横向预测技术在储层研究中的应用

横向预测是一项新的储层地震技术。利用地震资料进行储层横向预测,是先将地震资料变成可与钻井、测井资料直接对比的形式,然后以岩层为单元进行综合解释。合成声波测井是一种有效的横向预测方法,它把界面型地震反射剖面转换成岩层型测井剖面,用于研究储层的空间展布。应用这套技术在砂岩储层和碳酸盐岩孔隙发育带的研究中已取得明显的效果,为进一步部署钻井提供了依据。

地震反演的应用与限制

地震反演是储集层横向预测的核心技术 ,在油气勘探开发的不同阶段、对于不同的地质目标和资料条件 ,所采用的方法应有明确的针对性。道积分是一种地震直接反演方法 ,一般在勘探初期使用 ,适于研究地层沉积规律 ,寻找有利相带。测井控制下的地震反演一般用于评价阶段 ,为评价井位部署和探明储量提供详实的地质依据。测井与地震联合反演主要用于开发阶段 ,其结果能分辨薄层目标 ,适合于精细油藏描述。道积分对地震以外无资料要求 ,其结果比较粗略。递推反演只需少量钻井资料进行控制就可实现 ,局限性主要是不能分辨薄层。测井与地震联合反演具有很高的分辨率 ,但存在多解性 ,解决这一问题的根本出路在于建立与地下情况相符合的初始地层模型。地震反演结果的精度不仅依赖于研究目标的地质特征、钻井数量、井位分布以及地震资料的分辨率和信噪比 ,还取决于方法选择的适合性、处理参数的正确性和综合分析的深入程度。

引导地球物理科技创新服务油气勘探开发工程——2005年《石油地球物理勘探》评述

2005年适逢《石油地球物理勘探》创刊40年,多位著名专家学者撰文纪念,赞尝该刊引导了我国石油地球物理勘探技术的进步,并回顾了物探技术在我国油气勘探开发中的重要贡献。2005年该刊继承发展了这些优良传统,再次荣获第三届国家期刊奖(百种重点期刊),共发表各类论文128篇,内容涉及7个方面:①野外地震采集;②地震资料处理;③地震综合解释及油气预测;④地震新方法、新技术;⑤岩性油气藏勘探及开发地震;⑥重磁电综合物探;⑦综述。本文认为,该刊今年发表论文的质量继续保持在一个较高的水平上,不仅体现了我国石油地球物理勘探技术的研究深度和应用效果,而且也反映了我国当前油气勘探开发工程对物探技术提出的需求,为今后技术发展指明了方向。该刊已经成为我国地球物理勘探领域最具权威的刊物之一。

振幅谱补偿和相位校正

本文探讨了频域两步法子波处理,即振幅谱补偿和相位校正的原理及其实现。振幅谱补偿的目的是在地震记录可靠频带范围内恢复反射系数的振幅谱。具体实现采用了多道谱平均法,以正确估算地震子波的振幅谱。从记录中消除子波振幅谱影响之后,进而对记录振幅谱作高频增强处理,使之逼近于实际反射系数的振幅谱。相位校正的目的在于消除子波剩余相位的影响,方法基于常相位假设。最佳相位判别依据是最大方差模准则和实际测井资料,通过相位扫描进行自动拾取。把这种方法用于合成声波测井技术,可明显改善反演结果与实际测井曲线的符合程度;文中也给出了这方面的应用实例。

岩性地层油气藏勘探研究的两项核心技术

岩性地层油气藏在我国陆上油气储量和产量中都占有非常重要的地位。实践表明,该领域勘探研究的核心技术是地震储集层预测与层序地层学。地震储集层预测一般分为递推反演、测井约束反演和叠前反演三大类,应用时有条件限制。储集层特征重构是提高纵向分辨率的有效方法,地震属性解释是提高横向分辨率的重要手段。我国陆相盆地层序地层学研究主要侧重于概念的探讨和模式的提出,没有完全实现露头、钻井、测井及三维地震等多学科结合在空间上的工业化成图,针对此问题,提出了工业化应用的6个步骤。

非均质天然气藏的岩石物理模型及含气饱和度反演

非均质气藏中,天然气一般呈"斑块状"分布于含水岩石内部,这种非均匀分布特征会导致地震波显著的频散与衰减现象.为发展适用于碳酸盐岩储层中流体检测的岩石物理模型,本文基于Biot-Rayleigh波动方程,实现了对非饱和岩石的多尺度理论建模,预测了不同尺度下波响应与岩性、流体间的定量联系.将此项建模技术应用于阿姆河右岸的灰岩气藏,给出了多尺度的岩石物理学图板.通过与实验数据、测井精细解释结果及地震数据的对比分析,本文论证了图板的正确性与可适用性.结合叠后波阻抗反演与叠前弹性参数反演,基于地震资料进行了储层含气饱和度与孔隙度的反演,反演结果与各井实际的产气情况吻合.

