本发明涉及储层岩石物理性质研究，特别是涉及到一种适合于火山岩大尺度裂缝储层的井震频散校正方法。
背景技术：
1、火山岩大尺度裂缝性岩石由于存在较复杂的孔隙结构，因此当弹性波穿过时，出现多个区域内孔隙流体压力梯度，加剧了流体在孔隙介质中的流动，基于波致流理论将会产生多尺度频散，频散规律较为复杂。
2、在实际生产中，尤其是在火山岩大尺度裂缝性储层中，井震速度差异较大，由测井数据制作的合成地震记录，总是存在井震数据不匹配的问题，井震标定效果较差，严重影响后续进行的储层流体预测精度。
3、近年来，一些学者开展了井震频散校正方法的研究，赵建国等通过低频测量设备开展了全频段奥陶-寒武系古老碳酸盐岩纵横波速度的测量，利用不同压力下的地震频段速度拟合出地层压力与地震频段速度的关系式，再利用不同压力下的测井频段速度拟合出地层压力与测井频段速度的关系式，继而实现测井与地震速度的拟合，该方法仅仅考虑了地层压力与井震速度的关系，并没有考虑地层中存在大尺度裂缝型时的影响，因此预测效果精度较低；邓继新等利用谐振q模型进行井震频散校正，其中q的值为常量，但是从实验中得知，大尺度裂缝型储层井震间如果存在频散则q必不为常量，并且在不同区域q值也不相同，因此井震频散校正精度也较低；罗霞等研发了适合于致密砂岩地层的井震频散校正方法，实现了存在微观尺度裂隙情况下的井震频散，然而由于火山岩大尺度裂缝型储层存在多种尺度的裂缝，经过实验得知存在多区域频散，因此直接套用致密砂岩地层频散校正方法开展火山岩大尺度裂缝储层频散校正，校正效果必然不会太理想。以上现有技术均与本发明有较大区别，未能解决我们想要解决的技术问题。
4、在申请号：cn202110509081.8的中国专利申请中，涉及到一种适合于致密砂岩地层的井震频散校正方法，该适合于致密砂岩地层的井震频散校正方法包括：步骤1，选取目标储层岩心，开展岩性、物性以及低频岩石物理参数测量；步骤2，构建全频段致密砂岩岩石物理模型；步骤3，根据实验数据标定动态等效微观尺度模型；步骤4，进行井震速度频散校正。该适合于致密砂岩地层的井震频散校正方法通过精细标定岩石物理实验数据与岩石物理模型验证岩石物理模型的合理性，继而以岩石物理模型为基础，通过调整裂隙密度使其与计算测井数据实际测井数据吻合或小于误差，继而实现地震频段下纵横波速度的计算。
5、在申请号：cn201010567538.2的中国专利申请中，涉及到一种频散avo反演方法，包括：获取叠前道集，并对叠前道集进行球面扩散补偿和动校正；对叠前道集进行瞬时频谱分析，生成不同频率下的振幅谱；对振幅谱进行振幅谱均衡处理；获取叠前道集中的采样点的叠加速度，并根据叠加速度生成采样点的层速度；根据谱均衡处理后的振幅谱和采样点的层速度，根据最小二乘反演，生成设定频率下的纵横波速度变化率和所述采样点的频散程度；将生成的频散程度按照道集序号进行排列，生成频散程度属性剖面。该发明实施例的频散avo反演方法，消除了由于弹性界面波阻抗差异导致的强震幅能量团的影响，也可避免叠后地震资料频谱分析时叠加处理可能导致的虚假“频率异常”，使得到的结果更加可靠。
6、在申请号：cn201910343232.x的中国专利申请中，涉及到一种基于地震岩石物理实验分析的测井与地震速度匹配方法，包括：步骤1，通过地震频带岩石物理实验分析来建立速度随频率的变化曲线，即速度频散变化规律；步骤2，构建适合表征地震频段频散特征的岩石物理模型；步骤3，利用岩石物理模型模量计算公式，进行声波曲线的逐点映射频散校正；步骤4，对频散校正后的声波曲线进行合成记录标定，将地震井旁道与合成地震记录进行对比分析，输出整条声波测井曲线所有深度的校正曲线结果。该方法既消除了地震速度与测井速度在尺度上的匹配问题，又校正了两者在频带上的较大差异引起的速度频散问题，具有明确的物理内涵和岩石物理基础，大幅提高了井震匹配和标定的精度。
