本发明涉及石油与天然气勘探领域，具体涉及基于低频阴影现象的油气藏预测新方法。
背景技术：
低频阴影是指地震数据在低频时油气藏下方出现强能量团，而在高频时对应位置则没有强能量团的现象。通过瞬时谱分析而得的频率部分经常观察到低频异常(castagna等，2003；chen等，2009；goloshubin等，2006；he等，2008；liu和marfurt，2007；sinha等，2005；sun等，2002；wang，2007)。越来越多的研究表明，低频地震信号可以被成功地用于油气藏检测。taner等(1979)首先在地震道分析中发现，在含油区正下方的地震反射中出现低频阴影。castagna(2003)首次开发基于小波变换的瞬时频谱分析技术(instantaneousspectralanalysis(isa))并于墨西哥湾成功完成了含气层与含水层的检测。korneev(2004)以含流体层状模型进行数值模拟，成功观测到了低频阴影现象。自castagna后，人们开始重视并利用瞬时谱技术(isa)进行油气藏检测(taietal.,2009；tisatoandmadonna,2012；chenetal.,2014)。虽然低频阴影在经瞬时谱技术(isa)处理后的数据上比在宽频带地震剖面上明显得多，实现了对已知油气藏的检测，但由于影响低频阴影现象的因素较多，导致许多虚假低频阴影现象的存在，令对低频阴影现象的解释存在很大的不确定性与多解性，从而大大影响了利用低频阴影现象进行油气预测的准确性及其在油田勘探、开发中的推广应用。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明提出了基于低频阴影现象的油气藏预测新方法，该发明主要包括以下步骤：
步骤1：储层敏感性属性体优选，即利用三维地震数据计算多种瞬时谱属性体，包括瞬时振幅谱属性体、瞬时频率谱属性体以及瞬时相位谱属性体，对这几种瞬时谱属性体分别进行地层切片，并开展研究区井孔储层厚度和瞬时谱属性体地层切片相关性分析，优选出相关性系数大于给定阈值的瞬时谱属性体，即选出最能够反映研究区储层发育情况的瞬时谱属性体；
步骤2：相干属性体计算，利用步骤1优选出的瞬时谱属性体进行相干计算，产生瞬时谱相干属性体；
步骤3：频谱分析，对步骤2瞬时谱相干属性体的目的层段进行频谱分析，产生目的层段一系列单一频率的瞬时谱相干属性体，并对单一频率的瞬时谱相干属性体进行地层切片；
步骤4：优选及验证分析，(1)优选低频目的层段的瞬时谱相干属性体地层切片，即观察单一频率的瞬时谱相干属性体地层切片上的信息是否能较清楚的反映地质信息，一般高频切片上由于低频阴影的高频消失导致的信息空白较明显，由低频到高频切片上的信息会明显丢失，选择信息保留最完整的低频目的层段的瞬时谱相干属性体地层切片即可，初步判断后，对优选出的低频目的层段的瞬时谱相干属性体切片进行接下来的验证分析，直至选择出与研究区实际情况吻合的低频目的层段瞬时谱相干属性体地层切片，即为油气藏平面预测结果；(2)验证分析，将研究区所有已证实的钻井油气解释成果与优选出的低频目的层段瞬时谱相干属性体地层切片进行吻合性验证，如果预测结果与研究区实际情况吻合，吻合率达到各油气田勘探开发要求的平面预测即为最终的油气藏平面预测结果，可直接指导油气田的油气藏勘探和开发实践。
进一步地，所述步骤1中井孔储层厚度和瞬时谱属性体地层切片属性值是正相关，且相关性系数大于阈值，阈值取为0.8，即完成了储层敏感性属性优选。
进一步地，所述步骤2中相干计算如下：
设三维地震数据中地震道信号为xj(n)，且j＝1，2，…，m；n＝1，2，…，n，其中m为地震道信号总道数，j为地震道信号数，n为计算窗的总样点数，n为计算窗的样点数，根据标准道信号与m道信号的关系，得到相关属性值r：
属性值r的大小反映了m道地震道信号的相似程度，非断裂处地震道间r值通常接近于1，而出现断裂时，r值明显变小，为了突出异常，在实际应用中常用值1-r来描述不相干性，1-r的取值范围为0-0.3，表示不相干。
