一种水平井区储层岩石相建模方法与流程

本发明涉及石油勘探，具体为一种水平井区储层岩石相建模方法。

背景技术：

1、传统的储层建模技术主要依赖直井数据和二维地震资料。这些技术在处理复杂地质结构，如断层、裂缝系统，以及非均质性油气藏时，面临着显著的挑战。由于这些数据源在空间分辨率和覆盖范围上的局限性，常常导致储层模型缺乏足够的三维细节和精确性。此外，直井数据虽然提供高分辨率的地质信息，但由于井点分布的稀疏性，其信息往往难以全面代表整个储层的地质变异性。

2、由于依赖传统技术，现有的储层建模方法常常无法有效融合多源数据，如微地震监测数据和高分辨率三维地震数据。这限制了模型在解释复杂储层特性方面的能力。例如，微地震数据能提供关于裂缝和断层动态行为的重要信息，但在传统模型中往往未被充分利用。此外，现有方法在数据融合过程中，往往没有有效的数学模型来指导不同数据源的整合，使得地震数据的高分辨率优势和测井数据的岩石物理属性未能有效结合。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种水平井区储层岩石相建模方法，通过多源数据的综合分析和精细处理，实现了储层岩石相的精准建模，提高地质模型的准确性和可靠性，为油气田开发决策提供坚实的科学依据。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种水平井区储层岩石相建模方法，包括以下步骤：

