难预测 叠前同时反演应用了叠前地震道集数据，因此考虑了入射角，考虑了横波，并结合了测井数据，所以它的结果可

27、以预测许多与岩性和流体有关的弹性参数，属于半定量预测，并且能够解决叠后反演所不能解决的地质难题，因此该技术优势很大。 119整理课件模型反演实验井间存在岩性异常120整理课件反演实验地震记录主频26Hz 子波，褶积模型合成地震记录26Hz121整理课件六口井，井中层位已知122整理课件先用3口井建立初始模型(直接内插)，3口井都没有过砂体123整理课件井约束波阻抗反演的剖面，砂体有显示6233.777605.88124整理课件反演实验04关于反演分辨率的解释将波阻抗剖面转换成反射系数剖面125整理课件反演实验04关于反演分辨率的解释上述反射系数剖面与子波进行褶积得到的合成地震记录反演结果对应的合成记录126整理课件反演实验04关于反演分辨率的解释原始地震记录-与反演阻抗合成地震记录对比原始地震记录反演结果02对应的合成记录两者之差（能量已经放大5倍）-残差很小说明所得到的波阻抗剖面是反演的一个解，反演结果正确127整理课件反演实验04关于反演分辨率的解释 从反演得到的反射系数可以看出：由于在初始模型中并没有给出三套砂体的信息（高频），因此反演结果中三套砂体的频率没有得到有效的扩展，基本上在子波有效频率之内。26Hz128