基于改进Xu-White模型的富有机质页岩横波预测方法研究

横波速度是储层表征描述、AVO分析和流体识别的重要信息。干酪根是富有机质页岩的重要成分且具有非固体非流体的特殊弹性性质,常规处理方法是将其等效为流体。这里提出了一种基于变化孔隙纵横比Xu-White模型的富有机质页岩横波预测方法,首先将干酪根同时等效为基质矿物和孔隙流体引入模型中,然后利用模拟退火粒子群算法,在约束条件下,反演出变化孔隙纵横比,并以变化孔隙纵横比初始化,模型构建富有机质变化孔隙纵横比Xu-White模型,最后结合测井信息与岩石物理模型预测横波速度。将该方法应用于中国西南部四川盆地东南焦石坝地区某井位,通过对比固定孔隙纵横比Xu-White模型方法与干酪根流体等效的变化孔隙纵横比Xu-White模型预测结果,验证了该方法的适用性和准确性。本方法将为富有机质页岩的研究提供更准确的横波速度资料。

基于Xu-White模型的叠前AVO优化反演在深海浊积储层应用

Glengorm区上侏罗统砂层组Freshney油气资源富集,储层精细刻画是其难点,主要包含两方面:(1)目的层段砂、泥岩阻抗叠置,而受制于测井资料品质,叠前Vp/Vs弹性信息辨识岩性能力较弱;(2)地震资料频带窄、信噪比S/N较低,导致常规反演手段难以有效刻画储层,气层预测难度大。对此,本文首先应用Xu-White岩石物理建模方法,正演分析弹性参数并优化Vp/Vs辨识岩性能力;其次,在叠前AVO反演流程上提出统计性子波解决常规反演砂体预测精度较低问题;最后,利用FFP岩相流体识别技术完成Freshney气层精细刻画。靶区应用表明:该项技术较好地解决了Freshney储层流体刻画难等问题,对英国北海盆地深海浊积砂岩精细刻画具有一定的借鉴意义。

基于Xu-White模型横波速度预测的误差分析

在砂泥岩剖面中,基于Gassmann方程和Xu-White岩石物理模型,利用常规测井资料及实验室岩石物理数据进行横波速度估算.模型中考虑了泥质砂岩中基质性质、泥质含量、孔隙度大小和孔隙形状以及孔隙饱含流体性质对岩石速度的影响.综合分析了模型中砂、泥岩和孔隙流体弹性参数以及孔隙纵横比等输入参数的误差对预测横波速度精度的影响.数值模型试验表明,在Xu-White模型中采用变化的孔隙纵横比估算出的横波速度远远比采用固定孔隙纵横比估算出的横波速度准确.

基于修正Xu-White模型的碳酸盐岩横波速度估算方法

在许多实际地球物理资料中往往缺失横波速度信息,这给叠前地震属性分析和叠前地震反演均带来不利影响。如今针对碎屑岩地区的横波速度预测方法已日趋成熟,而针对碳酸盐岩地区的研究相对较少。本文基于经典Xu-White模型,从岩石物理角度构建出一种适用于碳酸盐岩的修正Xu-White模型;然后类比于Pick-ett、Castagna等建立的碳酸盐岩纵横波速度经验公式,建立了更适用于碳酸盐岩地区的经验公式;将该经验公式和修正Xu-White模型应用于实际碳酸盐岩地区的横波速度预测,对预测结果进行的对比分析证实,修正Xu-White模型具有更高的横波速度预测精度。

虚拟孔隙度优化Xu-White模型法预测横波速度

纵、横波速度和密度是连接岩石各种物理性质与地震波勘探的桥梁,是储层岩性、物性和流体分析识别的重要参数。在实际工作中只有极少数井进行了横波速度测井,甚至没有横波资料,而利用横波速度可以得到泊松比、拉梅模量等反映流体性质的物理量,减少地震振幅解释的多解性,这种情况下,就需要预测横波速度。文中在Xu-White理论模型的基础上,通过引入虚拟孔隙度和误差融合技术,优化了预测横波速度过程,减少了孔隙的扁度和骨架参数带来的误差,并在预测过程中增加了质量控制手段,提高了横波预测的精度。在肇源南和敖南地区的横波速度预测工作中,预测结果与实测横波吻合程度较高,说明该方法在实际应用中能够取得较好的效果。

