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巖相約束儲(chǔ)層物性參數(shù)反演方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種巖相約束儲(chǔ)層物性參數(shù)反演方法及裝置，其中方法包括：根據(jù)貝葉斯反演框架，結(jié)合巖相信息，建立基于巖相約束的目標(biāo)反演函數(shù)；引入巖相信息，建立統(tǒng)計(jì)巖石物理巖相模型；利用隨機(jī)模擬技術(shù)，基于統(tǒng)計(jì)巖石物理巖相模型產(chǎn)生包含巖相信息的彈性參數(shù)與儲(chǔ)層物性參數(shù)訓(xùn)練樣本集；輸入疊前地震反演成果數(shù)據(jù)及巖相數(shù)據(jù)，利用訓(xùn)練樣本集，對(duì)基于巖相約束的目標(biāo)反演函數(shù)進(jìn)行求解。本發(fā)明將巖相信息作為反演約束信息，通過加入巖相約束的手段使得反演原理更加嚴(yán)謹(jǐn)、反演過程更加合理，能大大減少反演結(jié)果的多解性；推導(dǎo)出的目標(biāo)反演函數(shù)納入了巖相信息，求解過程更具針對(duì)性，結(jié)果更加可靠；能夠精準(zhǔn)地識(shí)別出儲(chǔ)層的有利位置。
【專利說明】巖相約束儲(chǔ)層物性參數(shù)反演方法及裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及地質(zhì)勘探【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及巖相約束儲(chǔ)層物性參數(shù)反演方法及裝 置。

【背景技術(shù)】
[0002] 近年來我國油氣勘探的重點(diǎn)逐漸向巖性油氣藏勘探轉(zhuǎn)移。不同于構(gòu)造油氣藏，這 些新型儲(chǔ)層受構(gòu)造和儲(chǔ)層非均質(zhì)性的影響，成藏條件復(fù)雜，識(shí)別難度大，投資風(fēng)險(xiǎn)高。
[0003] 油氣儲(chǔ)層在地震資料上常表現(xiàn)為強(qiáng)烈的反射特征，如"亮點(diǎn)"。這種地震響應(yīng)特征 可能是極具商業(yè)開采價(jià)值的高孔隙度、高含烴飽和度儲(chǔ)層引起，也可能是沒有商業(yè)開采價(jià) 值的低孔隙度、低含烴飽和度儲(chǔ)層引起。儲(chǔ)層物性參數(shù)如孔隙度、飽和度等，是地質(zhì)、地球物 理工作者進(jìn)行儲(chǔ)層評(píng)價(jià)，估算油氣儲(chǔ)量、確定開發(fā)井位的重要依據(jù)。因此，開發(fā)一套能夠定 量預(yù)測儲(chǔ)層信息的地球物理解決方案顯得尤為迫切。
[0004] 對(duì)于儲(chǔ)層物性參數(shù)反演最為常見的做法是通過多元統(tǒng)計(jì)技術(shù)或者巖石物理建模 技術(shù)建立彈性參數(shù)與儲(chǔ)層物性參數(shù)間的某種關(guān)系式，利用這種關(guān)系式即可將疊前地震反演 技術(shù)得到的彈性參數(shù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為儲(chǔ)層物性參數(shù)數(shù)據(jù)。其中，多元統(tǒng)計(jì)技術(shù)主要利用數(shù)理統(tǒng) 計(jì)的方式得到研究區(qū)內(nèi)彈性參數(shù)與儲(chǔ)層物性參數(shù)間的統(tǒng)計(jì)關(guān)系，然而這種統(tǒng)計(jì)關(guān)系基于純 粹的數(shù)學(xué)關(guān)系式，物理意義不明確且這種統(tǒng)計(jì)關(guān)系的準(zhǔn)確性依賴于訓(xùn)練樣本的數(shù)量，這就 造成儲(chǔ)層物性參數(shù)的反演結(jié)果具有極大的不確定性；巖石物理建模技術(shù)主要是利用等效介 質(zhì)理論建立起研究區(qū)內(nèi)彈性參數(shù)與儲(chǔ)層物性參數(shù)間的巖石物理轉(zhuǎn)化關(guān)系，這種轉(zhuǎn)化關(guān)系相 對(duì)穩(wěn)定，不依賴于訓(xùn)練樣本數(shù)量且物理意義明確，是目前應(yīng)用最為廣泛的技術(shù)。
[0005] 發(fā)明人在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)現(xiàn)上述現(xiàn)有技術(shù)存在如下不足：常規(guī)方法在建 立巖石物理模型的時(shí)候，建立的巖石物理模型與實(shí)際差別較大。另外，彈性參數(shù)與儲(chǔ)層物性 參數(shù)間的關(guān)系會(huì)產(chǎn)生較大的不確定性，不利于儲(chǔ)層物性參數(shù)的反演。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明實(shí)施例提供一種巖相約束儲(chǔ)層物性參數(shù)反演方法，用以減小建立的巖石物 理模型與實(shí)際的差別，并利于儲(chǔ)層物性參數(shù)的反演，該方法包括：
