基于XGBoost算法的v_(P)/v_(S)预测及其在储层检测中的应用

鄂尔多斯盆地碳酸盐岩地层蕴含着丰富的油气资源。在勘探实践中发现,大牛地气田马家沟组断层发育、断距小,类型多样且成因复杂,给勘探、开发带来了较多挑战。为了应对这些挑战,提高储层预测的精度变得至关重要。在分析大牛地气田敏感弹性参数的基础上,建立地震属性与储层纵横波速度比(v_(P)/v_(S))的关系,提出一种基于XGBoost算法的地震多属性v_(P)/v_(S)预测方法。为了进一步提升XGBoost算法的预测精度和泛化能力,采用贝叶斯算法对XGBoost算法的超参数进行优化,从而找到最佳的超参数组合,以确保模型在训练集和测试集上的性能均能得到提升。将XGBoost算法应用于Marmousi 2模型进行横波速度预测,预测值与实际值相关系数超过0.88,而均方误差、平均绝对百分比误差分别低于6.55×10^(-7)和4%,验证了该方法的准确性和可靠性。在鄂尔多斯盆地大牛地气田,应用该方法获得的v_(P)/v_(S)成功识别出含气储层,结果与实际钻井数据一致。理论模型和实际数据应用结果表明,XGBoost作为一种强大的机器学习算法预测精度较高,为直接由叠后地震属性预测v_(P)/v_(S)提供了一种有效的途径。

文安地震前后首都圈分区波速比时变特征

2006年7月4日在首都圈数字地震台网的中南部发生了河北文安MS5.1地震.此次地震为该数字地震台网2002年投入运行以来发生的最强地震事件.本文利用多台和达法,分析处理了首都圈107个数字地震台站2002—2007年判读的大量震相数据.为提高波速比计算的精度和稳定性,对波速比计算环境和条件进行了多方面限定.例如,地震发生位置相对集中,台站选取范围有限,参与计算到时数据在5个以上,以及线性拟合精度高、误差低等.经这些限定条件后的研究发现,文安地震前,在文安和唐山附近地区地震波速比出现正常—降低—恢复—发震的异常演变过程.震前1年,出现波速比较明显降低过程,异常持续时间1年左右;同期邢台、京西北、京西南、京津和北京地区波速比的变化则基本平稳.文安地震发生后,文安和唐山地区的波速比恢复正常的平稳变化状态.通过波速比计算结果的误差和稳定性分析认为,文安地震前在文安和唐山附近地区地震波速比异常是可信的.

多极子声波测井的裂缝识别与评价

多极子声波测井在油田应用广泛,对地层裂缝进行评估和分析是其一个重要应用。简要介绍了多极子声波测井在裂缝识别中的国内外研究现状,并简述了多种现有的利用多极子声波测井资料评价裂缝的新方法。以鄂尔多斯盆地X井区实际的多极子声波测井资料处理为例,利用纵横波时差比判断裂缝倾角、井孔模式波声衰减判断裂缝倾角和有效性、斯通利波反射系数确定裂缝位置。利用横波时差各向异性和快慢横波频谱差异估计裂缝发育程度、快横波面方位确定裂缝走向。结合实际电成像测井资料进行了进一步的对比和验证,并对上述方法在裂缝评价中的作用与干扰因素进行了归纳总结。综合应用多种方法进行裂缝识别,可以获取更多的裂缝参数,克服单一方法的部分多解性,从而使基于多极子声波资料的裂缝评价更加准确合理。

应用声波全波列测井计算裂缝性含气储层参数

裂缝性气层的解释目前仍存在许多困难 ,主要原因是测井特征微弱 ,不易识别。在文献总结的基础上 ,采用纵波首波幅度比值法、合成横波时差重叠法、纵横波速度比法、等效弹性模量差比法和三孔隙度重叠法等方法定性识别气层 ,其目的在于通过突出气层的测井特征来识别气层。引入弹性模量差比计算含气饱和度 ,并用一口井的核磁测井差谱结果进行了对比验证。没有横波资料的井 ,通过引入纵、横波地区经验关系来获得横波。应用提取的斯通利波也可以计算渗透率。某油田 7口井的处理结果与地质实际吻合 ,表明这种方法切实可行 ,可以全面评价裂缝性气层。

