[发明专利]基于频谱分解和机器学习的岩溶储层充填分析方法和系统

说明书

本发明属于数据识别、记录载体的处理领域，具体涉及了一种基于频谱分解和机器学习的岩溶储层充填分析方法和系统，旨在解决现有的石油勘探技术无法预测横向变化快的储层、无法识别大范围内复杂盆地碳酸盐岩洞穴型储层的发育特征的问题。本发明包括：获取标准化测井曲线数据；通过混合相位子波反褶积和扩散滤波，获得高精度的三维地震振幅数据体；确定能够反映整体地质情况的最优样本数参量进而确定时深转化关系和对储层敏感的特征参数；通过波阻抗解释结论门槛值计算缝洞型储层结构特征与空间分布规律；通过解释结论门槛值进行交会分析获得古岩溶洞穴充填物三维空间形态特征。本发明达到识别大范围内复杂盆地碳酸盐岩岩溶洞穴型储层的发育特征的效果提高了刻画的精度。

技术领域

本发明属于数据识别、记录载体的处理领域，具体涉及了一种基于频谱分解和机器学习的岩溶储层充填分析方法和系统。

背景技术

近年来，盆地深层油气资源正逐步成为油气勘探领域的重心。深层碳酸盐岩油气勘探潜力巨大，该类油藏占全球已探明石油储量的52%，产量的60%，是世界上许多盆地中最重要的油气靶区之一。虽然目前我国大部分油气产自碎屑岩储层，但碳酸盐岩储层正在发挥越来越重要的作用。中国海相碳酸盐岩储层油气资源丰富，在塔里木、鄂尔多斯、四川和渤海湾等陆上海相盆地已发现大量的石油资源，所探明石油储量为340×10⁸t，然而，探明率仅为4.56%和13.17%。因此，海相碳酸盐岩储层具有巨大的油气开采潜力，是我国重要的油气勘探接替领域。

经研究发现，岩溶储层的充填特性会对油气产能产生很大的影响，如未充填、半充填的古岩溶洞穴有利于油气运移，能有效储集并在后期调整中良好成藏；而全充填的古岩溶洞穴则难以形成有效储集空间。据学者统计，砂泥质、洞穴垮塌角砾以及化学充填物等占据了古岩溶洞穴储层70%以上的空间。充填物岩性、物性的差异严重影响了油气储层储集空间与渗流作用。

碳酸盐岩古岩溶储层空间分布复杂，相互联系紧密。古岩溶储层研究的关键问题是如何准确认识深埋古岩溶系统的构造，如何利用地球物理资料有效地识别其位置，并且高精度地刻画古岩溶洞穴系统内部充填特征。

常规地球物理探测手段面临储层识别的瓶颈问题。由于沉积、成岩作用及后期岩溶改造，所形成的碳酸盐岩古岩溶储层洞穴、裂缝离散随机，具有极强的非均质性，我们从浅层碎屑岩和多孔碳酸盐岩储层得到的探测经验不能直接用于塔河油田的古岩溶储层勘探。稀疏的测井曲线纵向分辨率高，但是其探测范围有限，远离井筒的储层参数无法准确判断，这些特征决定了传统的测井探测手段量化储集体精细预测难度大。

由于古岩溶洞穴型储层埋藏深，地震波能量吸收衰减作用强烈，导致地震资料主频显著降低，分辨率大打折扣，深层时窗内信噪比过低。而钻井资料和岩芯样品表明，大多数洞穴高度不足5米，最大高度约为15米，原始地震资料分辨率难以达到准确识别效果。此外，与测井曲线相比，地震属性所包含的岩性物性信息含量较低，无法有效识别储层充填特征。

因此，如何充分利用地球物理信息，建立高精度测井解释方法与大范围地震探测数据的联系是改善储层预测分辨率与纵横向探测能力的关键。

井震联合反演可以将地震反射数据转化为岩石性质的定量估计，被广泛应用于储层预测中。基于地质统计学的井震联合反演是利用地质统计学原理，以地质模式为指导，根据随距离变化的变差函数将测井、地震等多类、多尺度数据整合，可实现古岩溶洞穴与致密围岩的区分，在此基础上可表征储集体的岩性、物性参数。由于地质统计思想在储层建模中发挥了地质学优势，解决了物探领域的探测精度与探测范围的理论问题，突破了地震分辨率限制，达到了薄储层的随机模拟的效果。然而，该方法样本井的优选依赖于先验模型，并参考随距离变化的变差函数。地震资料只是起到对随机模拟结果优选的作用，没有考虑地震信息对样本优选的贡献。导致反演结果在高频段部分直接受控于井间插值，横向预测随机性强，无法预测横向变化快的储层。

发明内容