[0007] 根據(jù)貝葉斯反演框架，結(jié)合巖相信息，建立基于巖相約束的目標(biāo)反演函數(shù)；
[0008] 引入巖相信息，建立統(tǒng)計(jì)巖石物理巖相模型；
[0009] 利用隨機(jī)模擬技術(shù)，基于統(tǒng)計(jì)巖石物理巖相模型產(chǎn)生包含巖相信息的彈性參數(shù)與 儲(chǔ)層物性參數(shù)訓(xùn)練樣本集；
[0010] 輸入疊前地震反演成果數(shù)據(jù)及巖相數(shù)據(jù)，利用訓(xùn)練樣本集，對(duì)基于巖相約束的目 標(biāo)反演函數(shù)進(jìn)行求解。
[0011] 一個(gè)實(shí)施例中，所述根據(jù)貝葉斯反演框架，結(jié)合巖相信息，建立基于巖相約束的目 標(biāo)反演函數(shù)，包括：
[0012] 將巖相信息作為約束信息同疊前地震反演成果數(shù)據(jù)一道作為已知輸入數(shù)據(jù)，根據(jù) 貝葉斯反演框架，將目標(biāo)反演值即儲(chǔ)層物性參數(shù)Ri = [L R2,...，Rn]確定為已知輸入數(shù)據(jù) 時(shí)的最大后驗(yàn)概率值對(duì)應(yīng)的取值獲得目標(biāo)反演函數(shù)為

【權(quán)利要求】
1. 一種巖相約束儲(chǔ)層物性參數(shù)反演方法，其特征在于，包括： 根據(jù)貝葉斯反演框架，結(jié)合巖相信息，建立基于巖相約束的目標(biāo)反演函數(shù)； 引入巖相信息，建立統(tǒng)計(jì)巖石物理巖相模型； 利用隨機(jī)模擬技術(shù)，基于統(tǒng)計(jì)巖石物理巖相模型產(chǎn)生包含巖相信息的彈性參數(shù)與儲(chǔ)層 物性參數(shù)訓(xùn)練樣本集； 輸入疊前地震反演成果數(shù)據(jù)及巖相數(shù)據(jù)，利用訓(xùn)練樣本集，對(duì)基于巖相約束的目標(biāo)反 演函數(shù)進(jìn)行求解。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)貝葉斯反演框架，結(jié)合巖相信息， 建立基于巖相約束的目標(biāo)反演函數(shù)，包括： 將巖相信息作為約束信息同疊前地震反演成果數(shù)據(jù)一道作為已知輸入數(shù)據(jù)，根據(jù)貝葉 斯反演框架，將目標(biāo)反演值即儲(chǔ)層物性參數(shù)Ri = 確定為已知輸入數(shù)據(jù)時(shí)的 最大后驗(yàn)概率值對(duì)應(yīng)的取值獲得目標(biāo)反演函數(shù)為
其中，F(xiàn)為巖 相信息、m為疊前地震反演成果數(shù)據(jù)。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述引入巖相信息，建立統(tǒng)計(jì)巖石物理巖相 模型，包括： 分巖相建立確定性巖石物理模型m = f (R，F(xiàn))，在該模型基礎(chǔ)上，根據(jù)模型與實(shí)際資料 間的差異程度，加入隨機(jī)誤差ε，構(gòu)成統(tǒng)計(jì)巖石物理巖相模型m = f(R，F(xiàn))+ ε。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述利用隨機(jī)模擬技術(shù)，基于統(tǒng)計(jì)巖石物理 巖相模型產(chǎn)生包含巖相信息的彈性參數(shù)與儲(chǔ)層物性參數(shù)訓(xùn)練樣本集，包括： 基于統(tǒng)計(jì)巖石物理巖相模型，采用蒙特卡羅隨機(jī)模擬技術(shù)分巖相模擬彈性參數(shù)與儲(chǔ)層 物性參數(shù)聯(lián)合分布樣本空間{(mk, Rk)F}k = 1>2，...，Ns作為訓(xùn)練樣本集。
5. 如權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述疊前地震反演成果數(shù)據(jù)包 括：縱波速度、橫波速度、密度、泊松比、拉梅參數(shù)、縱波阻抗、橫波阻抗其中之一或任意組 合； 所述巖相數(shù)據(jù)包括：反映研究區(qū)巖相類型的數(shù)據(jù)。
