陆相页岩油烃源岩总有机碳含量叠前地震反演预测方法与应用
发布时间：2021-01-30 20:31
针对济阳坳陷地区致密页岩储层微孔缝中以吸附态和游离态存在的页岩油预测问题,在测井资料的基础上,通过岩石物理分析,发展了一种陆相页岩油总有机碳含量（TOC）叠前地震反演预测方法。该方法首先对济阳坳陷已有测井数据的纵横波速度、密度、孔渗性、TOC和泥质含量等信息进行分析,研究对TOC敏感的弹性参数,根据纵、横波速度和密度的标准化弹性阻抗方程,建立TOC和弹性阻抗之间的关系,即确定性岩石物理模型,并将误差项加入这种关系中,从而获取统计性岩石物理模型,建立弹性参数与物性参数的桥梁。再进一步假设TOC先验分布服从混合高斯分布,并假设噪声也是高斯的,则TOC的后验概率密度是混合高斯分布。利用最大期望化（EM）算法计算混合高斯和高斯分布参数,解析地计算出TOC的后验概率分布,取最大后验估计（MAP）为最终反演结果。将该方法应用于济阳坳陷典型陆相页岩油工区,得到了和测井数据较为一致的TOC预测结果,为该地区页岩油地质甜点预测提供了参考依据。
【文章来源】：石油物探. 2020,59(05)北大核心
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
陆相页岩油烃源岩预测TOC叠前地震反演流程
利用济阳坳陷中东营凹陷西部工区中的井资料对本文方法进行测试，工区内的钻井钻遇页岩油。首先验证岩石物理模型，统计性岩石物理模型的建立是通过岩石物理分析建立起TOC与弹性阻抗之间的联系。图2显示了用确定性岩石物理模型和井数据计算得到的3个角度的弹性阻抗值。由图2可见，岩石物理模型计算获取的弹性阻抗曲线与测井数据实测值吻合程度较高，趋势一致，曲线之间的误差较小，证明了本文建立的岩石物理模型的合理性。由于实际井数据样本空间较小，使得构建的混合高斯概率分布不能满足实际的求解需要，从而使得样本空间获取的反演参数不适用于整个工区，导致最终反演的TOC不具有代表性，从而无法准确刻画济阳坳陷页岩油工区的地质甜点。所以首先需要扩大页岩油工区测井获取的参数样本空间。扩大后的样本空间数据量明显增多，便于后续获取稳定可靠的TOC分布参数以及其它反演参数。本文利用蒙特卡洛模拟技术对工区内测井获得的TOC、弹性阻抗值等参数进行样本抽样，并将得到的TOC测井数据和用蒙特卡洛模拟技术随机抽样后得到的样本进行对比，结果如图3所示。其中，图3a为原始的真实测井数据样本直方图；图3b为采用蒙特卡洛随机抽样后的结果。由图3可见，采用蒙特卡洛模拟技术随机抽样后，样本更加丰富。利用蒙特卡洛模拟得到的TOC和弹性阻抗等参数为获取稳定的反演参数奠定了基础。
分析实际井资料得到TOC和3个不同角度弹性阻抗的样本空间的联合分布如图4所示，图4a为TOC与小角度弹性阻抗IE 1的联合分布，通过计算该分布参数，我们可以获取TOC与IE 1的联合分布概率密度，从而构建其概率模型。同样的，图4b、图4c分别为TOC与中角度和大角度弹性阻抗的联合分布。在获取这些联合分布参数时，由于其混合高斯分量未知，可以考虑其为隐变量，这样就需要借助EM算法来获取这些参数。参数获取后，可以依次构建TOC与3个角度之间的联合分布概率密度模型，从而进一步求取反演目标函数。图4 TOC与弹性阻抗联合分布
【参考文献】：
期刊论文
[1]四川长宁页岩总有机碳地震定量预测方法[J]. 侯华星,欧阳永林,曾庆才,杨青,陈胜,朱莎. 东北石油大学学报. 2016(05)
[2]Pre-stack basis pursuit seismic inversion for brittleness of shale[J]. Xing-Yao Yin,Xiao-Jing Liu,Zhao-Yun Zong. Petroleum Science. 2015(04)
[3]页岩油藏的成藏条件及中国页岩油藏有利区展布[J]. 杨伟伟,冯渊,杨勇,付晓燕,冯永玖. 新疆石油地质. 2015(03)
[4]基于弹性阻抗的储层物性参数预测方法[J]. 印兴耀,崔维,宗兆云,刘晓晶. 地球物理学报. 2014(12)
[5]海相页岩TOC地震定量预测技术及其应用——以四川盆地焦石坝地区为例[J]. 陈祖庆. 天然气工业. 2014(06)
[6]含气页岩有机碳含量地球物理预测[J]. 许杰,何治亮,董宁,霍志周,路菁,张金强,李佩. 石油地球物理勘探. 2013(S1)
[7]东营凹陷博兴洼陷石油生成、运移和聚集史数值模拟[J]. 王冰洁,罗胜元,陈艳红,吴旺林. 石油与天然气地质. 2012(05)
[8]页岩气地震识别与预测技术[J]. 林建东,任森林,薛明喜,孙宇菲. 中国煤炭地质. 2012(08)
