GMAX_疊前地震儲層描述_軟件技術介紹-2006new

1、 GMAXTM reservoir-技術介紹疊前地震儲層描述軟件GMAXTM reservoir v1.0技術介紹 儲層流體預測AVO/FVO屬性分析地震響應正演模擬 疊前彈性波阻抗反演地震偏移流體置換模型疊前和疊后地震混合反演疊前地震儲層綜合描述 EPT公司1. 疊前地震儲層描述的關鍵技術GMAXTM reservoir ( 以下簡稱GMAX )是EPT公司自主開發(fā)的功能強大的綜合性疊前地震儲層描述和解釋軟件系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用地質、疊前地震、測井和巖石物理等信息，成功地實現(xiàn)了對儲層空間幾何形態(tài)、物性和含流體特性等各項參數(shù)的描述。GMAX擁有國際上處于領先地位的疊前地震儲層描述技術。除了同類軟件

2、所具有的功能外，還有其獨特的功能和技術：(1) 巖石物理模擬和疊前地震波場正演模擬技術利用測井資料和巖石物理測試數(shù)據(jù)，并利用鉆井資料和巖石物理理論建立關鍵井的儲層地質模型和巖石物理模型，正演模擬儲層的疊前地震波場特征。利用模型疊前地震正演模擬結果，結合油藏特征，分析不同地質條件下，油、氣、水等流體所產(chǎn)生的疊前地震波場特征。關鍵技術包括: · 流體置換模型技術· 模擬孔隙形狀與縱橫波速度的關系· 模擬流體壓力和地應力與縱橫波速度的關系· 模擬流體飽和度與縱橫波速度的關系· 疊前地震正演模擬技術（2）AVO/FVO技術GMAX采用AVO/FVO技術

3、, 對儲層的含流體特性進行精細描述。關鍵技術包括:· 基于多信號頻率估算技術的頻率隨偏移距變化(FVO)特征分析· AVO屬性分析· 基于巖石物理模型的AVO屬性和巖石彈性模量的交匯解釋 （3）疊前地震彈性參數(shù)反演技術GMAX采用疊前地震彈性參數(shù)反演技術反演縱橫波阻抗、泊松比、拉梅常數(shù)和剪切模量等參數(shù), 對儲層的幾何、物性和含流體特性進行精細描述。疊前地震彈性參數(shù)反演的關鍵技術包括: 基于流體替換模型的井中橫波速度反演技術與偏移距有關的子波反演技術復雜地質構造情況下彈性阻抗建模技術 縱橫波阻抗、泊松比、拉梅系數(shù)和剪切模量反演技術(4) 無井約束高分辨率地震混合反演

4、技術GMAX首先在一些控制點進行精細的疊前地震波形反演構建虛擬井曲線，然后以虛擬井作為控制信息進行疊后反演， 采用疊前和疊后混合反演方法實現(xiàn)無井約束高分辨率地震反演。疊前和疊后混合反演方法利用了疊前反演分辨率高，疊后反演速度快、穩(wěn)定性好的優(yōu)點，克服了各自的缺點，成為GMAX的一個亮點。特別對于深海無井的情況，具有很大的應用前景。 關鍵技術包括: 基于遺傳算法的疊前地震波形反演構建虛擬井曲線技術無井情況下的地震子波估算技術復雜地質構造情況下波阻抗建模技術 基于模型的波阻抗反演技術 (5) 地震偏移GMAX用本模塊實現(xiàn)角道集抽取疊加后的保幅偏移成像，為疊前地震儲層描述提供保幅地震數(shù)據(jù)。GMAX采用

5、波動方程頻率空間域偏移技術,能適應較劇烈橫向速度變化,采用了偏移振幅校正技術,具有高精度,保幅的特點。關鍵技術包括: 速度譜插值構建速度場地震道/線插值加密波動方程偏移FX算法2疊前地震儲層描述軟件系統(tǒng)GMAXTM reservoir v1.0 模塊構成模 塊產(chǎn)品描述名 稱主要功能描述GMbaseTM數(shù)據(jù)管理工區(qū)管理疊后地震、測井、地質、開發(fā)等數(shù)據(jù)管理疊前地震數(shù)據(jù)管理, 包括入射角、偏移距道集數(shù)據(jù)管理測井資料處理, 包括環(huán)境校正、歸一化、自動分層、解釋適用于油藏開發(fā)需求的網(wǎng)格數(shù)據(jù)體構建GMstruTM地震構造解釋加載Landmark/GeoQuest/ASCII格式解釋數(shù)據(jù)交互制作合成記錄、子

