申请/专利权人：中国石油天然气股份有限公司

申请日：2021-02-08

公开（公告）日：2024-06-25

公开（公告）号：CN114910950B

主分类号：G01V1/28

分类号：G01V1/28;G01V1/30

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.25#授权;2022.09.02#实质审查的生效;2022.08.16#公开

摘要：本发明提出了一种天然气水合物储层下方游离气饱和度的估算方法及系统，该方法包括：对原始地震数据进行叠前保幅处理，获取共反射点的偏移距道集及相应的叠加速度模型；将叠加速度模型转换成层速度模型，根据层速度模型将偏移距道集转换成角度道集；利用地震振幅解释技术在角度道集中追踪游离气层底部的层位，并利用地震数据振幅拾取技术，拾取不同角度的游离气层底部振幅，生成游离气层底部振幅随角度变化的AVO曲线；利用等效介质理论计算不同游离气饱和度和饱和水地层的速度和密度；计算平面波在均匀介质中不同游离气饱和度的纵波反射系数随角度变化的AVO曲线；将AVO曲线进行交会，根据对应关系估算得到水合物储层下方游离气的饱和度。

主权项：1.一种天然气水合物储层下方游离气饱和度的估算方法，其特征在于，该方法包括：对原始地震数据进行叠前保幅处理，获取共反射点的偏移距道集及相应的叠加速度模型；将叠加速度模型转换成层速度模型，根据层速度模型将偏移距道集转换成角度道集；利用地震振幅解释技术在所述角度道集中追踪游离气层底部的层位，并利用地震数据振幅拾取技术，拾取不同角度的游离气层底部振幅，生成游离气层底部振幅随角度变化的AVO曲线；收集区域测井和岩心资料，归纳研究区的矿物组分含量和孔隙度，利用等效介质理论计算不同游离气饱和度和饱和水地层的速度和密度；根据不同游离气饱和度和饱和水地层的速度和密度，计算平面波在均匀介质中不同游离气饱和度的纵波反射系数随角度变化的AVO曲线；将不同游离气饱和度的纵波反射系数随角度变化的AVO曲线和游离气层底部振幅随角度变化的AVO曲线进行交会，根据两条AVO曲线的对应关系估算得到水合物储层下方游离气的饱和度；其中，将叠加速度模型转换成层速度模型，根据层速度模型将偏移距道集转换成角度道集，包括：利用式1的Dix公式将叠加速度模型转换成层速度模型，根据层速度模型将偏移距道集转换成角度道集；其中，式1为： 式中，vn为第n层的层速度，vrms,n为第n层的叠加速度，vrms,n-1为第n-1层的叠加速度，t0,n为第1层到第n层的时间，t0,n-1为第1层到第n-1层的时间；其中，收集区域测井和岩心资料，归纳研究区的矿物组分含量和孔隙度，利用等效介质理论计算不同游离气饱和度和饱和水地层的速度和密度，包括：岩石的体积模量和剪切模量利用Hill平均方程计算，其中，沉积层岩石是由多种矿物组成，计算式为： 式中，K为岩石的体积模量，G为岩石的剪切模量；m为不同矿物组分数目；fi为第i组分的体积百分比；Ki和Gi分别为第i组分的体积模量和剪切模量；临界孔隙度上、下的固体相干燥骨架弹性模量应用修改的Hashin-Shtrikman计算，当孔隙度φ小于临界孔隙度φc，计算式为： 当孔隙度φ大于临界孔隙度φc，计算式为： 式中， 式中，Kdry为干燥固体相的体积模量；Gdry为干燥固体相的剪切模量；φ为孔隙度；φc为临界孔隙度；Q为配位数；v为泊松比，利用式2中K和G计算获得；Peff为有效压力，计算公式为1-φρs-ρfgh，ρs和ρf分别为沉积物和孔隙流体的密度，g为重力加速度，h为海底以下深度；G为岩石的剪切模量；在确定干燥固体相的弹性模量后，在地震频率范围，饱和岩石弹性模量应用Gassmann方程来计算得到，所述Gassmann方程把含有流体的干燥岩石的弹性模量与有效弹性模量联系起来，饱和有效体积模量和剪切模量为： Gsat＝Gdry式中，Ksat为饱和有效体积模量；Gsat为饱和有效剪切模量；Kf为饱和流体的体积模量；在水饱和时，Kf等于水的体积模量；在气水两相流体，Kf＝[SwKw+1-SwKg]-1；K为岩石的体积模量；沉积层纵横波速度和密度分别为： 式中，Vp为纵波速度，Vs为横波速度，ρ为饱和流体岩石的密度，ρs为固体颗粒的密度，ρf为饱和流体的密度；其中，根据不同游离气饱和度和饱和水地层的速度和密度，计算平面波在均匀介质中不同游离气饱和度的纵波反射系数随角度变化的AVO曲线，包括：利用Aki和Richards公式计算平面波在均匀介质中不同游离气饱和度的纵波反射系数随角度变化的AVO曲线，计算式为： 式中， D＝EF+GHp2； p＝sini1α1；a1和a2分别为界面上下的纵波速度；β1和β2分别为界面上下的横波速度；i1和i2分别为纵波的入射角度和透射角度；j1和j2分别为横波的反射角度和透射角度；p为射线参数。

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