6. 如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述輸入疊前地震反演成果數(shù)據(jù)及巖相數(shù) 據(jù)，利用訓(xùn)練樣本集，對(duì)目標(biāo)反演函數(shù)進(jìn)行求解，包括： 分巖相統(tǒng)計(jì)出相應(yīng)的儲(chǔ)層物性參數(shù)先驗(yàn)分布概率密度函數(shù)P(Ri)及相應(yīng)的彈性參數(shù)和 巖相的似然函數(shù)POi^FlRi); 依據(jù)貝葉斯公式，獲得后驗(yàn)概率密度函數(shù)P取I m，F(xiàn)) = P (?)P (m，F(xiàn) |氏）； 取最大后驗(yàn)概率密度值對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)層物性參數(shù)為最終反演結(jié)果：
7. -種巖相約束儲(chǔ)層物性參數(shù)反演裝置，其特征在于，包括： 目標(biāo)反演函數(shù)模塊，用于根據(jù)貝葉斯反演框架，結(jié)合巖相信息，建立基于巖相約束的目 標(biāo)反演函數(shù)； 物理巖相模型模塊，用于引入巖相信息，建立統(tǒng)計(jì)巖石物理巖相模型； 隨機(jī)模擬模塊，用于利用隨機(jī)模擬技術(shù)，基于統(tǒng)計(jì)巖石物理巖相模型產(chǎn)生包含巖相信 息的彈性參數(shù)與儲(chǔ)層物性參數(shù)訓(xùn)練樣本集； 求解模塊，用于輸入疊前地震反演成果數(shù)據(jù)及巖相數(shù)據(jù)，利用訓(xùn)練樣本集，對(duì)基于巖相 約束的目標(biāo)反演函數(shù)進(jìn)行求解。
8. 如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述目標(biāo)反演函數(shù)模塊具體用于： 將巖相信息作為約束信息同疊前地震反演成果數(shù)據(jù)一道作為已知輸入數(shù)據(jù)，根據(jù)貝葉 斯反演框架，將目標(biāo)反演值即儲(chǔ)層物性參數(shù)Ri = 確定為已知輸入數(shù)據(jù)時(shí)的 最大后驗(yàn)概率值對(duì)應(yīng)的取值?,獲得目標(biāo)反演函數(shù)為
其中，F(xiàn)為巖 相信息、m為疊前地震反演成果數(shù)據(jù)。
9. 如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述物理巖相模型模塊具體用于： 分巖相建立確定性巖石物理模型m = f (R，F(xiàn))，在該模型基礎(chǔ)上，根據(jù)模型與實(shí)際資料 間的差異程度，加入隨機(jī)誤差ε，構(gòu)成統(tǒng)計(jì)巖石物理巖相模型m = f(R，F(xiàn))+ ε。
10. 如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述隨機(jī)模擬模塊具體用于： 基于統(tǒng)計(jì)巖石物理巖相模型，采用蒙特卡羅隨機(jī)模擬技術(shù)分巖相模擬彈性參數(shù)與儲(chǔ)層 物性參數(shù)聯(lián)合分布樣本空間{(mk, Rk)F}k = 1>2，...，Ns作為訓(xùn)練樣本集。
11. 如權(quán)利要求7至10任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述疊前地震反演成果數(shù)據(jù) 包括：縱波速度、橫波速度、密度、泊松比、拉梅參數(shù)、縱波阻抗、橫波阻抗其中之一或任意組 合； 所述巖相數(shù)據(jù)包括：反映研究區(qū)巖相類型的數(shù)據(jù)。
12. 如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述求解模塊具體用于： 分巖相統(tǒng)計(jì)出相應(yīng)的儲(chǔ)層物性參數(shù)先驗(yàn)分布概率密度函數(shù)P(R)及相應(yīng)的彈性參數(shù)和 巖相的似然函數(shù)P(m，F(xiàn)|R); 依據(jù)貝葉斯公式，獲得后驗(yàn)概率密度函數(shù)P取I m，F(xiàn)) = P (?)P (m，F(xiàn) |氏）； 取最大后驗(yàn)概率密度值對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)層物性參數(shù)為最終反演結(jié)果：
【文檔編號(hào)】G01V1/28GK104297785SQ201410513635
【公開日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月29日
【發(fā)明者】桂金詠, 李勝軍, 高建虎, 雍學(xué)善 申請(qǐng)人:中國石油天然氣股份有限公司