一種泥頁巖總有機碳含量地震預測方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于石油天然氣勘探領域，具體涉及一種泥頁巖有機碳含量地震預測方法。
【背景技術】
[0002]近兩年，以頁巖油氣為代表的非常規(guī)油氣資源逐漸成為石油天然氣勘探領域的熱點。頁巖油氣勘探開發(fā)過程中，泥頁巖的總有機碳含量(Total Organic Carbon,簡稱TOC)是評價頁巖油氣藏成藏地質條件的關鍵參數，富含有機質泥頁巖發(fā)育是頁巖油氣獲得商業(yè)性高產的基礎。國內外學者在過去的三十余年針對泥頁巖T0C開展了大量的研究工作。如 Passey 等人 1990 年在他們的論文《A practical model for organic richnessfrom porosity and resistivity》中提出了用于評價泥頁巖總有機碳含量的AlgR法，該方法將適當刻度的孔隙度曲線疊合于電阻率曲線之上，在有機質含量少的非烴源巖段兩條曲線重合，而富含有機質的泥頁巖段兩條曲線則存在一定的幅度差。Passey等人認為這種幅度差表征了泥頁巖有機碳含量的變化，大幅度差對應著高有機碳含量。盡管還存在一些后人對△ lgR法的改進形式，并且不斷發(fā)展出了新的泥頁巖T0C評價方法，如申請?zhí)枮?0130682620.3的專利介紹了一種有機碳含量的評價方法，該方法盡管提高了地層中有機碳含量的計算精度，但僅對井點位置附近做出評價，并不能預測有機碳含量橫向變化。上述方法均屬于測井評價或實驗室測試評價的范疇，關于頁巖氣T0C地震預測技術的相關研究較少，然而對于地下泥頁巖的識別能力以及描述其橫向厚度展布變化的準確性對鉆井風險評價有非常大的影響。結合現有地質、地震及測井上的認識，認為主要存在如下幾個問題:
[0003](1)常規(guī)的泥頁巖巖心地球化學分析化驗得到的T0C數據盡管可以準確地評價泥頁巖勘探潛力，但這樣的分析只能給出局部區(qū)域的泥頁巖巖石性質方面的信息，不能反映泥頁巖橫向展布特征的變化；
[0004](2)泥頁巖T0C數據與波阻抗相關性較差，常規(guī)波阻抗反演結果難以反映泥頁巖T0C的變化；
[0005](3)現有地震預測方法只能定性地預測泥頁巖T0C變化，并沒有定量預測出泥頁巖T0C數值變化。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明的目的在于解決上述現有技術中存在的難題，提供一種泥頁巖總有機碳含量地震預測方法，利用地震技術預測泥頁巖總有機碳含量以及泥頁巖厚度橫向展布特征。
[0007]本發(fā)明是通過以下技術方案實現的:
[0008]一種泥頁巖總有機碳含量地震預測方法，包括:
[0009](1)地質、測井、地震數據準備；
[0010](2)對泥頁巖巖心總有機碳含量地球化學分析化驗數據以及測井曲線和巖石彈性參數曲線進行統(tǒng)計分析，優(yōu)選與總有機碳含量測試數據含量相關程度高的測井曲線或巖石彈性參數曲線，建立總有機碳含量計算模型；
[0011](3)利用地震反演技術獲得總有機碳含量計算模型所需的曲線反演數據體；
[0012](4)基于步驟(2)中的總有機碳含量計算模型以及步驟(3)中的曲線反演數據體計算泥頁巖總有機碳含量數據體，完成對泥頁巖總有機碳含量橫向變化規(guī)律的描述以及泥頁巖厚度的預測。
[0013]所述步驟(1)中的地質數據包括錄井、試氣以及泥頁巖巖心總有機碳含量地球化學分析化驗數據；
[0014]所述測井數據包括偶極子聲波測井或全波列聲波測井資料，至少包括縱波時差、橫波時差、密度測井曲線以及經泥頁巖巖心總有機碳含量地球化學分析化驗數據刻度的總有機碳含量測井解釋曲線；
[0015]所述地震數據包括經疊后或疊前偏移處理的成果數據以及經過面向疊前地震反演的處理手段處理后的疊前地震道集數據；所述面向疊前地震反演的處理手段至少包括隨機噪音衰減、同相軸拉平、AV0特征補償。
[0016]所述步驟(2)是這樣實現的:
[0017]第一步，通過交會分析確定與總有機碳含量測井解釋曲線相關系數最高的測井曲線或巖石彈性參數曲線，即第一曲線；
[0018]第二步，依次將第一曲線與其它任一測井曲線或巖石彈性參數曲線組成曲線對，針對每一曲線對利用最小二乘法確定的最佳匹配函數計算擬合總有機碳含量曲線，并計算其與總有機碳含量測井解釋曲線的相關系數，相關系數最高的則為第二曲線；
