准东地区云质岩储层叠前反演及脆性预测

脆性是一种评价致密储层可压裂性的重要指标,对油气勘探与开发有着重要的意义。准东地区勘探程度低、探井少,二叠系中下部云质岩致密储层的精细描述和脆性的准确预测均有着很大的难度。为此,根据岩石物理实验结果,利用叠前地震角度域数据体,开展储层叠前反演及脆性预测。通过AVO反演,获取P(截距)+G(梯度)和P×G属性;通过Y(杨氏模量,E)P(泊松比,σ)D(密度,ρ)和L(拉梅常数,λ)M(μ)R(ρ)反演,获取弹性参数的变化率(反射系数);通过测井约束反演,获取弹性参数的实际值,并用多种表征公式计算脆性,分析其物理含义及应用效果。研究结果表明:①研究区横波速度与纵波速度有较好的拟合关系,杨氏模量、泊松比和密度对泥岩、非泥岩区分度明显;②云质岩具有高速特征,研究区储层呈双“甜点”结构;③用三个小角度数据体直接反演弹性参数反射系数,YPD反演方法相较LMR的储层识别效果更好、分辨率更高,密度反射系数数据体可见比较明显的扇体及河道冲积特征;④脆性表征结果与弹性参数特征有一定的区别,脆性表征的云质岩有利区呈条带状分布,而弹性参数预测的云质岩有利区基本呈连续、成片分布;⑤ρE/σ为研究区最佳的脆性表征公式,可为类似油田云质岩储层脆性预测提供借鉴。

中基性火山岩多种叠前反演算法对比、优选及应用——以查干花地区火石岭组为例

目前应用最广泛的叠前同时反演算法是基于各项同性水平介质的Zoeppritz方程近似表达式,但对于具有岩性横向变化快且纵向多期叠置特点的中基性火山岩储层,凝灰岩和沉凝灰岩具有相近的测井和地球物理响应,叠前同时反演在火山岩岩性、物性的区分上存在一定的局限性。通过褶积模型正演定性分析火山岩储层地震响应特征,井上岩石物理分析火山岩储层岩性、物性敏感参数,通过模型试算和实际数据计算对比分析6种Zoeppritz方程近似的二项式和三项式叠前反演算法在该地区的适用性,从而优选出SMITH&GIDLOW,FATTI近似算法,输入纵波阻抗、横波阻抗和密度的反射系数进行叠前反演,应用叠前纵波阻抗反演结果对该地区凝灰岩进行预测,应用叠前密度反演结果对有效储层物性进行预测。支撑部署1口评价井,预测符合率为76.0%,部署1口水平井,预测符合率为84.6%,均获得工业气流。

基于重加权L1的ATpV正则化叠前反演方法

地震叠前反演能够准确获取地下储层介质的各类参数,是油气的勘探与开发中重要技术之一。然而,地震反演是典型的病态问题,为了克服此问题,通常使用正则化约束目标函数,来减轻反演问题的病态性。但是正则化约束忽略了地层边界的振幅信息,使用重加权方法可以很好地克服这一问题,更好地恢复稀疏性。提出了一种基于重加权L1的ATpV正则化叠前三参数反演方法(ATpV-L1方法),首次将重加权L1方法与ATpV方法结合,并引入到叠前反演中。采用交替方向乘子算法(ADMM)建立反演框架,对目标函数进行分块优化,有效提高了收敛速度。首先,介绍ATpV-L1方法,建立了基于ATpV-L1的叠前反演目标函数;然后,应用理论模拟数据对比新方法和ATpV方法反演结果,验证了方法的效果;最后,使用实际数据进行实验分析,进一步验证了ATpV-L1方法的反演精度及可行性。实验结果表明,提出的ATpV-L1方法可以有效恢复反演结果的稀疏性,提高反演精度。

叠前反演技术在天然气水合物储层预测中的应用

海底沉积物含天然气水合物后通常具有较高纵横波速度以及低密度特征,而常规叠后波阻抗反演只能获得波阻抗属性。由于水合物低密度特征导致含水合物地层波阻抗与周围地层存在叠置现象,因而,利用叠后波阻抗属性识别水合物储层存在一定误差。为了提高天然气水合物矿体的预测精度,提出采用叠前反演技术解决水合物储层预测精度低的问题。通过岩石物理分析明确天然气水合物储层敏感的弹性参数,在地震道集优化、精细合成记录标定以及初始模型建立的基础上,基于叠前反演技术对天然气水合物以及气态烃储层进行预测。研究结果表明:纵横波速度交会是研究区识别储层最敏感的弹性参数,并且基于坐标旋转技术重新构建的纵横波速度识别因子识别储层效果较好,能够清晰刻画水合物和气态烃储层;预测结果显示,研究区天然气水合物矿体呈近南北走向,在矿体的南部水合物和气态烃较为发育,与钻井情况吻合较好。该研究可为水合物储量计算提供可靠的面积和厚度依据。