3、收集和预处理地震数据、测井数据和微地震数据；

4、利用地震数据计算地震属性，并将测井数据与地震数据进行融合，以校准地震属性；所述地震属性包括弹性阻抗和泊松比反射率；

5、分析微地震监测数据，以识别裂缝和断层活动，提供地质背景和物理约束；

6、进行地震与微地震数据的联合反演，以提取岩石物理属性；

7、构建储层的三维岩石相模型，将联合反演结果映射到模型中。

8、优选的，所述预处理地震数据、测井数据和微地震数据的步骤包括：

9、对地震数据进行动态时间规整，以同步地震数据与测井数据；

10、对地震数据应用带通滤波器以去除高频噪声和低频干扰；

11、对地震数据进行小波变换去噪处理。

12、优选的，所述利用地震数据计算高级地震属性的步骤包括：

13、计算弹性阻抗，其公式为：

14、

15、其中，和分别为纵波和横波速度，为岩石的密度，为影响因子；

16、计算泊松比反射率，其公式为：

17、

18、其中，为泊松比的变化量，为泊松比，为纵波速度，为横波速度。

19、优选的，所述将测井数据与地震数据进行融合，以校准地震属性的步骤包括：

20、提取测井数据中的纵波速度、横波速度和密度参数，并标准化处理；

21、分析测井数据与相应地震数据点，建立声波速度和密度与地震反射强度之间的转换关系；

22、应用多变量线性回归模型，结合地震数据和测井数据进行地震属性校准，其中回归模型定义为：

23、

24、其中，表示校准后的地震属性，为地震数据提取的属性，为测井数据提取的属性，为回归系数。

25、优选的，所述分析微地震监测数据，以识别裂缝和断层活动的步骤包括：

26、应用短期平均与长期平均算法筛选地质活动产生的微地震事件，公式为：

27、

28、其中，代表在时间点的信号振幅，和分别为短期和长期窗口的长度；

29、使用最大似然估计方法进行微地震事件的定位，公式为：

30、

31、其中，表示第个微地震事件的观测数据，表示事件的位置参数，表示时间参数，是给定位置和时间参数下观测数据的概率密度函数；

32、分析微地震事件的空间分布和时间序列，以识别储层中的裂缝和断层活动，为后续的联合反演提供地质背景和物理约束。

33、优选的，所述分析微地震事件的空间分布和时间序列，以识别储层中的裂缝和断层活动，为后续的联合反演提供地质背景和物理约束的步骤包括：

34、应用空间聚类算法对所有定位的微地震事件进行聚类处理，以识别地质活动集群，聚类过程中事件的空间坐标将被用于形成不同的聚类集群；

35、对每个聚类的微地震事件进行时间序列分析，确定其活动的时间模式和周期性；

36、结合空间和时间分析结果，创建裂缝和断层活动的详细地图；

37、将识别的裂缝和断层信息作为约束条件输入到地震与微地震数据的联合反演步骤中，以提高地质模型的精度和可靠性。

38、优选的，所述进行地震与微地震数据的联合反演，以提取岩石物理属性的步骤包括：

39、构建贝叶斯模型以整合识别的裂缝和断层活动信息，地震数据和微地震数据，定义联合反演的后验概率分布为：

40、

41、其中，表示岩石物理属性，和分别表示地震数据和微地震数据，表示从微地震数据分析得到的裂缝和断层活动地图，表示给定地震数据，微地震数据和裂缝及断层活动地图的条件下，岩石物理属性的后验概率分布，和分别表示给定岩石物理属性的条件下，地震数据和微地震数据的似然函数；

42、利用地震数据和微地震数据，定义相应的似然函数，考虑地质背景和物理约束：

43、

44、

45、其中，exp()表示指数函数，用于表达高斯密度函数的形式，和分别是基于岩石物理属性的地震和微地震数据的正演模拟，和是测量误差的标准差；

46、应用变分推断方法优化后验概率分布，确保在考虑地质和物理约束的前提下，获得岩石物理属性的最优估计：

47、

48、其中，是变分下界，用于估计最优化变分参数，是岩石物理属性的变分近似分布，是变分参数；

49、分析得到的裂缝和断层活动地图，使用该信息作为物理约束来调整岩石物理属性的反演过程，确保反演结果与实际地质情况一致。

50、优选的，所述构建储层的三维岩石相模型，将联合反演结果映射到模型中的步骤包括：

51、使用地质建模软件根据岩石物理属性结果构建储层的三维岩石相模型；

52、应用克里金插值联合反演得到的岩石物理属性结果映射到三维模型的各个网格中：

53、

54、其中，表示插值位置的属性值，是局部均值，是权重，是已知点的属性值；

55、整合得到的裂缝和断层活动地图，在三维模型中进行标识；

56、利用现场采集的额外地质和地物信息进行校正和细化模型。

57、本发明还提供一种水平井区储层岩石相建模装置，包括：

58、数据接收单元，配置为接收地震数据、测井数据和微地震数据；

59、数据处理单元，配置为预处理地震数据、测井数据和微地震数据；

60、属性计算单元，配置为利用地震数据计算地震属性，并将测井数据与地震数据进行融合，以校准地震属性；

61、微地震分析单元，配置为分析微地震监测数据，以识别裂缝和断层活动，提供地质背景和物理约束；

62、联合反演单元，配置为进行地震与微地震数据的联合反演，以提取岩石物理属性；

63、三维建模单元，配置为构建储层的三维岩石相模型，将联合反演结果映射到模型中。

64、本发明还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现如上述的方法。

65、本发明还提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述的方法。

66、本发明提供了一种水平井区储层岩石相建模方法。具备以下有益效果：

67、本发明提供了一种水平井区储层岩石相建模方法，通过多源数据的综合分析和精细处理，实现了储层岩石相的精准建模。该方法能够提高地质模型的准确性和可靠性，为油气田开发决策提供坚实的科学依据。

68、本发明通过地震数据、测井数据和微地震数据的综合分析和处理，能够全面获取储层的地质信息，提高地质模型的整体精度和数据利用效率。

69、本发明采用弹性阻抗和泊松比反射率的计算，准确反映了地下岩石的力学和物理属性，为后续的岩石物理属性反演提供了可靠的数据基础。

70、本发明通过测井数据与地震数据的融合，校准了地震属性，使地震数据的解释更加精准，弥补了单一数据源的不足，提升了模型的整体精度。

71、本发明通过对微地震监测数据的聚类分析和时间序列分析，能够准确识别储层中的裂缝和断层活动，为地质模型提供重要的地质背景和物理约束，确保模型的真实性。

72、本发明采用地震与微地震数据的联合反演方法，结合贝叶斯模型和变分推断技术，能够精确提取岩石物理属性，提高模型的预测能力和可靠性。