[发明专利]基于孔隙介质渐进方程非线性反演的含气性检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及石油、天然气勘探开发领域，特别涉及一种基于孔隙介质渐进方程非线性反演的含气性检测方法。

背景技术

多年前，地球物理学家就已经认识到了与油气储层相关的低频地震异常，这一课题至今仍然在引起大家的关注。人们虽然对引起与频率相关的振幅异常的机制没有完全认识清楚，但是油气储藏往往表现出异常高的能量衰减已经被广泛认知，与能量衰减相关的是速度频散。在能量衰减非常高的油气储层中，经常可以见到明显的速度频散，实验室中同样观测到了发生在地震频带内的强能量衰减和速度频散。

碳氢储层像其它沉积岩一样属于流体饱和的孔隙介质，储层的弹性属性可用孔隙介质理论来描述。但是，大多数的弹性孔隙理论的研究都集中在对速度频散和衰减的研究，只有极少数的学者对孔隙介质中的平面波的反射系数进行了研究。众所周知，经典的孔隙介质理论不适合在低于100Hz以下的地震频带内做研究，其衰减和速度频散只有在大于Biot特征频率时才变得有意义，该特征频率通常为0.1MHz或者更高；Barenblatt et al.提出的双孔隙模型认为裂缝是以不同尺度的渗透率出现的；Pride and Berryman则提出了另一种双孔隙模型，但该模型需要有较大规模的流体流动。

发明内容

本发明的目的在于克服现有探测方法适用场合均有限的问题，提供一种基于孔隙介质渐进方程非线性反演的含气性检测方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种基于孔隙介质渐进方程非线性反演的含气性检测方法，包括如下步骤：

将由介质a和介质b交界构成的弹性孔隙半空间作为目标探测区域，对其进行探测，获取目标探测区域地震信号频域数据R_obs；

建立目标函数其中，C₁表示反演的流体含气性指示参数，R^FF为反射界面上快波反射系数，为快波反射系数渐进展开式的零阶项，ω为地震信号的的频率；所述反射界面指介质a与介质b的交界面；

采用非线性馄饨优化算法对目标函数进行计算，得出目标解。

进一步的，所述非线性馄饨优化算法公式为是模型空间中实际的参数，他们的取值范围分别为[a_{i_C},b_{i_C}],[a_{i_R},b_{i_R}]，j表示迭代次数。

进一步的，快波反射系数其中为快波反射系数渐进展开式的一阶项，式中，ρ_f表示流体密度，η表示流体粘滞系数，κ表示渗透率。

进一步的，快波反射系数渐进展开式的零阶项其中，Z为波阻抗，其用公式表示，Z_a表示介质a的波阻抗，Z_b表示介质b的波阻抗；式中，M表示弹性参数，K_g表示固体颗粒的体积模量，K表示干岩石的体积模量，μ表示干岩石剪切模量，φ表示孔隙度，ρ_g示固体颗粒的密度，K_f表示流体体积模量，ρ_f表示流体密度，η表示稳定态的剪切粘滞系数。

进一步的，快波反射系数渐进展开式的一阶项Z为波阻抗，其用公式表示；式中，

M表示弹性参数；R₁^FS表示反射面上慢波反射系数渐进展开式的一阶项，该式中，且，γ_κ＝κ_a/κ_b为两种孔隙介质的渗透率比；其中K_g为固体颗粒的体积模量，K为干岩石的体积模量，μ为干岩石剪切模量，φ为孔隙度，ρ_g为固体颗粒的密度，K_f为流体体积模量，ρ_f为流体密度，η为稳定态的剪切粘滞系数。理所当然的，γ_Ka、γ_Kb分别为介质a和介质b的γ_K参数；γ_βa、γ_βb分别为介质a和介质b的γ_β参数；v_fa、v_fb分别为介质a和介质b的v_f参数。