基于Gassmann方程的鲕滩储层流体替换模拟技术及其应用

基于单井资料的储层地震响应模拟和流体识别大多采用褶积模型,但对于复杂地质模型,采用褶积模型模拟的波场动力学特征不明显。提出了基于Gassmann方程的流体替换波动方程模拟技术,从波动方程角度刻画了复杂鲕滩储层模型的地震响应。该方法利用Gassmann等效介质理论,对鲕滩储层实现由干岩石到有效孔隙饱和岩石的替换,由已知预测未知;之后通过建立鲕滩薄互层模型和薄互层楔形体模型,正演模拟了鲕滩储层含气后的地震响应,地震响应表现为"亮点"特征。

基于Gassmann方程的流体替换流程

利用Gassmann等效介质理论定量分析了岩石物性参数和地震动力学参数之间的关系。结合部分岩石物理等效理论及经验公式，探讨Gassmann方程的3种流体替换流程。利用替换后目的层等效参数，能够为正演模拟替换层波场特征、实现由已知预测未知和岩性预测及气水识别提供资料。

不均匀碳酸盐岩中流体置换最佳模型的选择

为了评价可选模型,比较了在中东碳酸盐岩油藏中使用的Gassmann模型、扩展到Gassmann模型和Patchy饱和模型。计算了开采8年和15年后由于水替换油所引起的地震变化情况。发现Gassmann模型通常可以预测地震的最小变化。Patchy饱和模型展示出Patchy饱和模型在两个研究的方案中对4D时差地震显示了有利的结果。

声-电测井联合流体识别因子构建方法及其应用——以川东北碳酸盐岩气藏为例

针对碳酸盐岩复杂储层流体识别困难的问题,提出了构建声-电测井联合流体识别因子的方法。利用阵列声波等测井资料计算弹性力学参数,构建流体指示系数以表征各弹性力学参数对流体的敏感性,优选敏感弹性参数构建流体识别因子。基于Gassmann理论和阿尔奇公式,证明在气、水两相均质介质中,传统流体识别因子(F)与电阻率参数(R0/Rt)对气、水相对含量的指示具有一致性,以此为依据构建了新的流体识别因子。对比几种流体识别因子的流体指示系数,显示新的流体识别因子的流体指示系数最大,流体识别能力最强。依据新的流体识别因子和纵横波速度比交会图版确定了区域流体识别标准,将其应用于川东北地区碳酸盐岩储层的流体识别,解释结果与试采结论吻合较好。该流体识别因子为碳酸盐岩储层流体识别提供了有益参考。

基于Gassmann方程岩石速度倒转现象成因分析

Gassmann理论主要用于处理流体替换问题,在进行流体替换研究中发现总会在一定情况下出现"倒转现象"。解释为在一定的孔隙度情况下,100%含气岩石速度大于100%含水岩石速度,这同岩石物理实验室测试结果相违背。因此针对不同的岩样数据及测井资料,图示分析了完全饱和岩石速度倒转成因,发现替换后饱和岩石密度差异过大会造成此现象。同时在对碳酸盐岩储层岩石进行了饱和度替换数值模拟后发现,模拟结果同实验室测试数据趋势一致,只是碳酸盐岩对孔隙度大小分类不同。因此强调了流体替换正演模拟的重要性,在一定物理意义下的替换才有实际价值。

基于模型的叠前数据多参数非线性反演

该文提出了一种基于模型的叠前数据多参数反演方法。通过测井资料建立井旁处地层模型,其模型参数包括每层的层位信息及纵波速度、横波速度与密度。以Gassmann流体置换理论为指导,区分模型中的渗透性地层与非渗透性地层,并根据研究区实际特点建立模型中每一地层相应的岩石物理回归关系及各层模型参数的先验函数。在贝叶斯原理的基础上,通过Zoeppritz方程简化公式及褶积模型建立反演参数的后验概率模型。用Marmousi2模型来检验所提出的反演算法,结果表明该方法不仅可以获得较准确的反演结果,还可以获得各参数对指示油气与否的敏感性及反演结果的多解性信息,从而降低最终决策的风险。