7、在申请号：cn202011033767.6的中国专利申请中，涉及到一种叠前叠后井震联合时深标定方法，在传统叠后地震井震时深标定的基础上，结合了叠前道集资料的应用，对于时深关系整体拉伸压缩校正，本发明利用叠前道集的动校正速度分析功能质控区分时深关系异常的类型并进行校正；对于时深关系局部拉伸压缩校正，该发明以井旁地震道的相位时间为标准时间，通过校正合成记录的相位时间，实现时深关系局部拉伸压缩校正。时深标定过程中，未改变测井曲线本身的量值，旨在解决现有技术中存在的，因为不准确的声波时差数据作为时深转换速度的基础数据导致井震标定工作难度与结果不准的技术问题，为后续高精度反演提供了保障。
8、以上现有技术均与本发明有较大区别，未能解决我们想要解决的技术问题，为此我们发明了一种新的适合于火山岩大尺度裂缝储层的井震频散校正方法。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种实现了火山岩裂缝地层的高精度速度频散校正的适合于火山岩大尺度裂缝储层的井震频散校正方法。
2、本发明的目的可通过如下技术措施来实现：适合于火山岩大尺度裂缝储层的井震频散校正方法，该适合于火山岩大尺度裂缝储层的井震频散校正方法包括：
3、步骤1，开展基于支持向量机的常规测井曲线裂缝预测及其裂缝特征参数计算；
4、步骤2，选取目标火山岩裂缝储层岩心开展岩性、物性以及低频岩石物理参数测量；
5、步骤3，构建全频段火山岩裂缝岩石物理模型；
6、步骤4，采用实验数据标定多尺度动态等效介质模型；
7、步骤5，进行井震速度频散校正。
8、本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：
9、在步骤1，以全井眼地层微电阻率成像测井fmi数据刻画裂缝为基础，基于支持向量机的常规测井曲线裂缝预测及其裂缝特征参数计算方法,以以双侧向电阻率(rd、rs)、微球形聚焦电阻率(msfl)、纵波速度速度(vp)、密度(den)、自然伽马(gr)、中子(cnl)、井径(cal)八条曲线为输入，以fmi的对应深度高导裂缝为输出，使用支持向量机svm法识别研究区域火山岩高导裂缝，继而根据经验公式计算裂缝特征参数。
10、步骤1包括：
11、步骤11，选取工区内包含fmi测井数据的井，统计裂缝特征及非裂缝与常规曲线的响应关系，建立训练样本；
12、步骤12，将样本数据归一化处理；
13、步骤13，进行核函数和惩罚因子的选择；
14、步骤14，进行高导裂缝判别；
15、步骤15，计算裂缝特征参数。
16、在步骤11，需统计不少于60个高导裂缝常规曲线响应值以及不少于20个非高导裂缝常规曲线响应值。
17、在步骤12，对样本数据归一化处理，归一化区间为[-1,1]，归一化计算公式如下式：
18、
19、其中，xi、ximax、ximin分别表示第i条常规曲线原始测井值、第i条常规曲线原始测井最大值，第i条常规曲线原始测井最小值，yi表示第i条常规曲线归一化后数值。
20、在步骤13，选用高斯核作为支持向量机方法的核函数，如下式：
21、
22、其中，m为成像测井特征值，d为多项式的阶数，σ为高斯分布的宽度，惩罚因子c的取值为800，yi表示第i条常规曲线归一化后数值。
23、在步骤14，通过样本、特征归一化、核函数和惩罚因子的选择，利用训练样本集对支持向量机进行训练，得到基于支持向量机方法高导裂缝识别的判别函数，如下式：