基于拟线性Zoeppritz方程叠前反演的煤层顶板岩性及坚硬程度预测

煤层顶板岩性及坚硬程度直接关乎巷道的稳定性和透水性,并且会直接影响煤矿的安全生产。目前,AVO反演预测地层岩性及物性已成为常见手段,但常规AVO反演公式均是在一定条件下对精确Zoeppritz方程的不同程度简化近似,在一定程度上影响反演精度。在顶板岩石物理分析基础上,将全角度误差最小的拟线性Zoeppritz方程叠前反演应用于山西阳泉矿区煤层顶板岩性及坚硬程度的预测,结果表明:拟线性Zoeppritz方程表达式简单,且通过对不同的Zoeppritz近似公式进行AVO特征分析,发现拟线性Zoeppritz方程的精度最高,仅次于精确Zoeppritz方程。岩石力学特征分析表明:杨氏模量与密度的乘积对顶板坚硬程度最为敏感,拟伽马纵波速度能有效反映顶板岩性,将反演得到的岩性及坚硬程度表征参数结合钻孔数据及地质数据综合评价顶板稳定性,为巷道掘进提供地质依据并降低煤矿生产风险。

地球物理叠前反演技术及发展方向

地球物理叠前反演在石油天然气预测中起着重要作用。常规的叠后波阻抗反演技术,只利用零角度入射地震数据,通常只能反演地下介质的波阻抗,对于波阻抗叠置的复杂储层,难以精确刻画。而叠前反演利用了不同入射角的信息,因此可以反演更多的地下介质参数,更好地描述复杂储层并进行流体识别。常见的叠前反演技术包括叠前AVA反演、叠前AVF反演、叠前AVAZ反演等。其中,叠前AVA反演是应用最广泛的叠前反演技术,根据叠前地震数据振幅随偏移距(或入射角)的变化特征,来反演地下介质弹性参数,进而用于岩性和流体性质预测。地球物理叠前反演技术对石油天然气勘探开发具有重要意义。本文首先概述了地震反演的两个基本理论——最小二乘原理和贝叶斯理论,然后介绍了几种常见的叠前反演技术,并分析了叠前反演技术的发展方向,相关内容可为油气藏地球物理预测技术研究提供指导和借鉴。

基于叠前反演的流体敏感属性实验研究及应用

提取叠前地震振幅信息的叠前反演技术已成为储层预测的重要手段,其能获得各种岩石弹性参数,丰富储层预测方法.因目标储层的差异性,优选并建立有利的流体敏感参数对储层流体检测尤为重要.本文基于岩石物理实验,测量并分析了岩石弹性参数随流体饱和度的变化特征,进一步根据岩石物理理论建立组合流体敏感参数,达到对油气检测的最佳敏感效果.定义了流体敏感量,定量分析岩石弹性参数的流体敏感性.最后本文在X区块进行了叠前地震反演的应用,结果表明通过岩石物理实验分析并建立获得的流体敏感参数能明显的提高储层的识别能力.

层状介质AVO叠前反演

本文基于贝叶斯理论的框架,联合应用似然函数及先验随机约束信息进行AVO地震参数反演,所获取的反演参数是后验概率分布函数(PPDF)的最可能解。在反演中,假定噪声及模型参数是高斯分布的,采用岩石物理的研究方法及结果建立模型参数协方差矩阵以约束反演。反演采用非线性迭代的方法,不依赖初始模型的选择,反演的速度较快,适合于叠前AVO反演。在忽略了地震数据的带限特性所引起的动校正拉伸及调谐效应的影响后,对合成记录及实际资料进行AVO反演,得到了P波阻抗反射系数、S波阻抗反射系数及密度反射系数,进而计算其他岩性参数,为识别孔隙流体性质提供了新的手段。