6、波反演、層位標定交互多層位/斷層解釋解釋結果實時成圖數(shù)據(jù)體運算工具, 包括頻譜分析、時深轉換、算術運算等GMmigTM地震偏移速度譜插值構建速度場地震道/線插值加密波動方程偏移FX算GMmodelTM巖石物理和地震正演模擬基于流體置換模型的模擬孔隙形狀與縱橫波速度關系分析基于流體置換模型的流體飽和度與縱橫波速度關系分析基于流體置換模型的流體性質與縱橫波速度關系分析儲層的疊前地震響應特征模擬GMavoTMAVO/FVO屬性分析AVO屬性分析 FVO屬性分析AVO/FVO屬性和巖石彈性模量的交匯解釋 角道集提取部分角道集疊加GMeiTM疊前地震彈性參數(shù)反演基于流體替換模型的井中橫波速度反演與偏移距

7、有關的地震子波反演復雜地質構造情況下彈性阻抗建模彈性阻抗反演縱橫波阻抗、泊松比、拉梅系數(shù)和剪切模量反演GMhybridTM無井約束高分辨率地震混合反演基于遺傳算法的疊前地震波形反演構建虛擬井曲線無井情況下的地震子波估算復雜地質構造情況下波阻抗建?；谀Ｐ偷牟ㄗ杩狗囱軬MviewTM儲層參數(shù)三維可視化疊前和疊后地震、測井、地質、開發(fā)等數(shù)據(jù)三維顯示儲層屬性三維顯示圖形縮放、旋轉、平移和光源控制，三維自動旋轉三維井位井跡輔助設計工具GManalyTM儲層參數(shù)成圖和綜合解釋工區(qū)底圖功能平面數(shù)據(jù)和圖形編輯，地質數(shù)據(jù)投影地質數(shù)據(jù)網(wǎng)格化和平面成圖平面斷層組合解釋構造成圖（時、深）、沿層屬性平面成圖空間非連續(xù)

8、地質數(shù)據(jù)網(wǎng)格化和成圖巖性體幾何、屬性參數(shù)提取和成圖圈閉/含油氣區(qū)、平面綜合地質注解巖性體體積和儲量計算地質、人文數(shù)據(jù)編輯、管理和顯示3. 模塊詳細描述 ( 1 ) GMbaseTM: 數(shù)據(jù)管理友好的用戶接口: GMbaseTM系統(tǒng)與現(xiàn)有的地震、測井處理和解釋系統(tǒng)都有工業(yè)標準接口。GMbaseTM可直接讀入： Focus、ProMax、Geovector等地震處理系統(tǒng)輸出的SEGY格式的疊前和疊后地震數(shù)據(jù) Schlumberger等測井處理解釋系統(tǒng)輸出的LIS、DLIS、XTF格式測井數(shù)據(jù) GeoQuest，Landmark構造解釋系統(tǒng)輸出的ASCII層位解釋成果高效的數(shù)據(jù)管理: 采用電子表格方

9、式管理多種離散地質數(shù)據(jù) 采用統(tǒng)一的內部數(shù)據(jù)格式管理直井和斜井數(shù)據(jù) 采用超立方數(shù)據(jù)存儲技術實現(xiàn)三維疊前和疊后地震數(shù)據(jù)體管理地質數(shù)據(jù)管理: 地質數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)能交互地或批量地加載各種離散地質數(shù)據(jù)到系統(tǒng)內部地質數(shù)據(jù)庫中，并對這些數(shù)據(jù)進行日常維護。地質數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)用表格方式，管理各種離散地質數(shù)據(jù)。離散地質數(shù)據(jù)類型包括：地質分層數(shù)據(jù)，巖性數(shù)據(jù)，油層數(shù)據(jù)，測井解釋數(shù)據(jù)，試油成果數(shù)據(jù)等。 測井數(shù)據(jù)管理: 測井數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)能交互地或批量地從磁盤讀取測井數(shù)據(jù)，并加載數(shù)據(jù)到系統(tǒng)內部測井數(shù)據(jù)庫中，并對這些數(shù)據(jù)進行日常維護，如對測井曲線數(shù)據(jù)進行質量檢測、曲線編輯等操作功能。地震數(shù)據(jù)管理: 可同時管理疊前和疊后地震數(shù)據(jù),

