一种储层流体性质检测的方法与系统

摘要

本发明涉及.储层流体性质检测的方法和系统，该方法包括以下步骤：对转换波地震数据进行快S波与慢S波的分离；分别对P波、快S波以及慢S波地震数据进行分频属性和频率变化属性的计算；在各向异性介质中，根据储层流体不同对P波、快S波以及慢S波影响不同的岩石物理特性，结合P波、快S波以及慢S波的分频属性和频率变化属性进行储层流体检测以确定储层流体性质；融合并分析得到的P波、快S波、慢S波速度的空间展布情况以进一步确定储层流体性质，根据随频率变化，流体性质变化造成的剪切S波分裂，流体性质变化对慢S波的速度的影响大于4％的岩石物理特性，结合P波、快S波以及慢S波的速度的空间展布，进一步确定储层流体性质。

权利要求

1.一种储层流体性质检测的方法，其特征在于，所述方法包括步骤：S1：对转换波地震数据进行快S波与慢S波的分离；

S2：分别对P波、快S波以及慢S波地震数据进行分频属性和频率变化属性的计算；

S3：在各向异性介质中，根据储层流体不同对P波、快S波以及慢S波不同影响的岩石物理特性，结合P波、快S波以及慢S波的分频属性和频率变化属性进行储层流体检测以确定储层流体性质；

S4：根据P波、快S波以及慢S波地震数据，进行速度反演或速度分析，得出P波、快S波以及慢S波的速度的空间展布，融合并分析得到的P波、快S波以及慢S波速度的空间展布情况以进一步确定储层流体性质,其中，根据随频率变化，储层流体性质变化造成的剪切S波分裂，储层流体性质变化对慢S波的速度的影响大于4％的岩石物理特性，结合P波、快S波以及慢S波的速度的空间展布，进一步确定储层流体性质。

2.根据权利要求1所述的储层流体性质检测的方法，其特征在于，在步骤S1中，利用快S波和慢S波在空间偏振的差异对所述转换波地震数据进行快S波与慢S波的分离。

3.根据权利要求2所述的储层流体性质检测的方法，其特征在于，在步骤S2中，分别对P波、快S波以及慢S波地震数据变换处理以进行分频属性和频率变化属性的计算。

4.根据权利要求1所述的储层流体性质检测的方法，其特征在于，在步骤S3中，根据在各向异性介质中，储层流体变化对P波速度影响小于2％，储层流体的黏度增加，P波的频散曲线向低频移动，形成一个对黏度敏感的频带，快S波速度不随频率变化而发生变化，快S波速度不随所述黏度变化而发生变化，慢S波速度随频率变化的变化程度大于P波速度随频率变化的变化程度，不同储层流体中慢S波、P波和快S波速度变化特性不同的岩石物理特性，结合P波、快S波以及慢S波的分频属性和频率变化属性进行储层流体检测以确定储层流体性质。

5.根据权利要求1中所述的储层流体性质检测的方法，其特征在于，所述储层流体性质变化包括储层流体中气、水和油三种流体性质的变化。

6.一种储层流体性质检测的系统，其特征在于，其使用权利要求1至5中任意一项所述的储层流体性质检测的方法对储层流体性质进行检测。

说明书

一种储层流体性质检测的方法与系统

技术领域

[0001] 本发明属于石油勘探、开发领域中的流体检测，特别涉及一种层流体性质检测的方法与系统。

背景技术

[0002] 现阶段储层流体检测的方法，主要体现在以下几个方面：(1)不同流体性质下储层岩石物理性质的差异性分析研究，分析储层环境下流体的物理性质，结合流体的分布特征
及其与孔隙结构的联系，估算含流体岩石的波响应特征，并与实际问题相联系；(2)在储层
地震资料叠前、叠后反演基础上，进而进行储层流体检测；(3)发现并分析对储层流体敏感
的地震属性，进而进行储层流体检测。