叠前反演技术在玛湖油田储层预测中的应用

针对玛湖凹陷有效储层识别精度较低的问题,以玛湖油田M2井区百口泉组为研究对象,运用同步反演和随机反演相结合的反演及地质统计学方法,预测玛湖油田致密砂砾岩有效储层,完成了储层品质及“甜点”分类评价,精细刻画了玛湖油田百口泉组的储集特征。研究结果表明:通过建立横波原型、调整波形因子参数、反演结果质量控制、多属性体操作等技术,不仅有效解决致密储层波阻抗重叠的问题,而且大幅度提高储层预测的纵横波分辨率,进一步确定反演结果的客观性和可靠性。利用叠前反演技术提高了岩性分布概率及储层物性预测效果,成功刻画了砂体边界,为地质及岩石力学参数建模提供可靠的空间约束条件。研究成果为玛湖油田百口泉组油藏评价和开发方案部署提供技术支持。

基于佐普里兹方程的高精度叠前反演方法

本文利用佐普里兹方程及其近似公式计算了四类具典型AVO特征地层模型的反射系数曲线,计算结果表明:在小角度(小于30°)入射时,利用Aki-Richards、Shuey近似公式计算的反射系数精度较高,与佐普里兹方程计算的反射系数非常接近;当入射角大于30°时,利用近似公式计算的反射系数与佐普里兹方程计算的反射系数的差别较大。为此,本文提出了直接利用佐普里兹方程进行叠前反演,并通过引入广义线性反演理论和贝叶斯方法详细推导了叠前反演算法。理论模型试算结果表明,基于佐普里兹方程的叠前反演能够获得精度较高的反演结果。

非线性二次规划贝叶斯叠前反演

叠前反演的目的是基于弹性波理论从地震数据中获得地层参数的可靠估计,进而用于描述地层的流体和岩性特征.然而叠前反演问题都是高维的和非适定的,并且容易受各种噪声和采集过程中不确定因素的影响,因此,为了获得稳定可靠的解必需对反演过程加以合理的约束.本文提出了一种基于非线性二次规划的叠前三参数反演方法.首先基于贝叶斯参数估计理论,假设似然函数服从高斯分布,并使待反演的参数服从于改进的Cauchy分布,从而提高了反演结果的分辨率;其次用协方差矩阵来描述参数间的相关程度,进一步提高了反演结果的稳定性;最后将问题转化为一个非线性二次规划的求解问题,并在多种约束下得到问题的解.仿真实验和实际应用皆已表明,本文提出的反演方法运算速度快捷,既使在信噪比很低的情况下也可获得较好的反演结果,为储层的进一步识别提供更多的物性参数.

叠前反演数据优化处理技术

叠前反演技术已逐步成为寻找岩性油气藏的主要工具。但是,目前叠前反演前对地震数据进行预处理的技术及流程大都仍然采用常规处理中的思路与方法,而常规处理中产生的剩余时差和残余噪声将直接影响反演结果的精度,因而需要对叠前反演数据进行优化处理。分析了剩余时差和残余噪声的产生原因,选用常规多项式拟合及叠加技术确定记录道上每一时刻信息的正确位置,应用静态时移的方法消除剩余时差;采用多道识别、单道消除的横向滑动时空变小波阈值去噪方法,消除残余噪声产生的根源,保证去噪结果具有更高的保真度。理论模型试算和实际地震资料处理结果证明了叠前反演数据优化的必要性以及所论优化处理技术的正确性。

基于叠前反演的神经网络孔隙度预测技术——以南川地区为例

孔隙度是海相页岩气富集高产一个重要因素,获取孔隙度平面特征是优选页岩储层"甜点"的一个关键环节。应用叠前反演技术及概率神经网络技术定量预测南川地区孔隙度,首先在叠前反演过程中,做好道集预处理、地震标定、子波提取,低频模型建立关键技术质量控制,获取高精度叠前反演成果;其次在概率神经网络学习训练过程中,做好交叉验证分析,优选地震属性。通过两种技术方法的结合,有效预测了南川地区孔隙度发育特征,为页岩水平井部署、钻探及区域综合评价提供资料基础。

敏感参数分析在叠前反演流体识别中的应用

单一的岩性或物性参数均无法很好的满足复杂油气藏流体检测的需要。从测井岩石物理参数统计入手,找出与油气特征关联程度高的多个敏感参数进行交会分析,优选出流体敏感参数。基于叠前弹性参数反演成果,探索了井—震联合进行流体检测的方法。通过实际应用,明显的改善了叠后反演的多解性问题,取得了较好的应用效果。

基于叠前反演的缝洞型碳酸盐岩流体检测及评价技术研究

针对流体检测特别是缝洞型碳酸盐岩储集体含流体性质检测的地球物理难题,基于改进的适用于碳酸盐岩岩石物理分析的Xu&White岩石物理模型,建立起了碳酸盐岩纵、横波速度预测方法技术流程,对弹性参数检测流体的有效性进行了分析。在碳酸盐岩岩石物理分析基础上,开展了叠前反演弹性参数流体检测及叠前流体反演评价技术研究,探索实现了塔河油田主体目标区缝洞型碳酸盐岩储层流体检测及预测结果的概率评价分析。