10、 包括入射角、偏移距道集數(shù)據(jù)管理。地震數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)能交互地或批量地從磁盤讀取地震數(shù)據(jù)，并加載數(shù)據(jù)到系統(tǒng)內部地震數(shù)據(jù)庫中，并對這些數(shù)據(jù)進行日常維護，如提供了地震數(shù)據(jù)和測線位置的加載、瀏覽、地震測線位置編輯、地震數(shù)據(jù)處理 ( 如抽共入射角道集等 ) 等功能，以及將內部格式的地震數(shù)據(jù)按標準SEGY格式輸出的功能。測井數(shù)據(jù)標準化: 原始測井數(shù)據(jù)存在兩種潛在的測量誤差，即系統(tǒng)誤差和非系統(tǒng)誤差。非系統(tǒng)誤差由環(huán)境校正來完成，而消除系統(tǒng)誤差是數(shù)據(jù)標準化的任務。測井數(shù)據(jù)的標準化有許多種方法，本系統(tǒng)采用均值方差法。測井數(shù)據(jù)環(huán)境校正: 對受環(huán)境影響的曲線進行環(huán)境校正，消除測井數(shù)據(jù)存在的非系統(tǒng)測量誤差。 測井數(shù)據(jù)解釋

11、: 對原始測井數(shù)據(jù)進行測井解釋，計算儲層的裂縫和物性參數(shù)等。測井曲線分層處理: 其目的是要保留地層因素引起的變化，而盡可能消除所有其它非地層因素引起的變化，使分層處理后的各小層的測井值更真實地反映地層巖性及孔隙流體的性質，提高地震與測井的匹配精度。 ( 2 ) GMstruTM: 地震構造解釋 地震構造解釋: GMstruTM提供2D/3D地震資料構造解釋工具。其基本功能包括多窗口/多形式地震剖面顯示、地震層位/斷層解釋及修改、解釋結果快速平面成圖和三維立體顯示等多種功能，幫助用戶進行儲層精細構造解釋。其主要特點如下：地震構造解釋 交點解釋結果投影輔助當前解釋 相鄰測線解釋結果投影輔助當前解釋

12、 增加、刪除、移動拾取點操作 拾取段分裂、合并、移動操作 層位段平滑操作 層位在斷層附近自動調整 層位/斷層并行解釋 拾取過程平面跟蹤 層位數(shù)據(jù)的算術運算子波反演和層位標定子波反演和層位標定: 層位標定的好壞直接影響到子波反演結果，而子波的正確性又對層位的準確標定具有重大影響，正因為它們之間的相互制約，只有通過子波反演和層位標定交互迭代獲取最佳標定和最佳子波。 交互合成地震記錄制作,自動掃描或交互微調對比 VSP層位自動標定 斜井子波反演和層位標定 在地震剖面中插入測井曲線、巖性柱、合成記錄， 進行質量監(jiān)控數(shù)據(jù)體運算: 提供頻譜分析、時深轉換、算術運算等工具。 (3) GMmigTM: 地震偏

13、移GMAX用本模塊實現(xiàn)角道集抽取疊加后的保幅偏移成像，為疊前地震儲層描述提供保幅地震數(shù)據(jù)。利用速度譜資料，采用層位約束的三維速度場插值技術構建速度場。在構造復雜的情況下，采用地震道/線插值加密技術，能很好地保持波場的連續(xù)性，可以實現(xiàn)任意次數(shù)的道加密和線加密。采用波動方程頻率空間域偏移技術,能適應較劇烈橫向速度變化,采用了偏移振幅校正技術,具有高精度,保幅的特點?？梢垣@得令人滿意的偏移效果。關鍵技術包括: 速度譜插值構建速度場地震道/線插值加密波動方程偏移FX算法(4) GMmodelTM: 巖石物理和地震正演模擬流體置換模型技術: 含油氣分析及預測必須考察儲層流體成分不同對應的測井及地震響應特