小波尺度域含气储层地震波衰减特征

黏弹性衰减因子Q的可靠估计可通过Q反褶积来提高地震资料的分辨率并有助于振幅分析 .本文从小波理论出发 ,结合地震波在黏弹性介质中的传播方程 ,推导出小波尺度域地震波能量衰减公式 .能量衰减公式具有下列性质 :(1)Q值越大 ,能量衰减得越慢 ;Q值越小 ,能量衰减越严重 ;(2 )尺度越小 ,信号中保留的能量越少 ;(3)对于脉冲源来说在理想的无衰减介质 (即Q趋近于∞ )中传播时 ,信号在不同尺度内的能量相同 .利用尺度能量公式 ,可从反射地震资料中直接估计品质因子Q(即衰减因子 ) ,也可以提取不同尺度的能量衰减剖面作为储层描述的属性参数 ,用来进行岩性识别和指示气藏 ,与经典的谱比法相比 ,避免了谱比法所面临的双时窗问题以及进行谱估计的窗选择问题 .理论模型试验表明了本文方法的正确性和有效性 .

基于声学全波形反演的油气藏地震成像方法

岩性油气藏在我国天然气勘探开发中占有非常重要的位置,其分布区域的成像是合理布设井位,提高钻井成功率的关键之一.本文首先基于地下介质的声学近似和波场回传理论,利用频率域单程声波方程延拓计算地震波场,进行全波形反演,获得地层密度和体积模量的定量成像,并依据油气藏物性特征和流体饱和多孔介质岩石物理模型,简要讨论了孔隙度和饱和度与密度及体积模量的关系,明确了地震油气藏成像新概念.在此基础上,定义了基于流体体积模量和孔隙度的成像函数,进行油气藏成像.理论模型计算表明该方法是可行的.通过对西部地区某气田二维地震数据处理,实现了致密砂岩气藏成像,钻井结果证实了气藏区域成像位置的准确性和方法的有效性.

地震、测井和地质综合一体化油藏描述与评价——以南堡1号构造东营组一段油藏为例

以南堡1号构造东营组一段油藏为例,针对工区油藏特征和现有资料情况,确立地震、测井和地质综合一体化油藏描述和评价思路。通过井-震结合,搭建层序地层格架,进行层序界面解释和层序约束叠前反演,建立工区储集层地质概念模式;利用储集层地质建模软件,建立等时地层框架构造模型和储集层定量地质知识库;通过对比优选随机建模方法,设计9个实现模型,开展确定性条件约束随机建模的沉积相模拟和相控物性模拟,进行油藏储量估算和评价以及主要油砂体精细描述。结果显示,东一段油藏为一受构造控制的层状边水油藏,其砂层厚度大,物性好,发育多套油水系统;9个实现模型所估算的地质储量是一组服从某种统计概率分布的蒙特卡洛实现,利于合理评价油藏储量规模。

水驱油藏四维地震技术

为了正确认识长期水驱油藏剩余油分布状况，以渤海湾地区高孔渗油藏的岩石物理数据为依据，结合冀东油田两个区块2次三维地震采集的资料，从可行性研究、叠前和叠后互均化处理以及动态油藏描述等方面对水驱油藏四维地震技术进行了系统研究。研究结果表明：通过叠前和叠后互均化处理可以基本消除地震采集差异造成的影响；对于长期人工水驱开采油藏，由于物性和注水压力变化可造成17％～19％的速度降低，可以直接利用互均化后的叠后地震振幅差异监测水驱前沿；对于天然能量开采油藏，只有孔隙流体性质变化，因此造成的地震波速度变化很小，利用叠后地震振幅差异无法刻划油藏的变化，必须利用叠前地震信息（如互均化处理后新老资料弹性波阻抗反演的差异）才能突出油藏的变化。