[0003] 从查到的三个篇专利申请资料看，名称为储层流体检测方法和储层流体检测装置的CN201210315777.8申请涉及一种储层流体检测方法包括：角道集获取步骤，对地震数据
进行处理，从而提取角道集；参数获取步骤，根据所获得的角道集，获得纵波速度Vp、横波速
度Vs和密度ρ；流体因子确定步骤，根据计算出的纵波速度Vp、横波速度Vs和密度ρ确定指数
泊松比流体因子，指数泊松比流体因子是这样的流体因子，其对数是岩石或地层的泊松比
的函数，以及油气层确定步骤，根据所述指数泊松比流体因子，确定是否存在油气层。名称
为“一种基于等效流体声波阻抗的流体识别方法”》的CN201410593709.7涉及勘探技术领域
内的一种基于等效流体声波阻抗的流体识别方法，其先通过测井方法或岩石物理测试方法
获得储层的数据集合，再构建饱和流体的岩石密度，然后利用反演得到饱和流体岩石的声
波阻抗，将声波阻抗分解成骨架等效声波阻抗与等效流体声波阻抗之和，利用反演的声波
阻抗及骨架等效声波阻抗计算等效流体声波阻抗；等效流体声波阻抗的数据集合用石油物
探专业的地震显示软件进行图形显示，并依据显示图形进行流体识别。该方法能够反映岩
石的孔隙度和所含流体性质，对地震资料要求简单，且计算量小、计算相对简单。能够更好
地进行流体识别。名称为“基于信号低频强异常自适应提取的地震资料流体识别方法”
CN201310392124.4涉及一种基于信号低频强异常自适应提取的地震资料流体识别方法，该
方法包括：步骤1：查看钻井岩心资料确定含流体储层的地下深度位置，并对井旁地震道的
地震信号做谱分解，然后观察含流体储层相比围岩是否具有低频强振幅的地震反射特征，
如果具有该特征，则转入步骤2；步骤2：对一道地震信号做基于低频强振幅异常的谱分解得
到该道地震信号的时频谱；步骤3：获取步骤2得到的时频谱中每个时刻的瞬时最大能量；步
骤4：对下一道地震信号重复步骤2和步骤3，直到所有地震道部完成为止；步骤5：利用所述
低频强振幅的地震反射特征进行地震资料流体识别。利用该发明能快速自适应提取地震信
号的低频异常。

[0004] 从查到的三篇文献资料看，油气藏评价与开发(2012‑2)文章《岩石物理参数的流体敏感性分析》针对不同岩石物理参数对储层流体的敏感性各异，提出了岩石物理流体敏
感性参数的构建方法，并对不同的岩石物理参数及组合进行流体敏感性的分析。在岩石物
理参数分类基础上，构建由剪性参数和体性参数组成的组合参数，将体性参数λ表示为干岩
石参量和流体参量两部分的综合贡献，参考实验数据，选择最佳系数c值，使构建的组合参
数最大程度地反映流体的贡献。在东营北带，通过实验室中深层岩石样品的测定和计算，得
到基本岩石物理参数，按照流体敏感参数的定义对该区的不同岩石物理参数及组合进行流
体敏感性分析，结果表明，构建的组合参数对储层流体的敏感程度要高得多，这对寻求敏感
性较好的岩石物理参数进行储层流体识别具有指示意义。地球物理学进展(2013‑6)文章
《阿姆河右岸麦捷让地区碳酸盐岩储层流体检测研究》从岩石物理模型入手，分析石灰岩纵
横波速度、弹性参数与岩石基本性质之间的定量关系，寻找对流体敏感的弹性属性，认为纵
横波速度比能较好地识别气水分布.通过测井弹性参数交会和流体替换，以实际资料验证
岩石物理分析结果并选择气藏敏感参数，建立了适合该地区的气藏预测模版.利用叠前时
间偏移得到的共反射点道集，开展三维叠前同时反演，利用反演结果进行了储层流体识别.
预测结果与验证井吻合良好，且含气分布范围揭示了两个气藏存在.石油物探(2013‑5)文
章《基于叠前反演的缝洞型碳酸盐岩流体检测及评价技术研究》针对流体检测特别是缝洞
型碳酸盐岩储集体含流体性质检测的地球物理难题，基于改进的适用于碳酸盐岩岩石物理
分析的Xu&White岩石物理模型，建立起了碳酸盐岩纵、横波速度预测方法技术流程，对弹性
参数检测流体的有效性进行了分析。在碳酸盐岩岩石物理分析基础上，开展了叠前反演弹
性参数流体检测及叠前流体反演评价技术研究，探索实现了塔河油田主体目标区缝洞型碳
酸盐岩储层流体检测及预测结果的概率评价分析。