14、征。 GMAX 流體置換模型考慮了流體的飽和度、孔隙形狀和流體壓力的影響。流體壓力改變會引起孔隙尤其是微細孔隙的閉合與開啟。因此，考慮形狀不同的孔隙在受載應力下的變化和響應非常重要?？紫兜男螤罴叭∠蚍植际怯绊懡橘|彈性剛度系數(shù)的主要參量，在不同的流體壓力及應力場作用下，孔隙的形狀會發(fā)生變形，從而改變了孔隙的形狀與大小。實際上，扁率小于0.01或更小的細微孔隙，其密度在不足1%的情況下就會發(fā)生速度20%的變化。利用GMAX 流體置換模型可對各種測井參數(shù)進行流體替代處理，為綜合地球物理相應分析提供依據(jù)。GMAX流體置換模型技術:具如下特色： 考慮了流體壓力對縱橫波速度的影響考慮了流體飽和度對縱橫波速

15、度的影響 可以計算裂縫-孔隙型儲層的縱橫波速度 P波剖面S波剖面梯度剖面 泊松比剖面AVO屬性剖面正演（構造上部含氣，下部含水。巖石物理模型輸入?yún)?shù)為：總孔隙度為25%，其中扁率為1.0的孔隙（圓孔）占18%，扁率為0.1的孔隙占6.9%，扁率為0.0025的孔隙占0.01%，扁率為0.002的孔隙占0.01%，扁率為0.0015的孔隙占0.015%，扁率為0.001的孔隙占0.02%，扁率為0.0005的孔隙占0.01%，扁率為0.0001的孔隙占0.002%。 壓力為0.3MP。用流體替換模型計算彈性參數(shù)。含氣飽和度為100%時：Vp=2484，Vs=1730，=2.025；含水飽和度為1

16、00%時：Vp=3287，Vs=1775，=2.2）地震波場正演模擬: 模擬儲層和所含流體變化產(chǎn)生的地震響應特征，確定可用于解決研究區(qū)儲層描述問題的疊前地震屬性。GMAX地震波場正演模擬技術最突出的特點是：· 能模擬地震反射振幅隨偏移距變化特征· 能模擬AVO/FVO屬性參數(shù)· 復雜儲層地震響應特征模擬：二維復雜彈性參數(shù)模型構建和地震響應特征模擬。 (5 ) GMavoTM : AVO/FVO屬性分析GMAX采用EPT公司特有的多信號頻率估算技術，可有效計算頻率隨偏移距變化(FVO)特征。含油氣巖石會造成波傳播的能量衰減，由于高頻能量的衰減比低頻能量的衰

17、減快，這樣就降低了我們接收到的信號的主頻，F(xiàn)VO描述了地震信號主頻隨隨偏移距變化特征，對儲層流體特性比較敏感。如果儲層含油氣，它會使縱波速度降低很多，而橫波速度沒有太大變化，因而會生成含油氣儲層Vp/Vs的比值不同于周圍的巖石。由于疊前非零偏移距反射振幅是Vp/Vs的函數(shù)，非零偏移距的振幅值也不同于臨近儲層的振幅值，這樣就可以產(chǎn)生AVO異常保留在迭加剖面上。關鍵技術包括:· 基于多信號頻率估算技術的頻率隨偏移距變化(FVO)特征分析· AVO屬性分析· 基于巖石物理模型的AVO屬性和巖石彈性模量的交匯解釋 AVO屬性分析結果FVO屬性分析( 6 ) GMeiTM&

18、#160;: 疊前地震彈性參數(shù)反演GMAX基于流體置換模型技術，應用縱波聲波時差、密度、泥質含量、孔隙度、含水飽和度和骨架、流體的各種彈性參量，反演井中橫波速度。根據(jù)井中縱波速度、橫波速度和密度計算井中彈性波阻抗，在復雜構造框架和多種儲層沉積模式的約束下，采用地震分形插值技術建立可保留復雜構造和地層沉積學特征的彈性波阻抗模型，使反演結果符合研究區(qū)的構造、沉積和異常體特征。采用廣義線性反演技術反演各個角度的地震子波，得到與入射角有關的地震子波。在每一個角道集上，采用寬帶約束反演方法反演彈性波阻抗，得到與入射角有關的彈性波阻抗。最后對不同角度的彈性波阻抗反演縱橫波阻抗，進而獲得泊松比等彈性參數(shù),

19、對儲層的幾何、物性和含流體特性進行精細描述。疊前地震彈性參數(shù)反演的關鍵技術包括: · 基于流體替換模型的井中橫波速度反演技術· 與偏移距有關的子波反演· 復雜地質構造情況下彈性阻抗建模· 縱橫波阻抗、泊松比、拉梅系數(shù)和剪切模量反演疊前彈性波阻抗反演結果(7 ) GMhybridTM : 無井約束高分辨率地震混合反演地震反演可分為疊前反演和疊后反演。一般疊前反演方法所得到的物理特性與疊后反演方法相比提供了更詳細的地下地層特征。疊前反演分辨率高，但速度慢、穩(wěn)定性差，現(xiàn)處于研究階段，距大規(guī)模生產(chǎn)應用還有一定距離。疊后反演雖然分辨率要低一些，但速度快、