岩石脆性评价方法进展

脆性是岩石(尤其是深部岩石)的一种非常重要的性质,脆性研究对深部岩体工程建设和资源开发利用等具有重要意义。在页岩油气和致密油气储层"七性"评价中,脆性是地层可钻性分析、压裂选层及施工参数优选的重要指标。国内外学者针对岩石脆性开展了大量研究工作,但是关于岩石脆性的定义和评价方法仍存在分歧,岩石脆性的定量描述还没有一个统一的标准。本文总结了各种现有岩石脆性评价方法的基本原理和研究、应用现状,探讨了岩石脆性评价存在的问题及今后的发展趋势,以期为岩石脆性评价新方法的提出以及评价标准的建立提供参考。

吉木萨尔致密油储层脆性及可压裂性预测

致密油气储层具有非均质性强、物性差、单井产量低、开发难度大等特点,为了准确识别高脆性层段,建立地层可压裂性模型,总结、比较了现有脆性指数在致密油气储层脆性评价中的适用性,提出了适用于吉木萨尔地区的改进矿物组分法脆性指数,并在此基础上,分析了地层可压裂性与岩石脆性、断裂韧性、抗压强度的关系,提出了三者结合的可压裂性指数。研究表明:基于数据驱动的方法,认为白云石、长石和黄铁矿含量是影响吉木萨尔地区致密油储层岩石脆性的主要因素;致密油储层地层条件复杂,高脆性指数地层不一定具有良好的可压裂性,仅利用岩石脆性描述可压裂性还不够完善;新的可压裂性指数表明,具有较高岩石脆性指数、较低断裂韧性和抗压强度的地层为有利压裂层段。将新方法用于吉木萨尔J174井可压裂性预测,优选可压裂层段,对指导水力压裂施工具有重要意义。

岩石的等效孔隙纵横比反演及其应用

通过融合Gassmann方程和由微分等效介质理论建立的干岩石骨架模型——DEM解析模型,本文提出根据纵波(和横波)速度反演岩石等效孔隙纵横比进行储层孔隙结构评价和横波速度预测的方法.首先,利用Gassmann方程和DEM解析模型建立岩石的纵、横波速度与密度、孔隙度、饱和度和矿物组分等各参数之间的关系;其次,将岩石孔隙等效为具有单一纵横比的理想椭球孔,应用非线性全局寻优算法来寻找最佳的等效孔隙纵横比使得理论预测与实际测量的弹性模量之间的误差最小;最后,将反演得到的等效孔隙纵横比代入到Gassmann方程和DEM解析模型中构建横波速度.实验室和井孔测量数据应用表明,反演得到的等效孔隙纵横比可准确反映储层的孔隙结构,对于裂缝型储层如花岗岩,其孔隙纵横比通常小于0.025,而对于孔隙型储层如砂岩,其孔隙纵横比通常大于0.08.只利用纵波与同时利用纵、横波反演得到的孔隙纵横比结果几乎完全一致,而且由纵波构建的横波与实测横波吻合良好,说明本文提出的等效孔隙纵横比反演及其横波速度预测方法是有效的.

地震密度反演及地层孔隙度估计

地层密度直接与孔隙度、孔隙流体类型、饱和度和骨架矿物成分有关.本文通过理论分析和计算,讨论了油气藏储层物性参数变化引起的密度变化及密度变化对地震波速度、阻抗和振幅的影响,提出了基于完全纵波方程的全波形地震密度反演和孔隙度估计方法,克服了常规地震密度反演对地震数据更多处理引起的信号畸变,提高了地震密度反演和地层孔隙度估计的精度.该方法采用波场导数的时间积分和多炮求和,对地震数据中的噪声具有比较强的压制作用.理论模型研究表明该方法是可行的.通过对我国西部某气田实际数据处理、分析和反演,获得了地层密度和孔隙度,结果与测井基本吻合,证明了预测结果的准确性和方法的有效性,从而为后续的有效储层预测和储量计算提供了可靠的数据.