24、n＝sgn{∑αinik(yi,m)+b}
25、 (3)
26、其中αi为梯度系数，n、ni分别为预测高导裂缝样本的输出和支持向量样本，k(yi,m)为高斯核函数，b为截距。
27、在步骤15，在识别完成高导裂缝以后，根据以下公式即可实现裂缝角度、裂缝宽度，裂缝密度的计算：
28、
29、y<0，θ小于30度；0<y<0.1,θ在30-60度间；y>0.1,θ大于60度
30、 (4)
31、其中y为判别因子，θ为裂缝倾角，目前仅能够分区域定性判别，rd为深侧向电阻率，rs为浅侧向电阻率；
32、
33、其中a为裂缝宽度，单位米，rmf为泥浆滤液电阻率；
34、
35、其中εc为裂缝密度，rb为基质电阻率。
36、在步骤2，选取目标地层火山岩岩心开展孔隙度、渗透率、密度、矿物组分这些参数测量，而后开展地层条件下低频岩石物理参数测量，测量频率12-200hz，饱和状态为干燥、饱水、饱油；最终得到岩心的孔隙度、渗透率、密度、矿物组分数据、以及地层条件下岩心的低频纵横波速度数据，为后续进行岩石物理模型验证提供数据支持。
37、在步骤3，从孔弹理论出发，对孔隙弹性模型进行扩展，引入一组定向排列的大尺度裂缝，基于流体喷射流动理论，提出了一种多尺度动态等效介质模型，该模型同时考虑了中观、微观两种尺度的流体流动。
38、在步骤3，多尺度动态等效介质模型的等效介质的体积模量keff和剪切模量ueff可以表示为：
39、
40、
41、其中，ω为角频率，k为骨架体积模量、μ为剪切模量，εf为微裂隙密度，a为裂缝半径，r为微裂隙半径，εc为裂缝密度，θ为倾角，为孔隙度，λ为拉梅系数，kc、kp、a、b均为中间参数没有具体物理意义，a和b分别为
42、
43、
44、其中，
45、
46、kf为流体体模量，τ为时间尺度，控制着频散特征出现的频带范围，它与流体的粘度η成正比，与渗透率k成反比，并与裂缝半径a有关，其倒数称为特征频率；对于较小的纵横比：
47、
48、为颗粒尺度，ν为固体颗粒的泊松比；根据connell和budiansky提出的公式，得到p波速度vp和s波的速度vs分别为：
49、
50、
51、其中，re为求实部，ρ为密度。
52、在步骤4，将矿物成分分析数据代入多尺度等效介质模型即可得到岩心全频段岩石物理参数即纵波速度、横波速度，通过调节裂隙密度参数使得计算测井频段纵横波速度与测井纵横波速度匹配，此时所计算低频段纵横波速度数据即是要模拟的数据。
53、在步骤5，首先通过测井解释成果数据获得岩性组分数据，而后基于voigt-reuss-hill模型计算骨架模量k和μ，继而通过测井解释成果数据以及前述裂缝预测方法获得孔隙度数据和裂缝特征参数，而后基于berrymann模型计算干岩石弹性模量，然后通过测井解释成果数据获得流体组分数据，渗透率数据，基于多尺度等效介质模型计算测井频率下纵波速度，如果计算纵波速度vp1和实测纵波速度vp的绝对差值小于误差，那么这时可以直接计算得到地震频段纵横波速度，如果计算纵波速度和实测纵波速度的差值大于误差，那么通过调节微裂隙密度后再次按照以上流程进行计算，反复循环，直到计算纵波速度和实测纵波速度绝对差值小于误差。
54、步骤5包括：
55、步骤51，采用骨架模量计算—voigt-reuss-hill平均理论；
56、步骤52，进行干岩石的弹性模量计算；
57、步骤53，进行含流体岩石全频段纵横波速度计算。
58、在步骤51，在已知组成岩石介质各相的相对含量以及弹性模量的情况下，可以利用voigt和reuss公式计算出岩石介质有效弹性模量的上、下限；其中上限voigt公式代表同应变状态，组成岩石介质的各相在相同的应变下，岩石介质应力与应变的比值；reuss下限代表同应力状态，组成岩石介质的各相在相同的应力下，岩石介质应力与应变的比值，hill公式是voigt上限和reuss下限的算术平均结果：