长庆气田榆林区山2段砂岩气藏的AVO分析

AVO分析方法是利用地震反射波振幅与炮检距的关系来识别岩性、检测油气的一种地震技术。它充分利用地震采集中的多种信息 ,进行资料处理与分析 ,对于岩性勘探有很好的帮助。鄂尔多斯盆地上古生界下二叠统山西组含气砂岩主要属湖相三角洲平原分流河道沉积 ,是一种具低孔低渗和高阻抗特征的岩性气藏。在岩性处理解释上 ,很难区分含气砂岩和致密砂岩。引入AVO处理分析方法 ,利用不同岩性泊松比差异所形成的AVO特征响应 ,可以有效区分地震高阻抗层的岩性及含气性 ,部分避免了地震岩性解释上的陷阱。在长庆气田榆林区山西组山 2段高阻抗砂岩气藏的勘探开发中 ,应用高保真的CDP道集资料进行AVO处理分析 ,提高了天然气钻井的成功率 ,取得了较好的应用效果。

岩石泊松比的测井计算方法研究

岩石泊松比不仅是计算其它岩石力学参数的基础 ,也是计算地层应力及 3个地层压力的重要参数之一。该参数计算的准确与否直接影响到井壁力学稳定性评价的准确性。由于常常缺乏横波时差测井资料 ,以致不能准确地计算岩石的泊松比。针对这一不足 ,充分利用川东地区罗家寨构造LJ9井纵波时差、地层密度等常规测井资料 ,在对横波时差进行构建的基础上来建立岩石泊松比的计算模型。将该方法应用于同一构造LJ2井的泊松比的计算中 ,结果表明 ,与利用实测横波时差计算的泊松比相比 ,误差较小 ,完全能满足石油工程的需要。

砂岩泊松比垂向变化差异分析

从均匀各向同性完全弹性介质中泊松比与纵横波的关系出发，根据Ｄ地区全波列测井资料建立了该区泊松比随深度变化的关系：浅层泊松比随深度增加而增加，到达一定深度，泊松比随深度增加而逐渐减小，然后达到－稳定值。在此基础上进一步对该区含不同流体砂岩的沮松比特征及其随深度变化规律进行探讨．在浅层，含气、含油、含水砂岩的泊松比差别较大，其中含气砂岩泊松比最小，含水砂岩泊松比最大；在深层，三者之间的差别较小。

利用横纵波时差比值评价致密性储层裂缝的方法

通过对声波在岩石中传播特性的分析发现,致密性储层的横波和纵波时差都随着储层孔隙度的增大而增大,在一定孔隙度区间内横纵波时差比值基本不变;但当致密性储层中发育裂缝时,其横波时差有明显增大,而纵波时差变化不明显。横纵波时差比值越大,说明致密性储层裂缝发育程度越高。应用发现,利用横纵波时差比值评价储层裂缝的方法受到地层岩性变化、声波传播路径与裂缝发育方向的关系和地层所含流体性质等多种因素的影响,应用中应结合其他识别和评价裂缝的方法综合评价。在大庆油田深层致密天然气储层中,利用横纵波时差比值评价储层裂缝取得了较好效果。

识别凝析气层的测井新方法研究

塔里木盆地地质情况复杂，油气类型多种多样，目前已在多套层系发现了凝析油气藏；利用常规测井资料解释评价油气层，能够有效地识别并确定油气层和水层的界限，但却无法区分气层还是油层，以及如何准确划分油、气界面。电缆重复地层测试测井通过测量地层压力，建立压力—深度剖面，根据其压力梯度变化估算出地层流体性质，划分油、气水界面；中子、密度测井测量的地层含氢指数与地层介质的电子密度指数由于氢元素的存在而体现了很好的相关性，利用该相关性质可以确定地层液体含量（孔隙度），识别流体类型；偶极横波成像测井提供了当今测量地层纵波、横波和斯通利波的最好方法，通过对全波的处理，可以提取大量的岩石机械特性，由于气层对纵横波速度的影响不同，因此可以利用纵横波速度比、泊松比来直观识别油气层，划分油、气界面。通过对以上测井方法基本理论的阐述，并在实例中应用新方法解决了常规测井资料无法解决的难题。研究结果表明，利用测井新技术、新思路，结合常规测井资料能够有效识别凝析气层，准确划分油气界面。