[0019]第三步，按照第二步所述方法繼續(xù)尋找第三曲線、第四曲線直到第N曲線；
[0020]進一步，在上述過程中，為避免過擬合的問題，利用盲井驗證的方法確定曲線數目，即依次使用每一口井作為驗證井，利用其它井確定的曲線數目及最佳匹配函數計算驗證井的擬合總有機碳含量曲線，計算該曲線與總有機碳含量測井解釋曲線之間的誤差；在獲得每一口井作為驗證井時的誤差后，平均驗證誤差最低的曲線組合以及最佳匹配函數即為總有機碳含量計算模型:
[0021]TOC = f (Log1； Log2,…，Logn) (1)
[0022]式中，TOC為總有機碳含量；Logl為第i條測井曲線或巖石彈性參數曲線；f為T0C與測井曲線或巖石彈性參數曲線之間的函數關系。所述函數關系包括線性關系、多項式關系、指數關系或對數關系；不同地區(qū)根據實際資料情況選用與總有機碳含量相關程度最高的函數關系。
[0023]所述步驟(3)是這樣實現的:
[0024]輸入縱波速度、橫波速度、密度測井曲線、疊前地震道集和基于疊后數據通過構造解釋獲得的地震層位數據；
[0025]利用疊前地震反演技術獲得縱波速度、橫波速度、密度數據體，并進一步利用這三個數據體計算總有機碳含量計算模型所需的測井曲線和巖石彈性參數數據體，即獲得所述曲線反演數據體。
[0026]所述步驟(4)是這樣實現的:將步驟(3)得到的各個測井曲線和巖石彈性參數數據體代入到式(1)所示的總有機碳含量計算模型中，計算得到總有機碳含量數據體，實現對泥頁巖總有機碳含量橫向變化規(guī)律的描述以及泥頁巖厚度的預測。
[0027]與現有技術相比，本發(fā)明的有益效果是:通過本發(fā)明所述技術方法的實施，能夠完成對優(yōu)質泥頁巖橫向展布情況進行精細描述，有效減少了頁巖油/氣井鉆井風險，降低了頁巖油/氣勘探成本，提升了頁巖油/氣勘探經濟效益。
【附圖說明】
[0028]圖1為本發(fā)明方法的步驟框圖；
[0029]圖2為T0C計算模型計算的擬合T0C曲線與T0C測井解釋曲線交會圖；
[0030]圖3為T0C反演連井剖面；
[0031]圖4為本發(fā)明預測的T0C平面圖；
[0032]圖5為本發(fā)明預測的優(yōu)質泥頁巖厚度圖。
【具體實施方式】
[0033]下面結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細描述:
[0034]本發(fā)明原理上是以泥頁巖巖心T0C地球化學分析化驗數據以及測井曲線統(tǒng)計分析為基礎，優(yōu)選與T0C數據相關程度高的測井曲線或巖石彈性參數曲線，并進一步獲得T0C計算模型；以優(yōu)選得到的曲線為目標，利用地震反演技術獲得目標曲線數據體，代入T0C計算模型便可完成T0C數據體的計算，進而達到利用地震技術預測泥頁巖T0C的目的。
[0035]如圖1所示，具體實現方法為:
[0036](1)地質、測井、地震數據準備:地質數據包括錄井、試氣以及泥頁巖巖心T0C地球化學分析化驗數據；測井數據包括偶極子聲波測井或全波列聲波測井資料，至少包括縱波時差、橫波時差、密度測井曲線以及針對泥頁巖的T0C測井解釋數據；地震資料包括經疊后或疊前偏移處理的成果數據以及經過隨機噪音衰減、同相軸拉平、AV0特征補償等面向疊前地震反演的處理手段處理后的疊前地震道集數據。其中，地質數據用于為泥頁巖T0C測井解釋提供刻度；測井資料主要用于T0C敏感曲線優(yōu)選以及疊前地震反演，為反演提供約束模型；疊后地震數據主要用于斷層、層位的解釋；疊前地震道集數據主要用于疊前地震反演，獲得縱波速度、橫波速度、密度數據體。
[0037](2)敏感曲線優(yōu)選:針對泥頁巖目的層段，以地質、測井、錄井、試氣等資料為基礎，首先，通過交會分析確定與T0C測井解釋曲線相關系數最高的測井曲線或巖石彈性參數曲線，即第一曲線；其次，依次將第一曲線與其它任一測井曲線或巖石彈性參數曲線組成曲線對，利用最小二乘法確定的最佳匹配函數計算擬合T0C曲線，并計算其與T0C測井解釋曲線的相關系數，相關系數最高的則為第二曲線；再次，按照第二步所述方法繼續(xù)尋找第三曲線、第四曲線、…、第N曲線；在上述過程中，為避免過擬合的問題，利用盲井驗證的方法確定曲線數目，即依次使用每一口井作為驗證井，利用其它井確定的曲線數目及最佳匹配函數計算驗證井的擬合T0C曲線，計算該曲線與T0C測井解釋