[9]基于贝叶斯分类的储层物性参数联合反演方法[J]. 胡华锋,印兴耀,吴国忱. 石油物探. 2012(03)
[10]基于弹性阻抗贝叶斯反演的拉梅参数提取方法研究[J]. 宗兆云,印兴耀,张繁昌. 石油地球物理勘探. 2011(04)
硕士论文
[1]页岩气地质甜点叠前地震反演预测方法[D]. 王泓鉴.中国石油大学(华东) 2017
本文编号：3009540
【文章来源】：石油物探. 2020,59(05)北大核心
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
陆相页岩油烃源岩预测TOC叠前地震反演流程
利用济阳坳陷中东营凹陷西部工区中的井资料对本文方法进行测试，工区内的钻井钻遇页岩油。首先验证岩石物理模型，统计性岩石物理模型的建立是通过岩石物理分析建立起TOC与弹性阻抗之间的联系。图2显示了用确定性岩石物理模型和井数据计算得到的3个角度的弹性阻抗值。由图2可见，岩石物理模型计算获取的弹性阻抗曲线与测井数据实测值吻合程度较高，趋势一致，曲线之间的误差较小，证明了本文建立的岩石物理模型的合理性。由于实际井数据样本空间较小，使得构建的混合高斯概率分布不能满足实际的求解需要，从而使得样本空间获取的反演参数不适用于整个工区，导致最终反演的TOC不具有代表性，从而无法准确刻画济阳坳陷页岩油工区的地质甜点。所以首先需要扩大页岩油工区测井获取的参数样本空间。扩大后的样本空间数据量明显增多，便于后续获取稳定可靠的TOC分布参数以及其它反演参数。本文利用蒙特卡洛模拟技术对工区内测井获得的TOC、弹性阻抗值等参数进行样本抽样，并将得到的TOC测井数据和用蒙特卡洛模拟技术随机抽样后得到的样本进行对比，结果如图3所示。其中，图3a为原始的真实测井数据样本直方图；图3b为采用蒙特卡洛随机抽样后的结果。由图3可见，采用蒙特卡洛模拟技术随机抽样后，样本更加丰富。利用蒙特卡洛模拟得到的TOC和弹性阻抗等参数为获取稳定的反演参数奠定了基础。
分析实际井资料得到TOC和3个不同角度弹性阻抗的样本空间的联合分布如图4所示，图4a为TOC与小角度弹性阻抗IE 1的联合分布，通过计算该分布参数，我们可以获取TOC与IE 1的联合分布概率密度，从而构建其概率模型。同样的，图4b、图4c分别为TOC与中角度和大角度弹性阻抗的联合分布。在获取这些联合分布参数时，由于其混合高斯分量未知，可以考虑其为隐变量，这样就需要借助EM算法来获取这些参数。参数获取后，可以依次构建TOC与3个角度之间的联合分布概率密度模型，从而进一步求取反演目标函数。图4 TOC与弹性阻抗联合分布
【参考文献】：
期刊论文
[1]四川长宁页岩总有机碳地震定量预测方法[J]. 侯华星,欧阳永林,曾庆才,杨青,陈胜,朱莎. 东北石油大学学报. 2016(05)
[2]Pre-stack basis pursuit seismic inversion for brittleness of shale[J]. Xing-Yao Yin,Xiao-Jing Liu,Zhao-Yun Zong. Petroleum Science. 2015(04)
[3]页岩油藏的成藏条件及中国页岩油藏有利区展布[J]. 杨伟伟,冯渊,杨勇,付晓燕,冯永玖. 新疆石油地质. 2015(03)
[4]基于弹性阻抗的储层物性参数预测方法[J]. 印兴耀,崔维,宗兆云,刘晓晶. 地球物理学报. 2014(12)
[5]海相页岩TOC地震定量预测技术及其应用——以四川盆地焦石坝地区为例[J]. 陈祖庆. 天然气工业. 2014(06)
[6]含气页岩有机碳含量地球物理预测[J]. 许杰,何治亮,董宁,霍志周,路菁,张金强,李佩. 石油地球物理勘探. 2013(S1)
[7]东营凹陷博兴洼陷石油生成、运移和聚集史数值模拟[J]. 王冰洁,罗胜元,陈艳红,吴旺林. 石油与天然气地质. 2012(05)
[8]页岩气地震识别与预测技术[J]. 林建东,任森林,薛明喜,孙宇菲. 中国煤炭地质. 2012(08)
[9]基于贝叶斯分类的储层物性参数联合反演方法[J]. 胡华锋,印兴耀,吴国忱. 石油物探. 2012(03)
[10]基于弹性阻抗贝叶斯反演的拉梅参数提取方法研究[J]. 宗兆云,印兴耀,张繁昌. 石油地球物理勘探. 2011(04)
硕士论文
[1]页岩气地质甜点叠前地震反演预测方法[D]. 王泓鉴.中国石油大学(华东) 2017
本文编号：3009540
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