Xu-White模型预测横波速度的不确定因素分析

自Xu和White(1995)建立了泥质砂岩的有效介质模型(Xu-White模型)后,很多地球物理学者用此模型或改进的模型进行岩石横波速度的预测,但至今很少有人对Xu-White模型预测过程中的不确定因素进行详细总结。介绍了Xu-White模型及其预测流程;对预测过程中的不确定因素进行了分析,指出在使用中可以根据实际地质情况合理的取舍参数,从而能更有效地进行纵横波速度预测。

基于Xu-White模型的致密砂岩储层含气性评价

鄂尔多斯盆地东部致密砂岩储层属于典型的岩性气藏,储层物性差、储集空间有限、孔隙结构复杂,常规测井资料易受岩石骨架影响,孔隙流体对其响应特征的贡献小,测井曲线难以有效突出反映孔隙流体的信息,导致气层识别难度大。为了解决这一难题,基于Xu-White模型,利用阵列声波测井资料,结合Biot-Gassmann方程和流体替换模型,获取纵横波速度比差值、体积模量差值等含气敏感参数和含气指示因子,提出了一种识别致密砂岩气层的新方法。结果表明:阵列声波测井能够提供反映地层骨架和流体特征的声学信息,是致密砂岩储层含气性评价的有效手段;体积模量差值和含气指示因子识别准确度较高,含气性评价效果较好,而纵横波速度比差值评价效果较差。通过实际资料处理和试气资料成果验证,该方法评价鄂尔多斯盆地东部致密砂岩储层的含气性具有较高的有效性,同时可为其他地区同类致密砂岩储层含气性评价提供技术支持。

利用Xu-White模型估算地震波速度

在测井资料中,通常缺乏横波测井资料,这为地震波正演模拟和地震反演都带来一定的困难。基于Xu White模型,作者利用常规测井资料AC,RT和GR曲线,以及实验室岩石物理数据进行地震波速度估算,有机地结合了Gassmann方程和Kuster Toks z模型,并充分考虑到了泥质砂岩中岩石基质性质、泥质含量、孔隙度大小和形状及孔隙饱含流体性质对岩石速度的影响。然而,由于存在“数据测量”和“模型估算”的不精确性,输入参量和输出结果都不可能完全的精确,为此在利用Xu White模型的同时引入信息合取反演算法,建立一个联系所有输入参数和输出结果之间的后验概率密度函数,通过寻找模型空间的最大似然点达到最优化模型结果的目的。该反演方法应用于吉林新立油田测井资料分析,纵波速度和密度估算结果在可接受的误差范围内,能够对由于井壁垮塌造成的密度测量偏差进行校正,为横波估算结果的利用提供了合理性保证。

基于Xu-White模型TZ地区致密砂岩弹性波速测井解释

深层致密砂岩储层是TZ地区油气勘探、开发的重点,纵横波弹性波速精细解释对地震、测井及钻完井施工均具有重要意义。由于该地区大部分井缺少密度及横波测井资料,而这些资料往往是弹性波速反演或进行预测效果验证所必须的。本文首先利用常规中子、泥质等测井资料对声阻抗进行反演,对各井岩石密度进行精细解释。利用基质矿物模量自提取方法及Xu-White模型对致密砂岩基质矿物体积模量及剪切模量、干岩样体积模量及剪切模量进行表征,最后利用Gassman方程对岩石纵横波波速进行预测。结果表明,AC与自适应提取的基质矿物各模量间存在较好的二次多项式相关性,因此可以利用AC对基质矿物各模量进行定量表征,从而简化自适应提取方法,提高计算效率;利用该方法预测的纵波及横波波速平均相对误差分别小于0.8%和2%,明显好于常规经验法,因而对于该地区深层致密砂岩储层地质结构精细解释具有参考价值。