[0005] 储层流体检测对储层的开发意义重大但仍面临巨大的困难。主要是因为：首先，储层流体变化对地震响应的影响相对于储层变化对地震响应的影响更小也更复杂，因此，很
难确定储层不同流体性质下地震响应的特点；其次，地下各种温度、(静岩)压力、孔隙流体
压力、不同流体饱和度，都会对储层的岩石物理特性产生影响，强烈的非均质性和各向异性
造成波场特征复杂，流体对地震响应的影响难以和其它因素变化造成的对地震响应的影响
区分开来，再有，油和水对储层P波和S波的影响基本相同，波阻抗的变化也很小，这些都制
约着储层流体检测的效果；对储层流体识别技术的研究特别是针对裂缝型储层的流体识别
研究也还缺乏系统性。

发明内容

[0006] 现阶段储层流体检测还是一个世界性难题，而在储层进行开发时，储层流体的分布预测和流体性质检测是储层成功开发的重要保证。为解决现有技术中的问题，本发明提
出了一种储层流体性质检测的方法与系统，本发明的目的就是通过利用不同流体对储层岩
石物理性质的影响，利用对纵波和快慢横波在不同流体状况下的响应情况的综合判断，达
到对储层流体的分布的预测和流体性质检测，从而为流体的成功开发奠定基础。

[0007] 为实现上述目的，本发明提出了一种储层流体性质检测的方法，其中，所述方法包括步骤：

[0008] S1：对转换波地震数据进行快S波与慢S波的分离；

[0009] S2：分别对P波、快S波以及慢S波地震数据进行分频属性和频率变化属性的计算；

[0010] S3：在各向异性介质中，在各向异性介质中，根据储层流体不同对P波、快S波以及慢S波不同影响的岩石物理特性，结合P波、快S波以及慢S波的分频属性和频率变化属性进
行储层流体检测以确定储层流体性质；

[0011] S4：融合并分析得到的P波、快S波以及慢S波速度的空间展布情况以进一步确定储层流体性质,其中，根据随频率变化，储层流体性质变化造成的剪切S波分裂，储层流体性质
变化对慢S波的速度的影响大于4％的岩石物理特性，结合P波、快S波以及慢S波的速度的空
间展布，进一步确定储层流体性质。

[0012] 如上所述的储层流体性质检测的方法，其中，在步骤S4中，

[0013] 根据P波、快S波以及慢S波地震数据，得出P波、快S波以及慢S波的速度的空间展布。

[0014] 如上所述的储层流体性质检测的方法，其中，在步骤S1中，利用快S波和慢S波在空间偏振的差异对所述转换波地震数据进行快S波与慢S波的分离。

[0015] 如上所述的储层流体性质检测的方法，其中，在步骤S2中，分别对P波、快S波以及慢S波地震数据变换处理以进行分频属性和频率变化属性的计算。

[0016] 如上所述的储层流体性质检测的方法，其中，在步骤S4中，对P波、快S波以及慢S波地震数据进行速度反演或速度分析，得出P波、快S波以及慢S波的速度的空间展布。

[0017] 如上所述的储层流体性质检测的方法，其中，在步骤S3中，根据在各向异性介质中，储层流体变化对P波速度影响小于2％，储层流体的黏度增加，P波的频散曲线向低频移
动，形成一个对黏度敏感的频带，快S波速度不随频率变化而发生变化，快S波速度不随黏度
变化而发生变化，慢S波速度随频率变化的变化程度大于P波速度随频率变化的变化程度，
不同储层流体中慢S波、P波和快S波速度变化特性不同的岩石物理特性，结合P波、快S波以
及慢S波的分频属性和频率变化属性进行储层流体检测以确定储层流体性质。