20、穩(wěn)定性好，滿足大規(guī)模生產(chǎn)應用的需要。GMAX采用疊前和疊后混合反演的辦法實現(xiàn)無井約束高分辨率地震反演問題。首先在一些控制點進行精細的疊前地震波形反演構建虛擬井曲線，然后以虛擬井作為控制信息進行疊后反演。疊前和疊后混合反演方法利用了疊前反演分辨率高，疊后反演速度快、穩(wěn)定性好的優(yōu)點，克服了各自的缺點。特別對于深海無井的情況，具有很大的應用前景。GMAX采用基于遺傳算法（以下簡稱GA）的疊前地震波形反演估算彈性參數(shù)，構建虛擬井曲線。GA疊前地震波形反演主要包括：1）由高精度速度分析構建初始模型；2）確定地質模型參數(shù)及參數(shù)搜索范圍和搜索間隔；3）對模型參數(shù)編碼；4）生成擬合模型的初始隨機總體P；5）計

21、算各模型的合成地震記錄；6）計算并保存目標函數(shù)值觀測記錄與合成記錄之間的匹配程度稱為模型的擬合度；7）根據(jù)目標函數(shù)值對P做再生、交叉、變異操作，更新P生成新的隨機總體?；谶z傳算法的疊前地震波形反演實例。圖中從左到右為反演縱波速度（蘭色）和實際井中速度曲線，反演縱橫速度（蘭色）和實際井中速度曲線，反演密度（蘭色）和實際井中密度曲線, 50理論地震角道集記錄（蘭色）和反演結果的合成角道集記錄，100理論地震角道集記錄（蘭色）和反演結果的合成角道集記錄，150理論地震角道集記錄（蘭色）和反演結果的合成角道集記錄，200理論地震角道集記錄（蘭色）和反演結果的合成角道集記錄 GMAX疊前和疊后地震混合

22、反演關鍵技術包括: 基于遺傳算法的疊前地震波形反演構建虛擬井曲線技術無井情況下的地震子波估算技術復雜地質構造情況下波阻抗建模技術 基于模型的波阻抗反演技術上圖為實際井數(shù)據(jù)約束的波阻抗反演結果,下圖為虛擬井數(shù)據(jù)約束的波阻抗反演結果。實際井數(shù)據(jù)約束的波阻抗反演結果和虛擬井數(shù)據(jù)約束的波阻抗反演結果吻合較好。( 8 )GMviewTM: 儲層參數(shù)三維可視化GMviewTM是一套用于儲層綜合描述的三維可視化工具軟件。這套軟件以三維方式更形象直觀地顯示使用GMAX軟件獲得的成果數(shù)據(jù)及地質、測井、地震觀測數(shù)據(jù)。GMviewTM使用最新的數(shù)據(jù)三維可視化技術，實現(xiàn)井軌跡、地質分層、井巖芯柱子、測井曲線、2D/3

23、D地震數(shù)據(jù)、地質層面等各項參數(shù)三維顯示功能。提供了三維地質體追蹤和成像功能及三維方式的井位輔助設計工具，幫助地質家設計井位和軌跡。主要包括： 疊前和疊后地震、測井、地質、開發(fā)等數(shù)據(jù)三維顯示 圖形縮放、旋轉、平移和光源控制，三維自動旋轉 三維地質體追蹤和成像 三維井位井跡輔助設計工具(9) GManalyTM: 儲層參數(shù)成圖和綜合解釋油藏參數(shù)平面成圖: GManalyTM 提供地震工區(qū)解釋基圖，對地震構造解釋、儲層巖性解釋、儲層含油氣性預測、井孔數(shù)據(jù)等進行平面網(wǎng)格化和成圖綜合分析。 地震構造解釋同步顯示和成圖 離散數(shù)據(jù)和網(wǎng)格數(shù)據(jù)輸入和保存 地震層位幾何成圖：時間、深度、海拔沿層屬性提取成圖 地震沿層屬性提取成圖 斷層平面投影和解釋