采用Xu-White模型进行横波预测影响因素分析

砂泥岩的Xu-White模型常被用于横波预测,该模型综合考虑了砂泥岩中的泥质含量、孔隙度及孔隙形状、孔隙饱含流体的性质等对岩石速度的影响。为了深入了解泥质含量、含水饱和度、砂岩孔隙纵横比对Xu-White模型横波预测影响因子的大小,建立了三个气水模型进行试验并分析。结果表明:误差影响权重由高到低依次为泥质含量、砂岩孔隙纵横比、含水饱和度。运用综合考虑三个误差因素的改进Xu-White模型进行横波预测的结果与实测资料吻合性良好。

基于Xu-White模型横波速度预测的误差分析

在砂泥岩剖面中,基于Gassmann方程和Xu-White岩石物理模型,利用常规测井资料及实验室岩石物理数据进行横波速度估算。模型中考虑了泥质砂岩中基质性质、泥质含量、孔隙度大小和孔隙形状以及孔隙饱含流体性质对岩石速度的影响。综合分析了模型中沙、泥岩和孔隙流体弹性参数以及孔隙纵横比等输入参数的误差对预测横波速度精度的影响。数值模型试验表明,在Xu-White模型中采用变化的孔隙纵横比估算出的横波速度远远比采用固定孔隙纵横比估算出的横波速度准确。

基于Xu-White模型的横波计算在厄瓜多尔18区块的应用

叠前弹性阻抗反演中，除需要纵波时差、密度测井资料外，还需要用到可靠的横波时差。由于横波测井采集成本较高，在实际生产中测量较少，且部分实测横波受环境影响后对流体性质（含油气性）的反映并不理想。因此，为得到能够准确反映岩性及含油气性的弹性参数，利用纵波时差及其他测井资料处理成果，使用基于Xu-White模型改进的方法计算横波，并应用于叠前弹性阻抗反演，以预测岩性发育及流体分布情况。以厄瓜多尔18区块为例，应用上述方法计算横波曲线，实现了在强非均质性砂体中的流体预测，且根据预测结果所设计的井位获得了高产工业油流。

基于岩相约束的Xu-White模型线性化近似与反演

Xu-White模型为强非线性模型,无法直接进行线性化近似、实现储层物性线性化反演。对Xu-White模型进行正演分析,发现泥质含量是影响模型非线性强弱的关键因素。为此,提出岩相约束的岩石物理模型线性化近似方法,实现了由Xu-White模型线性化反演储层物性参数。主要有四个步骤:①利用测井曲线建立岩相模型;②利用泰勒级数展开方法,分岩相对Xu-White模型进行线性化近似;③依据贝叶斯理论建立储层物性反演目标函数,并利用最小二乘优化算法反演孔隙度、泥质含量与含水饱和度等参数;④通过不确定性分析,验证反演结果的可信程度。该方法在模型试算及实际测试中均取得了较高质量的反演结果。

基于Xu-White模型的横波速度预测

在叠前地震属性分析和叠前地震反演中,若缺失横波信息,将会降低解释精度,对油气勘探造成不利影响。因此,预测横波速度就显得十分重要。与各种预测横波速度的方法相比,Xu-White模型综合考虑孔隙度、密度、泥质含量等因素的影响,符合砂、泥岩地层的实际情况,具有较高的预测精度。但由于砂、泥岩孔隙纵横比难以在实验室测得,使Xu-White模型的应用受到限制。在对Xu-White模型研究的基础上,通过引入模拟退火算法和粒子群算法寻求最优解,避免了搜索过程陷入局部极小解,提高了横波速度预测的精度。该方法在大港油田的实际资料处理中取得了较好的效果。

测井资料Xu-White模型预测横波速度的一些新观点

目前横波预测的方法大致可以分为两种:经验公式预测和理论岩石物理模型。由于经验公式预测一般具有区域性,研究者更重视岩石物理模型预测。目前大多数岩石物理模型预测横波的方法假定地下流体的物性参数(速度和密度)不受地层深度的影响,且孔隙扁率是恒定的,实际上这并不科学。因为矿物的体积模量和剪切模量随所处地层深度发生改变,而对于孔隙扁率则随颗粒形状、孔隙度等的变化有较大变化。针对这些情况,提出一种新的改进的Xu-White横波预测方法,并可取得较好的效果。