进一步地，所述步骤4中，已证实的钻井油气解释成果中钻井含油气层对应步骤4中油气藏平面预测结果的低频阴影的能量团区域，则说明该油气藏平面预测结果与研究区实际情况吻合。
本发明提供的方法带来的有益效果是：(1)考虑了油气的储层及运移，以油气成藏的地质条件对预测结果进行约束，大大降低了由于虚假低频阴影所导致的错误预测的可能性，从而大幅提高了通过低频阴影现象进行油气藏预测的准确率，使基于低频阴影现象的已知油气藏检测技术真正迈向对未知油气藏的预测技术；(2)极大的削弱了储集层本身强反射等因素的干扰，只凸显低频阴影现象所指示的储层含油气段；(3)可以刻画出油气藏的平面分布形态，直接为油气田勘探、生产服务。
附图说明
图1是本发明基于低频阴影现象的油气藏预测新方法流程图；
图2是本发明基于低频阴影现象的油气藏预测新方法实例应用研究区所在位置图；
图3是本发明基于低频阴影现象的油气藏预测新方法塔中11井区三维资料中抽取的一条过井原始剖面图以及利用瞬时谱分析方法处理后剖面图；
图4是本发明基于低频阴影现象的油气藏预测新方法穿过油气储集层切片图；
图5是本发明基于低频阴影现象的油气藏预测新方法进行瞬时谱分析后的处理结果图；
图6是本发明基于低频阴影现象的油气藏预测新方法储集层预测剖面结果图；
图7是本发明基于低频阴影现象的油气藏预测新方法裂缝分布情况图；
图8是本发明基于低频阴影现象的油气藏预测新方法地层体进行频谱分析剖面结果显示图；
图9是本发明基于低频阴影现象的油气藏预测新方法最终平面预测结果图；
图10是本发明基于低频阴影现象的油气藏预测新方法在塔中志留系12井区9口井的验证结果图；
图11是本发明基于低频阴影现象的油气藏预测新方法在塔中志留系12井区10口井的验证结果图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步描述。
请参考图1，本发明的实施例提供了基于低频阴影现象的油气藏预测新方法，具体步骤如下：
步骤1：储层敏感性属性优选，即利用三维地震数据计算多种瞬时谱属性体，包括瞬时振幅谱属性体、瞬时频率谱属性体以及瞬时相位谱属性体，对这几种瞬时谱属性体分别进行地层切片，并开展研究区井孔储层厚度和瞬时谱属性体地层切片进行相关性分析，优选出相关性系数大于给定阈值的瞬时谱属性体，即能够反映研究区储层发育情况的瞬时谱属性体，如图3所示，图(a)是从塔中11井区三维资料中选取的一条过井原始剖面，图(b)为对图(a)利用瞬时谱分析方法处理后剖面。本发明采用castagna(2003)所使用的瞬时谱分析方法，用s转换波对中国塔里木盆地塔中地区三维地震资料进行瞬时谱分析油气藏检测，图2是实例应用研究区所在位置。图4为在图3中的图(b)切片处提取的一系列单一频率的地层切片。
图4左图是油气储集层切片，右图是其下移160m处即图3中(b)图低频阴影的切片。当频率为10hz时，左切片中油气储集层能量较强，右切片中低频阴影明显；当频率增至20hz，对应图4中b时，左切片储层能量仍较强，右切片中低频阴影能量明显变弱，近乎消失；当频率增至30hz，对应图4中c时，左切片储层能量仍然较强，右切片中低频阴影则完全消失。随着频率的增高，对应图4中b和图4中c，左切片储层处能量变化小，右切片中的低频阴影逐渐消失。
对于本研究区而言，油气储层为砂岩层，围岩层为泥岩层，储层与围岩的波阻抗差异较大，通过提取瞬时振幅谱可以有效的区分储集层与围岩层，图5中(a)为储层敏感性属性优选平面结果，图6中(a)为储层敏感性属性优选剖面结果。
如果单一瞬时谱属性体都无法反映实际研究区储层发育情况，完成储层敏感性属性优选，可以提取符合实际情况的复合瞬时谱属性体；步骤1中阈值取值为0.8。