塔中奥陶系碳酸盐岩缝洞型储层贝叶斯叠前反演预测研究

为了对塔中地区顺托果勒南区块SN1井区碳酸盐岩缝洞型储层进行精细预测,开展了基于三维叠前地震数据的贝叶斯反演技术应用研究,重点论述了测井曲线重构、岩石物理分析、敏感弹性参数验证、叠前反演角道集优选等关键技术环节。利用神经网络技术建立测井响应与地层参数之间的关系模型,重构出垮塌井段的纵、横波速度及密度测井曲线;通过建立缝洞型储层的地震地质模型,利用正、反演技术同时验证了贝叶斯叠前反演在SN1井区的适用性及敏感弹性参数识别储层的有效性。最后将叠后曲率属性与叠前反演的敏感弹性参数属性进行融合,对碳酸盐岩缝洞型储层进行精细刻画,预测出SN1井区两条相交断裂带的交会区域为最有利勘探区带。

四川盆地大猫坪地区二叠系长兴组生物礁气层叠前反演识别

针对四川盆地大猫坪地区开江—梁平海槽台缘带单层生物礁储集层薄、横向变化快、与围岩的纵波波阻抗差异小、利用常规叠后反演预测生物礁储集层及流体性质比较困难等难题,通过实验室测定的岩心物性数据与测井纵横波速相关分析,提出了基于不同孔隙度区间的横波计算公式,解决了研究区部分井缺乏横波测井资料的问题。通过AVO正演分析,指出储集层孔隙度是导致研究区AVO类型变化的主要因素,而含水饱和度不会改变AVO类型但会对AVO变化幅度产生影响。根据弹性参数交会分析,发现流体因子是研究区生物礁储集层含气性的敏感参数。通过对比叠后波阻抗反演、叠后高频衰减属性、叠前同时反演和角道集AVO异常分析,发现利用叠前同时反演方法得到的流体因子进行生物礁气层识别与实际钻井符合率最高。最后根据流体因子分布特征,对研究区长兴组生物礁储集层含气有利区进行预测,指出大猫坪地区A区块长兴组顶部生物礁圈闭为下一步勘探有利目标。

一种基于叠前反演的孔隙度预测方法

非线性反演方法在储层预测中得到了广泛地应用,但其通常只采用叠后波阻抗反演结果和叠后属性进行预测,进而忽略了叠前道集中包含的岩性信息。这里提出了一种基于叠前反演的储层预测方法,可以有效地利用叠前信息进行储层预测。首先对叠前道集进行针对性处理,使其满足叠前反演的要求,其次改进横波估算方法获得高精度的横波数据,并针对叠前数据进行子波提取,然后通过叠前反演获得纵波、横波阻抗和密度信息,最后结合叠前属性,采用概率神经网络方法(PNN)来反演储层孔隙度参数,该方法克服了叠后波阻抗反演进行储层预测造成的多解性问题,并提高了储层识别的精度,预测结果与测井一致,证明该方法正确有效。

基于叠前反演的储层预测技术在陕北黄土塬白云岩气藏的应用

近年来,陕北黄土塬地区下古生界奥陶系中组合马五5地层发现了一大批白云岩岩性气藏。但是由于黄土塬地表条件复杂,地震资料成像精度差,马五5储层分布面积广、厚度薄、非均质性强、横向变化快,地震预测难度非常大。文中针对近年在陕北苏203井区实施的600 km2三维高保真地震资料,在强化岩石物理分析和叠前反演的基础上,创新应用FFP(岩相流体概率)分析技术,结合完钻井拟合弹性参数函数关系式,计算得到工区马五5地层的白云岩概率体、含气概率体、孔隙度及含气饱和度,刻画了苏203井区马五5白云岩储层含气有利区的平面展布。评价、落实了钻探有利目标,取得了较好的效果。

基于FOA的叠前反演方法

本文提出一种基于果蝇优化算法的非线性叠前反演方法,利用Schaffer函数F6进行算法性能测试,并对不同加噪百分比的模型数据利用果蝇优化算法(FOA)进行EI反演,提取相应的弹性参数,反演能够收敛到全局最优解。将此法应用于鄂尔多斯SLG地区实际二维数据,能够快速得到较稳定可靠的弹性反演参数,表明文中方法能够用于指示气层的横向变化。