[0018] 如上所述的储层流体性质检测的方法，其中，所述储层流体性质变化包括储层流体中气、水和油三种流体性质的变化。

[0019] 本发明提出了一种储层流体性质检测的系统，其中，其使用如上所述的储层流体性质检测的方法对储层流体性质进行检测。

[0020] 本发明具体涉及利用不同流体对储层岩石物理性质的影响进行分辨，从而对储层流体性质进行分辨和预测的方法。本发明的目的就是通过利用不同流体对储层岩石物理性
质的影响，利用对纵波(P波)和快慢横波(即快S波和慢S波)在不同流体状况下的响应情况
的综合判断，达到对储层流体的分布的预测和流体性质检测，从而为流体的成功开发奠定
基础。

附图说明

[0021] 在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本发明的理解，并
不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本发明的教导下，可
以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本发明。

[0022] 图1为本发明的一种储层流体性质检测的方法；

[0023] 图2为两种不同粘度下对数频率与P波的速度的相互关系；

[0024] 图3为两种不同粘度下对数频率快S波和慢S波的速度的相互关系；

[0025] 图4为本发明的油和水两种介质下对数频率下S波的分裂效应；

[0026] 图5为本发明的一种储层流体性质检测的具体流程图。

具体实施方式

[0027] 结合附图和本发明具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本发明的细节。但是，在此描述的本发明的具体实施方式，仅用于解释本发明的目的，而不能以任何方式理解
成是对本发明的限制。在本发明的教导下，技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变
形，这些都应被视为属于本发明的范围，下面将结合附图对本发明作进一步说明。

[0028] 如图1所示，本发明的储层流体性质检测的方法包括以下步骤：S1：对转换波地震数据进行快S波与慢S波的分离；S2：分别对P波、快S波以及慢S波地震数据进行分频属性和
频率变化属性的计算；S3：在各向异性介质中，根据储层流体不同对P波、快S波以及慢S波影
响不同的岩石物理特性，结合P波、快S波以及慢S波的分频属性和频率变化属性进行储层流
体检测，以及S4：融合并分析或得到的P波、快S波、慢S波速度的空间展布情况进一步确定流
体性质,根据储层流体性质变化(如气、油和水)造成的剪切S波分裂，储层流体性质变化对
慢S波的速度的影响大于4％的岩石物理特性，结合P波、快S波以及慢S波的速度的空间展
布，进一步确定储层流体性质。

[0029] 通过本发明的储层流体性质检测的方法能够进行流体检测并确定流体性质，最终可得到各种流体空间上的分布情况，从而可使技术人员进行油气的高效安全开发。

[0030] 具体地，结合图2和图3可以看出，流体的存在及流体性质的不同，会影响储层的地球物理响应特征，当P‑SV横波穿越裂隙介质时会分裂成平行裂隙走向的快横波和垂直裂隙
走向的慢横波，在某一时刻，快慢横波的偏振在空间具有不同的组合形式。流体的存在，在
各向异性介质中，慢(似)S波对流体性质变化敏感，而P波和快S波对流体性质变化不敏感。

[0031] 进一步地，图2显示P波速度随频率的变化但变化不大，其变化通常小于2％，黏度增加，P波的频散曲线向低频移动，形成一个对黏度敏感的频带。图3显示了快S波速度不随
频率变化而变化，快S波速度不随黏度变化而变化(若速度随频率变化的变化程度小于1％，
也可以理解为速度随频率变化而不发生变化)，而慢S波速度随频率变化而变化更大(即慢S
波速度随频率增加的变化程度大于P波速度随频率增加的变化程度)，与P波比，慢S波和频
率有更大的相关性，慢S波速度随频率变化的变化程度大于4％，其中，还需进一步说明地
是，P波速度随频率的变化程度小于2％，快S波速度不随频率变化而发生变化并且慢S波速
度随频率变化的变化程度大于4％，因此，并不会发生某种波(P波、快S波以及慢S波中的一
种)的速度随频率变化的变化程度处于2％～4％之间。因此，在敏感的频带对流体黏度变化
更敏感。不同储层流体中慢S波、P波和快S波速度变化特性不同的岩石物理特性，结合P波、
快S波以及慢S波的分频属性和频率变化属性进行储层流体检测以确定储层流体性质。

[0032] 继续参阅图4，图4显示了随频率变化，油和水造成的剪切S波分裂,储层流体性质对慢S波的速度的影响大于4％的岩石物理特性。本发明就是把地震资料通过处理与变换，
与这些储层在不同流体下的岩石物理特征很好地进行结合，从而进行流体检测。