基于Xu-White模型的优化测井横波速度预测技术研究与应用

为了减小Xu-White模型参数提取误差对预测精度的影响,在理论研究的基础上,通过引进虚拟孔隙度变量和非线性优化算法,形成了一种基于Xu-White模型的优化测井横波速度预测技术,并建立了应用流程。虚拟孔隙度变量能够较好地容纳Xu-White模型因砂、泥孔隙的扁度和骨架等参数提取所带入的误差,进而提高其预测精度。该技术在渤海湾地区实际资料处理应用中取得了较好的效果。

泥岩基质弹性参数对Xu-White模型横波速度估算的影响

Xu-White模型被广泛用于砂、泥岩横波速度预测。通常在利用该方法进行横波速度预测时,往往假定各深度点泥岩基质的纵、横波时差及密度三个岩石参数为常数,这会引起岩石基质弹性模量估算不准确,进而影响横波速度计算精度。数值分析表明,调整泥质中黏土矿物类型及混合比例可引起横波速度的变化。实例分析表明,考虑变化的泥质弹性参数,利用反演对Xu-White模型的输入参数进行误差校正,可提高横波速度的预测精度。

基于基质矿物模量自适应提取横波速度反演方法

鉴于运用Xu-White模型时基质矿物模量(体积模量和剪切模量)取值较为困难,本文通过引入干岩石泊松比(σdry),借助Gassmann-Boit-Geertsma方程,提出一种改进基质矿物体积模量的自适应提取方法。在提取基质矿物体积模量的同时,也提取基质矿物剪切模量,从而有效地解决了取值问题,使得利用Xu-White模型准确反演横波速度成为可能。实际资料表明,基于基质矿物模量自适应提取的横波速度反演方法,不仅可以保证基质矿物模量的取值精度,而且能够提高反演横波速度的精度,反演与实测横波速度的相对误差不超过7%,误差均值仅为1.389%。

基于岩石物理的致密碎屑岩气藏岩性及流体概率预测

我国致密碎屑岩气藏具有低孔、低渗、储层非均质性强等特点。由于致密气藏埋深较大,目的层地震资料通常信噪比低、主频低,利用单一叠前弹性参数预测有效气层的精度有限。为提高致密气藏的预测精度,以建立适用于低孔、低渗气藏的岩石物理模型为基础,优选出对气层识别敏感的弹性参数组合。通过确定性岩石物理模型和统计岩石物理方法实现测井资料中没有的储层及泥岩的岩石物理表征,并和原测井数据结合建立各类岩性概率密度函数。最终基于地震弹性参数反演数据和概率密度函数,利用贝叶斯岩性判别方法预测岩性流体概率。结果表明:Xu-White模型适用于表征工区低孔、低渗砂岩。运用多弹性参数贝叶斯判别方法能提升岩性识别的成功率。多变量Monte Carlo随机模拟方法有效地拓展了泥岩的岩石物理表征。岩性及流体概率预测结果与实际钻井结果一致,证明了该套方法预测致密碎屑岩气藏的有效性。

储层地震岩石物理建模研究现状与进展

岩石物理建模是地震岩石物理研究的重要内容之一。基于双相介质和等效介质理论,将地震岩石物理建模的理论框架分为岩石基质、岩石骨架、孔隙填充物和饱和岩石四部分,在该理论框架下对现有地震岩石物理建模基本理论及各理论模型的假设条件和适用范围进行了阐述;针对碎屑岩、碳酸盐岩、致密砂岩、页岩等不同类型储层岩石的矿物组分、微观孔隙结构及孔隙填充物性质等,在探讨岩石物理建模现状及难点的基础上,对目前较为适用的建模方法进行了论述。研究表明,在充分考虑储层微观特征、有效利用多种资料的基础上建立的地震岩石物理模型,可有效描述储层微观物性特征和宏观弹性性质之间的定量关系,为储层定量解释、流体识别等提供可靠的依据。