复杂孔隙结构储层地震岩石物理分析及应用

致密砂岩、碳酸盐岩气藏等多以低孔低渗储层为主,孔隙成因和类型复杂多样,孔隙度及渗透率对地震弹性模量和速度产生重要影响,为含气性预测带来很大困难。针对低孔低渗复杂孔隙介质,借助孔隙结构表征及地震岩石物理分析,评价孔隙结构的复杂性及孔隙流体分布的非均匀性对地震波速度的影响,揭示低孔低渗储层中地震波速度随物性、含流体性的变化规律。修正White模型描述低孔低渗储层地震频段纵波速度随含气饱和度的变化规律,建立低孔低渗储层含气饱和度定量预测模板,推动地震定量解释技术研发。研究成果在四川盆地须家河组致密砂岩气层含气饱和度地震定量预测应用中取得了良好效果。

致密砂岩储层贝叶斯岩性判别与孔隙流体检测

应用统计岩石物理方法可以定量预测地下岩性和储层孔隙流体分布。根据川中致密砂岩储层的特点,本文选用纵波阻抗和横波阻抗进行二维贝叶斯分类。井数据分类结果表明,利用纵波阻抗和横波阻抗可以较好地区分各种岩性,甚至可以初步识别孔隙流体。因此,将该分类技术运用到反演的地震属性中,得到了目标层段、围岩及储层孔隙流体在横向上的分布。预测的岩性分布基本上反映了目标层位的沉积特点,含气砂岩主要分布在须二段砂体的内部并且在B井两侧富集。

薄互层调谐规律研究与净厚度估算

如今众多的薄层定量描述方法通常基于Widess模型,利用地震属性能识别地层厚度小于四分之一地震波长(λ/4)的孤立薄层。然而实际工作中通常遇到的是一套薄互层,其中单个薄层的厚度往往远小于λ/4,应用现有地震方法难以分辨每个薄层。本文通过构建楔状薄互层模型研究薄互层调谐规律,建立了薄互层地震响应与薄互层参数之间的联系,提出了薄互层净厚度估算方法。文章首先提出地震视净毛比概念,并在研究薄互层调谐规律的基础上提出了去调谐算法,然后将薄互层地震响应经过去调谐转化成视净毛比,再通过视厚度与视净毛比相乘计算出净厚度。文中选用具有地层波阻抗意义的90°相位子波地震数据解释薄互层储层,并研究了90°相位子波的去调谐算法,能将90°相位子波地震振幅较准确地转化为视净毛比。四川广安地区须四段薄互层实例预测结果表明,本文提出的净厚度估算技术能有效预测河道三角洲相含气砂体的平面展布。

海底电缆多次波压制方法研究

多次波一直是影响地震处理与解释的主要因素之一.本文基于表层相关多次波衰减(Surface RelatedMultiple Elimination,SRME)理论,对其进行一定的改造,使其可以预测出海底电缆(Ocean Bottom Cable,OBC)数据中所有与表层相关的多次波,而后将预测出的多次波自适应减去.本文对OBC波场,OBC多次波的压制方法给出了介绍,对SRME方法压制OBC多次波理论给出了洋尽的阐述.利用SRME理论预测OBC多次波完全数据驱动,不需要地下介质的任何信息,理论数据验证了方法的有效性.

应用小波尺度域地震波衰减属性检测气层

本文从小波域瞬时参数和尺度能量方程出发,提出小波尺度域的能量属性和瞬时属性在一定的尺度范围内可以表征地震信号的衰减特征,并把它们定义为小波尺度域地震波衰减属性。其含义为:①实际地震信号的尺度能量在极值点尺度达到最大,从该尺度起的“带通”范围内,随尺度的减小,反射信号的尺度能量呈指数降低;②由极值点尺度起向小尺度方向的“带通”区域内所计算的尺度能量称为地震波尺度能量衰减属性,相应尺度的瞬时参数剖面也归结为地震波小波尺度域衰减属性范畴。理论模型研究和实例分析表明,小波衰减属性较常规的瞬时振幅属性对气层的敏感性强,当检测薄的含气地层或地震记录中含噪声时,小波衰减属性的检测效果明显好于常规的瞬时振幅属性。

Double-porosity rock model and squirt flow in the laboratory frequency band

Biot theory research has been extended to the multi-scale heterogeneity in actual rocks. Focused on laboratory frequency bandwidth studies, we discuss the relationships between double-porosity and BISQ wave equations, analytically derive the degeneration method for double-porosity＇s return to BISQ, and give three necessary conditions which the degeneration must satisfy. By introducing dynamic permeability and tortuosity theory, a full set of dynamic double-porosity wave equations are derived. A narrow band approximation is made to simplify the numerical simulation for dynamic double-porosity wavefields. Finally, the pseudo-spectral method is used for wave simulation within the laboratory frequency band （50 kHz）. Numerical results have proved the feasibility for dynamic double-porosity＇s description of squirt flow and the validity of the quasi-static approximation method.