[0033] 具体地，如图5所示，在步骤S1)中，根据地震资料分别得到P波地震数据和转换波地震数据，对转换波地震资料利用快慢横波(即快S波和慢S波)在空间偏振的差异进行快慢
横波的分离，当然也可以使用其他方法实现慢横波的分离，在此不做具体地限定。

[0034] 在步骤S2)中，分别对P波、快S波以及慢S波地震数据进行变换处理以计算其相应的分频属性和频率变化属性。

[0035] 在步骤S3中，根据流体的存在，在各向异性介质中，慢(似)S波对流体性质变化敏感，而P波和快S波对流体性质变化不敏感，且其变化具有图2和图3所示的岩石物理特性，将
该岩石物理特性融合P波、快S波和慢S波的分频属性和/或频率变化属性进行流体检测并初
步确定流体性质。

[0036] 进一步地，在步骤S4中：根据P波、快S波以及慢S波地震数据，得出P波、快S波以及慢S波的速度的空间展布。具体地，在本发明的一实施例中，对P波、快S波和慢S波地震数据
进行速度分析或速度反演，得到P波、快S波和慢S波速度的空间展布情况。在步骤S3中获得
的储层流体性质的基础上，根据流体性质变化对慢(似)S波速度的影响大于4％的岩石物理
特性，将融合并分析或得到的P波、快S波和慢S波速度的空间展布情况，进一步确定储层流
体性质，从而得到了各种流体空间上展布情况，即进一步实现了储层流体性质检测和验证。
参照图5可以看出，该步骤可以进一步地提高本发明的储层流体性质检测的方法的准确性，
减少多解性。同时进行得出空间展布的步骤和步骤S3也是可以的，当然，也可以将得出空间
展布的步骤设置在步骤S3)之后，只要能够基于步骤S2的步骤分别进行得出空间展布的步
骤和步骤S3)即可，在此并不对得出空间展布的步骤和步骤S3)的先后关系进行明确地限
定，也即，得出空间展布的步骤和步骤S3)并列进行以及得出空间展布的步骤在步骤S3)之
后进行均在本发明的范围内。

[0037] 进一步地，本发明还提出了一种储层流体性质检测的系统，该系统通过上述的储层流体性质检测的方法来实现储层流体性质的检测。

[0038] 应用本发明可以利用转换波地震数据进行快慢横波的分离,应用流体中慢(似)S波对流体性质敏感，而P波和快S波对流体性质不敏感(图2和图3)及流体性质变化对慢(似)
S波速度的影响大于4％的岩石物理特性进行流体检测并确定流体性质，最终可得到各种流
体空间上的分布情况，从而可使我们进行油气的高效安全开发。

[0039] 本发明的目的就是进行流体检测并确定流体性质，最终可得到各种流体空间上的分布情况，从而可使我们进行油气的高效安全开发。主要进行对转换波地震资料利用快慢
横波在空间偏振的差异或其它方法进行快慢横波的分离；对P波、快S波、慢S波地震数据分
别进行分频属性、频率变化属性的计算；对P波、快S波、慢S波地震数据进行速度分析或速度
反演，得到P波、快S波、慢S波速度的空间展布情况；根据流体的存在，在各向异性介质中，流
体中慢(似)S波对流体性质敏感，而P波和快S波对流体性质不敏感(图2和图3)。融合P波、快
S波、慢S波的分频属性、频率变化属性进行流体检测并初步确定流体性质；根据流体性质变
化对慢(似)S波速度的影响大于4％的岩石物理特性(图4)。融合并分析或得到的P波、快S
波、慢S波速度的空间展布情况，进一步确定流体性质。

[0040] 本发明的关键在于通过利用转换波地震数据进行快慢横波的分离，应用流体中慢(似)S波对流体性质敏感,而P波和快S波对流体性质不敏感(图2和图3)及流体性质对慢
(似)S波速度的影响大于4％的岩石物理特性，通过融合P波、快S波、慢S波的地震行属性、频
率变化属性和P波、快S波、慢S波速度的空间展布情况进行流体检测并确定各种流体空间上
展布情况。