薄储层的反射特性及其AVO属性分析

针对薄储层地震反射模型,利用Gassmann流体置换方程分析了薄储层的孔隙度和含油、含气饱和度等因素对P波速度、S波速度和介质密度的影响;根据薄层反射动力学和粘弹各向异性理论,利用AVO技术研究了薄储层物性参数与地震反射特征之间的关系。研究结果表明,含气饱和度的变化使气体的可压缩性发生改变,P波速度随含气饱和度的增加由急剧降低转为缓慢升高;孔隙度的变化对P波速度、S波速度和介质密度的影响要大于含油、含气饱和度变化的影响;不同孔隙度薄层的AVO响应差异明显;孔隙度增加,AVO属性中的截距和梯度对含气饱和度的变化比对含油饱和度的变化敏感;薄层反射的AVO响应与薄层厚度有关,薄层厚度增加时,对其含油和含气饱和度的变化,梯度属性比截距属性更敏感。

岩石物理分析技术在储层预测中的应用

岩石物性分析是储层描述的基础工作,通过研究岩石的物性参数,建立岩石的体积模型.根据Gassmann理论,求取地层在含有不同流体时的密度、剪切模量、体积模量,通过分析测井曲线重构,完成测井曲线的环境校正,计算出测井的横波曲线.通过计算改善地震与测井之间1相关性,提高测井约束反演的质量和对油气的识别能力.

利用五维数据直接提取裂缝型储层参数

现有裂缝型储层流体识别方法在构建流体敏感参数过程中没有考虑岩石骨架、裂缝、孔隙及油气水耦合影响,对五维数据中丰富的方位信息蕴含的流体信息挖掘不够,并且针对裂缝型储层油气识别以间接计算参数为主。宽方位地震五维数据反演本身存在“病态解”及“不确定性”等问题,多裂缝参数同时反演更易导致储层参数反演精度下降。因此,基于间接代数组合的流体因子在计算过程中不可避免地累积计算误差,影响油气识别效果。为此,结合各向异性Gassmann孔隙弹性理论和线性滑动理论,以“固液缝”解耦流体因子为基础,推导了由“固液缝”解耦流体因子直接表征的新的纵波反射系数方程,分析、讨论了新纵波反射系数方程的适用条件及敏感性;在此基础上,构建贝叶斯框架的地震反演目标函数,并基于时频资料研究五维数据流体识别方法,可直接获得裂缝型储层“固液缝”解耦流体因子,消除了累计误差的影响,提高了预测精度。模型试算及实际资料处理表明,所提方法可以合理、可靠地预测裂缝型储层油气分布。

地震岩石物理学基本准则

引言 过去的50年间,在研究与地震勘探学和天然地震学有关的岩石和矿物的物理特性方面取得了巨大的进步.在此期间,发展了很多的理论,同时进行了很多实验.许多这样的理论与实验结果已经在推进地球科学和勘探技术方面起到了重要准则的作用.本论文试图对这些结果做出一定的总结.

复杂非均质储层渗透率模型的分类评价方法

针对非均质性强、不同区块或不同层位相同孔隙度条件下渗透率级差明显的情况,综合考虑各种复杂储层渗透率的影响因素后,利用传统渗透率模型对基于流动单元指数的储层渗透率分类进行改进,建立了符合莺歌海盆地的渗透率分类模型。并提出了选取经Gassmann流体替换校正后的纵波时差、孔隙度以及泥质含量3条测井曲线,运用Fisher判别分析法建立储层渗透率类型判别标准的新方法。应用该判别方法于莺歌海盆地A1、A2气田中,结果表明:该方法判别的渗透率类型准确度极高。

上覆压力变化时孔隙岩层弹性波速度的确定及其普遍意义

在沉积正旋回砂砾岩储层的探井中采集了不同岩性的典型样品.在不同的有效覆盖压力P及孔隙流体为不同相态（气饱和、水饱和和油饱和）下测试了岩石的纵、横波速度（Vp,Vs）,分析了不同类型的孔隙流体对速度的影响.用适于低频条件下的Gassmann方程计算水饱和样品的Vp,Vs值,并和实验结果（高频条件下）比较,认为运用Gassmann理论一般可用于计算含有孔隙流体的岩石弹性波速度,以此预测由于孔隙流体的变化所引起的岩石速度的变化,精度是在石油工程的许可范围内的,其结果对声波测井和地震勘探资料处理具有理论和实际意义.