[发明专利]砂泥岩储层地层压力的地震预测方法及装置

说明书

本发明提供了一种砂泥岩储层地层压力的地震预测方法及装置，其中，该方法包括：基于Hashin‑Shtrikman边界模型，根据研究区域内目标砂泥岩储层的孔隙度和泥质含量，计算在极限有效应力下的弹性模量，微裂隙密度和微裂隙闭合率因素；根据上述弹性模量、微裂隙密度和微裂隙闭合率因素，确定干燥岩石弹性模量与有效应力的关系；根据上述关系，确定砂泥岩随深度变化的有效应力系数；根据上述关系、有效应力系数，对单口井的待测目标层位进行地层压力预测；根据上述关系，以及有效应力系数，利用反演得到的弹性模量数据体，以单口井的地层压力为约束，对研究区域进行三维地震地层压力预测。上述技术方案提高了地层压力预测的精确度。

技术领域

本发明涉及石油与天然气勘探中地层压力预测技术领域，特别涉及一种砂泥岩储层地层压力的地震预测方法及装置。

背景技术

地层压力的研究至今已有40多年的历史，期间众多学者都针对当时的最新研究成果对地层压力提出了各种预测方法，主要包括测井方法和地震方法。不论是利用测井方法还是结合地震方法，大部分都是利用有效压力与速度之间的关系来预测孔隙压力，其中最重要的理论基础就是Terzaghi在1943年提出的有效压力原理，现在大多数速度与孔隙压力转换公式都是基于这一原理提出的。Hottman和Johnsom在1965年利用声波速度曲线，提出等效深度法来预测孔隙压力。Pennebaker于1968年提出利用由叠加速度获得的地震层速度来预测孔隙压力的方法。Bilgeri和Ademeno在1982年利用二维地震速度数据很好地预测了地层孔隙压力。Lee等人在1998年利用层析反演速度对南里海的孔隙压力进行了很好的预测。Swan在2001年利用AVO梯度的低频正交分量来识别叠加速度的误差，进而提出了一种新的通过AVO技术求取速度进而计算孔隙压力的方案。Khazanehdari和Dutta于2006年在Swan提出方案的基础上又提出了一种整合测井、地质和地震数据的综合孔隙压力预测(iPPP)方法。

在生产中广泛应用的有Eaton于1975年提出的通过地震速度来估算有效压力垂直分量的经验公式，Bowers在1995年提出的适用于欠压实和流体膨胀机制产生的异常压力的速度和有效压力关系式。Fillippone提出孔隙压力经验公式，克服了依赖正常压实趋势的缺点。Eberhart-Phillips等人在1989年提出一个经验公式，将纵波速度、泥质含量和孔隙度与有效应力联系起来。Yan和Han于2009年在Han的数据基础上提出速度关于有效压力的关系式，并在此公式的基础上Yan和Han在2012年对Eaton公式进行了进一步的改进。

综上，现有技术砂泥岩储层地层压力地震预测方法主要存在的问题是：1、传统方法仅仅是利用地震速度这一单一参数来反应地层压力变化；2、传统方法对于地层异常压力的理论机制太单一。因此，在对砂泥岩储层地层压力的预测时，预测精确度低。

发明内容

本发明实施例提供了一种砂泥岩储层地层压力的地震预测方法，用以提高地层压力预测的精确度，该方法包括：

基于Hashin-Shtrikman边界模型，根据研究区域内目标砂泥岩储层的孔隙度和泥质含量，计算目标砂泥岩储层在极限有效应力下的弹性模量，微裂隙密度因素和微裂隙闭合率因素；根据极限有效应力下的弹性模量，微裂隙密度因素和微裂隙闭合率因素，确定干燥岩石弹性模量与有效应力的关系；

根据干燥岩石弹性模量与有效应力的关系，以及研究区域内的测井数据，确定砂泥岩随深度变化的有效应力系数；

根据干燥岩石弹性模量与有效应力的关系，以及砂泥岩随深度变化的有效应力系数，对研究区域内单口井的所有待测目标层位进行地层压力预测；根据干燥岩石弹性模量与有效应力的关系，以及有效应力系数，利用反演得到的弹性模量数据体，以单口井的地层压力为约束，对研究区域进行三维地震地层压力预测。

本发明实施例还提供了一种砂泥岩储层地层压力的地震预测装置，用以提高地层压力预测的精确度，该装置包括：