59、
60、式中mv、mr、mvrh代表用voigt、reuss、hill三种方法求出的体积模量k、剪切模量μ、杨氏模量e的值；fi为组成岩石介质的第i个组分的体积含量；mi为第i个组分的弹性模量。
61、在步骤52，n相复合材料的自相容近似的一般形式为：
62、
63、
64、在第i个材料中，xi是其体积分数，p和q是代表的是几何因素，p和q上的上标i表明这些因素是在具有自相容有效模量和的背景介质中包含材料i；ki,ui分别为第i种矿物的体模量和剪切模量，求和则代表考虑到所有相，包括矿物和孔隙，可以通过将夹杂物模量设置为零来模拟干燥孔隙；通过将夹杂剪切模量设为零来模拟流体饱和孔隙；同时这些方程是耦合的，必须通过同时迭代来求解。
65、在步骤53，计算完成干岩石弹性模量以后，结合测井解释成果数据孔隙度、渗透率、流体饱和度这些参数以及预测裂缝特征参数，基于多尺度等效介质模型即可实现全频段纵横波速度的计算。
66、本发明中的适合于火山岩大尺度裂缝储层的井震频散校正方法，首先以fmi成像测井刻画裂缝数据为基础，形成了常规测井曲线定量刻画裂缝特征参数的方法；其次从开展火山岩裂缝岩心岩石物理实验入手，通过精细标定岩石物理实验数据与岩石物理模型，验证所构建岩石物理模型的合理性；继而以岩石物理模型为基础，通过调整微裂隙参数使其与计算测井数据实际测井数据吻合或小于误差，继而实现火山岩大尺度裂缝地层地震频段下纵横波速度的计算。
67、本发明适合于火山岩大尺度裂缝储层的井震频散校正方法有着其他技术不具备的优势，其具体优势和特点表现在以下几个方面：
68、第一、以fmi成像数据刻画裂缝特征为基础，形成了基于常规测井曲线的裂缝识别方法，裂缝识别精度达到85％，为描述火山岩裂缝储层弹性波传播规律奠定了数据基础；
69、第二、构建了同时考虑微观、中观的更适合火山岩裂缝型储层三重孔隙岩石物理模型，并且用测井速度作约束循环迭代使得计算的地震频段速度精度更高。
1.适合于火山岩大尺度裂缝储层的井震频散校正方法，其特征在于，该适合于火山岩大尺度裂缝储层的井震频散校正方法包括：
2.根据权利要求1所述的适合于火山岩大尺度裂缝储层的井震频散校正方法，其特征在于，在步骤1，以全井眼地层微电阻率成像测井fmi数据刻画裂缝为基础，基于支持向量机的常规测井曲线裂缝预测及其裂缝特征参数计算方法,以双侧向电阻率rd、rs、微球形聚焦电阻率msfl、纵波速度速度vp、密度den、自然伽马gr、中子cnl、井径cal八条曲线为输入，以fmi的对应深度高导裂缝为输出，使用支持向量机svm法识别研究区域火山岩高导裂缝，继而根据经验公式计算裂缝特征参数。
3.根据权利要求2所述的适合于火山岩大尺度裂缝储层的井震频散校正方法，其特征在于，步骤1包括：
4.根据权利要求3所述的适合于火山岩大尺度裂缝储层的井震频散校正方法，其特征在于，在步骤11，需统计不少于60个高导裂缝常规曲线响应值以及不少于20个非高导裂缝常规曲线响应值。
5.根据权利要求3所述的适合于火山岩大尺度裂缝储层的井震频散校正方法，其特征在于，在步骤12，对样本数据归一化处理，归一化区间为[-1,1]，归一化计算公式如下式：
6.根据权利要求3所述的适合于火山岩大尺度裂缝储层的井震频散校正方法，其特征在于，在步骤13，选用高斯核作为支持向量机方法的核函数，如下式：