步骤2：相干属性体计算是目前被广泛认可的、行之有效的识别地震数据中断裂方法。而断裂通常在油气成藏过程中起着油气输导和构造圈闭的重要作用，油气成藏学认为断裂是油气重要的运移通道，在压力的作用下油气通过断裂运移，汇聚在储层中形成油气藏，所以油气藏附近常存在断裂。通过相干属性体计算不仅可以压制干扰，而且预测油气藏周围存在的断裂可以减小虚假低频阴影导致的预测错误，进一步提高预测的准确率。完成储层敏感性属性优选后，对优选出的瞬时谱属性体进行相干属性体计算来识别断裂，产生瞬时谱相干属性体，选取在相干阈值内的瞬时谱相干属性体。
相干属性体计算如下：
设三维地震数据中地震道信号为xj(n)，且j＝1，2，…，m；n＝1，2，…，n，其中m为总道数，j为地震道信号数，n为计算窗的总样点数，n为计算窗的样点数，指根据标准道信号与m道信号关系，得相关属性值r：
属性值r的大小反映了m道信号的相似程度，非断裂处地震道间r值通常接近于1，而出现断裂时，r值明显变小，为了突出异常，在实际应用中常用值1-r来描述不相干性，1-r的取值范围为0-0.3，表示不相干。
图6中(b)为经步骤2处理后的剖面结果显示，图7为图6中(b)的切片结果显示。图7清晰的显示了该研究区断裂分布情况，低频阴影区两侧断裂发育。对比图6中(a)、(b)两剖面，在图6(b)中可以清楚的看到图6(a)中的低频阴影所在位置两侧断裂十分发育，且图6(b)中，s1、s2间地层体除低频阴影之上储层区域外，即图6中(b)中方框区域，其他区域皆呈现浅灰色。说明经过本方法步骤2处理后将图5中(a)中由于储层本身强反射等因素所造成的干扰进行了极大的削弱，凸显了低频阴影所指示的含油气段。
步骤3：频谱分析，对步骤2瞬时谱相干属性体的目的层段进行频谱分析，产生目的层段一系列单一频率的瞬时谱相干属性体，并对单一频率的瞬时谱相干属性体进行地层切片。
基于低频阴影现象的油气藏预测方法必须使用低频地震数据体，利用地震数据在低频时油气藏下方出现能量团，而在高频时对应位置则没有能量团的独特低频阴影现象进行油气藏预测。而三维叠后地震数据以及经上述步骤计算后的地震数据均是复合频带的数据体，本方法对瞬时谱相干属性体进行频谱分析，产生一系列单一低频的瞬时谱相干属性体。
对地层s1、s2间的瞬时谱相干属性体进行频谱分析，图8中的(a)、(b)为剖面结果显示，图9为图8中(a)、(b)的切片结果显示，切片位置见图(a)、(b)处。对比图8中的(a)、(b)以及图5中(b)可知，处理后的结果凸显出含油气段，使它呈高亮显示，将不含油气段进行极大的削弱。对比图7、图8中的图(b)可以明显的看出，经处理后的结果不仅削弱了不含油气段的能量，使低频阴影正上方含油气层段凸显呈现高能量，而且图8中图(b)的低频阴影及含油气段两侧边界与裂缝发育边界重合，大大减小了其为虚假低频阴影的可能性，极大的提高了油气预测的准确率。
图9为本方法的最终油气藏平面预测结果。可以看出，油气的平面分布形态被描绘出来。对比图9、图7，不难看出基于低频阴影现象的最终油气藏预测区域周围被断裂环绕，而断裂是寻找油气藏的一个重要要素，油气藏常通过断裂移动，汇聚储集在储层中，所以油气藏附近常存在断裂。图9中这些预测油气藏区附近的断裂进一步证实了低频阴影是由油气藏所导致的，大大减小了其为虚假低频阴影的可能性，极大的提高了油气预测的准确率。
步骤4：优选及验证分析，(1)优选低频目的层段的瞬时谱相干属性体地层切片，即观察单一频率的瞬时谱相干属性体地层切片上的信息是否能较清楚的反映地质信息，一般高频切片上由于低频阴影的高频消失导致的信息空白较明显，由低频到高频切片上的信息会明显丢失，选择信息保留最完整的低频目的层段的瞬时谱相干属性体地层切片即可，初步判断后，对优选出的低频目的层段的瞬时谱相干属性体切片进行接下来的验证分析，直至选择出与研究区实际情况吻合的低频目的层段瞬时谱相干属性体地层切片，即为油气藏平面预测结果；(2)验证分析，将研究区所有已证实的钻井油气解释成果与优选出的低频目的层段瞬时谱相干属性体地层切片进行吻合性验证，如果预测结果与研究区实际情况吻合，即已证实的钻井油气解释成果中钻井含油气层对应油气藏平面预测结果的低频阴影的能量团区域，则说明该油气藏平面预测结果与研究区实际情况吻合。吻合率达到各油气田勘探开发要求的平面预测即为最终的油气藏平面预测结果，可直接指导油气田的油气藏勘探和开发实践。