7.根据权利要求3所述的适合于火山岩大尺度裂缝储层的井震频散校正方法，其特征在于，在步骤14，通过样本、特征归一化、核函数和惩罚因子的选择，利用训练样本集对支持向量机进行训练，得到基于支持向量机方法高导裂缝识别的判别函数，如下式：
8.根据权利要求3所述的适合于火山岩大尺度裂缝储层的井震频散校正方法，其特征在于，在步骤15，在识别完成高导裂缝以后，根据以下公式即可实现裂缝角度、裂缝宽度，裂缝密度的计算：
9.根据权利要求1所述的适合于火山岩大尺度裂缝储层的井震频散校正方法，其特征在于，在步骤2，选取目标地层火山岩岩心开展孔隙度、渗透率、密度、矿物组分这些参数测量，而后开展地层条件下低频岩石物理参数测量，测量频率12-200hz，饱和状态为干燥、饱水、饱油；最终得到岩心的孔隙度、渗透率、密度、矿物组分数据、以及地层条件下岩心的低频纵横波速度数据，为后续进行岩石物理模型验证提供数据支持。
10.根据权利要求1所述的适合于火山岩大尺度裂缝储层的井震频散校正方法，其特征在于，在步骤3，从孔弹理论出发，对孔隙弹性模型进行扩展，引入一组定向排列的大尺度裂缝，基于流体喷射流动理论，提出了一种多尺度动态等效介质模型，该模型同时考虑了中观、微观两种尺度的流体流动。
11.根据权利要求10所述的适合于火山岩大尺度裂缝储层的井震频散校正方法，其特征在于，在步骤3，多尺度动态等效介质模型的等效介质的体积模量keff和剪切模量ueff可以表示为：
12.根据权利要求1所述的适合于火山岩大尺度裂缝储层的井震频散校正方法，其特征在于，在步骤4，将矿物成分分析数据代入多尺度等效介质模型即可得到岩心全频段岩石物理参数即纵波速度、横波速度，通过调节裂隙密度参数使得计算测井频段纵横波速度与测井纵横波速度匹配，此时所计算低频段纵横波速度数据即是要模拟的数据。
13.根据权利要求1所述的适合于火山岩大尺度裂缝储层的井震频散校正方法，其特征在于，在步骤5，首先通过测井解释成果数据获得岩性组分数据，而后基于voigt-reuss-hill模型计算骨架模量k和μ，继而通过测井解释成果数据以及前述裂缝预测方法获得孔隙度数据和裂缝特征参数，而后基于berrymann模型计算干岩石弹性模量，然后通过测井解释成果数据获得流体组分数据，渗透率数据，基于多尺度等效介质模型计算测井频率下纵波速度，如果计算纵波速度和实测纵波速度的绝对差值小于误差，那么这时可以直接计算得到地震频段纵横波速度，如果计算纵波速度和实测纵波速度的差值大于误差，那么通过调节微裂隙密度后再次按照以上流程进行计算，反复循环，直到计算纵波速度和实测纵波速度绝对差值小于误差。
14.根据权利要求13所述的适合于火山岩大尺度裂缝储层的井震频散校正方法，其特征在于，步骤5包括：
15.根据权利要求14所述的适合于火山岩大尺度裂缝储层的井震频散校正方法，其特征在于，在步骤51，在已知组成岩石介质各相的相对含量以及弹性模量的情况下，可以利用voigt和reuss公式计算出岩石介质有效弹性模量的上、下限；其中上限voigt公式代表同应变状态，组成岩石介质的各相在相同的应变下，岩石介质应力与应变的比值；reuss下限代表同应力状态，组成岩石介质的各相在相同的应力下，岩石介质应力与应变的比值，hill公式是voigt上限和reuss下限的算术平均结果：
16.根据权利要求14所述的适合于火山岩大尺度裂缝储层的井震频散校正方法，其特征在于，在步骤52，n相复合材料的自相容近似的一般形式为：
17.根据权利要求14所述的适合于火山岩大尺度裂缝储层的井震频散校正方法，其特征在于，在步骤53，计算完成干岩石弹性模量以后，结合测井解释成果数据孔隙度、渗透率、流体饱和度这些参数以及预测裂缝特征参数，基于多尺度等效介质模型即可实现全频段纵横波速度的计算。