经上述步骤，本实施例优选出5hz目的层段的瞬时谱相干属性体，然后用其进行油气藏预测及验证分析。
图10和图11为本方法在塔中志留系12井区的验证结果。若测井解释中含油气层对应预测区的高能量，含水层对应预测区的低能量，则说明预测结果与研究区实际情况吻合。塔中志留系12井区共17口井，分为两个剖面图10、图11。剖面10中共9口井，其中8口与预测结果吻合，剖面11中共10口井，其中9口与预测结果吻合，整个塔中12井区已知井总19口，其中有17口井与预测结果吻合，吻合率达到89.5％，说明本方法对该研究区的预测非常准确，可以指导研究区油气田的勘探、开发。
在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
1.基于低频阴影现象的油气藏预测新方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：储层敏感性属性体优选，即利用三维地震数据计算多种瞬时谱属性体，包括瞬时振幅谱属性体、瞬时频率谱属性体以及瞬时相位谱属性体，对这几种瞬时谱属性体分别进行地层切片，并开展研究区井孔储层厚度和瞬时谱属性体地层切片相关性分析，优选出相关性系数大于给定阈值的瞬时谱属性体，即选出最能够反映研究区储层发育情况的瞬时谱属性体；
步骤2：相干属性体计算，利用步骤1优选出的瞬时谱属性体进行相干计算，产生瞬时谱相干属性体；
步骤3：频谱分析，对步骤2瞬时谱相干属性体的目的层段进行频谱分析，产生目的层段一系列单一频率的瞬时谱相干属性体，并对单一频率的瞬时谱相干属性体进行地层切片；
步骤4：优选及验证分析，(1)优选低频目的层段的瞬时谱相干属性体地层切片，即观察单一频率的瞬时谱相干属性体地层切片上的信息是否能较清楚的反映地质信息，一般高频切片上由于低频阴影的高频消失导致的信息空白较明显，由低频到高频切片上的信息会明显丢失，选择信息保留最完整的低频目的层段的瞬时谱相干属性体地层切片即可，初步判断后，对优选出的低频目的层段的瞬时谱相干属性体切片进行接下来的验证分析，直至选择出与研究区实际情况吻合的低频目的层段瞬时谱相干属性体地层切片，即为油气藏平面预测结果；(2)验证分析，将研究区所有已证实的钻井油气解释成果与优选出的低频目的层段瞬时谱相干属性体地层切片进行吻合性验证，如果预测结果与研究区实际情况吻合，吻合率达到各油气田勘探开发要求的平面预测即为最终的油气藏平面预测结果，可直接指导油气田的油气藏勘探和开发实践。
2.根据权利要求1所述的基于低频阴影现象的油气藏预测新方法，其特征在于，所述步骤1中井孔储层厚度和瞬时谱属性体地层切片属性值是正相关，且相关性系数大于阈值，阈值取为0.8，即完成了储层敏感性属性优选。
3.根据权利要求1所述的基于低频阴影现象的油气藏预测新方法，其特征在于，所述步骤2中相干计算如下：
设三维地震数据中地震道信号为xj(n)，且j＝1，2，…，m；n＝1，2，…，n，其中m为地震道信号总道数，j为地震道信号数，n为计算窗的总样点数，n为计算窗的样点数，根据标准道信号与m道信号的关系，得到相关属性值r：
属性值r的大小反映了m道地震道信号的相似程度，非断裂处地震道间r值通常接近于1，而出现断裂时，r值明显变小，为了突出异常，在实际应用中常用值1-r来描述不相干性，1-r的取值范围为0-0.3，表示不相干。
4.根据权利要求1所述的基于低频阴影现象的油气藏预测新方法，其特征在于，所述步骤4中，已证实的钻井油气解释成果中钻井含油气层对应步骤4中油气藏平面预测结果的低频阴影的能量团区域，则说明该油气藏平面预测结果与研究区实际情况吻合。
技术总结