地层物性与声波全波列波形的关系

从孔隙地层的应力与应变关系(Biot,1962年)出发,导出了井中压力波的具体表达式,针对流体饱和的粒间孔隙地层,采用具有一般意义的Johnson动渗透率公式,计算出声波全波列测井合成波形,并分析了地层物性诸参数与全波波形的关系。结果表明,在源中心频率低(≤5kHz)时,用斯通利波求渗透率较适合;在源中心频率较高时,用伪瑞利波艾雷相求渗透率较适合,但要考虑其他因素的影响;用纵波和横波时差比可确定泥质含量,也可用来识别含气层;用横波时差求孔隙度比纵波时差准确,在源中心频率不太高时,用纵波后续波有可能确定地层泊松比;在提取斯通利波信息时要注意高频水波和艾雷相的影响。文中还提及了横波的波至问题,认为横波初至主要受纵波后续波的影响,横波的后续波主要受伪瑞利波的影响,而这些影响与源中心频率、源距等有很大关系。

利用流体置换的Xu-White模型计算横波速度

在叠前弹性阻抗反演中,由于常常缺乏横波时差测井资料,导致不能准确地计算岩石的泊松比。针对这一问题,充分利用井的纵波时差、地层密度、泥质含量、孔隙度、含水饱和度等常规测井资料以及岩石骨架和流体的各种弹性参数等构建流体置换的Xu-White模型,用以计算横波时差。将该方法应用于MBTL地区M区块的PMNA-001井以及另一F区块的F18B-29井、F18B-116井的横波时差的计算,结果表明,与实测横波时差相比,误差较小,完全能满足横波弹性反演和油气预测的需求。

YC地区转换波数据处理及裂隙预测

裂隙介质的横波响应能提供对裂隙走向与密度一种直接测量.为了探测YC地区裂隙型储层特征,在该区进行了纵波源三分量数据采集.经过精细地处理,YC地区转换波成像质量得到了改善.以此为基础,对该区的裂隙特征进行了预测.预测结果与本区的应力场分析和钻井揭示的裂隙特征比较吻合.本文所介绍的一些关键转换波资料处理技术、解释方法和分析结论对今后陆地转换波勘探有一定借鉴作用.

川东北地区碳酸盐岩气层识别方法研究

川东北地区碳酸盐岩地层岩性复杂、储集空间多样、气层识别存在很大困难。根据电阻率、中子、密度、多极子阵列声波等测井曲线特征,探讨了双侧向电阻率分析、孔隙度比值、孔隙度-含水饱和度交会图、纵横波速度比值等多种气层识别方法,并针对不同识别方法分别研究了其适用性,由此对川东北地区碳酸盐岩地层不同孔隙结构的储层提出了相应的识别方法。对复杂岩性地层与孔隙结构类型多样的储层,最好综合多种判断方法进行分析判断。灵活运用这些方法,可在实际生产应用中见到良好效果。

致密砂岩储层的非线性AVO分析方法

现有AVO分析方法基于纵波、横波速度比近似为2这一假设条件,且不能反映界面的密度变化。结合苏里格气田致密碎屑岩储层特点,提出不完全依赖速度比假设的,基于纵波速度变化率、横波速度变化率和密度变化率的三参量非线性AVO分析方法。数值模拟结果表明,提出的近似方法所得的反射系数介于Zoeppritz精确表达式和Aki&Richard近似之间,苏五试验区流体预测结果与实钻井吻合较好,证实了方法的有效性。

PS转换波共转换点的几种计算方法及实际应用

目前常用的共转换点计算公式是在单层均匀介质模型条件下导出的。Thomsen于 1999年提出多层介质条件下的共转换点计算公式 ,其假设前提与实际情况更为接近 ,对纵横波速度比的定义也更为精细。通过采用上述 2种不同计算方法对实际资料进行共转换点分选及叠加处理并对比 。

纵横波试验在准噶尔盆地火成岩气层识别中的应用

通过纵横波速度对准噶尔盆地XX气田火成岩不同岩性的孔隙度、含水饱和度进行试验研究,得出相同的岩性纵横波速度比变化范围较大、纵横波速度比与孔隙度没有明显的关系的试验结果。因此利用纵横波速度比识别气层时,可以忽略孔隙度的影响,且纵横波速度比储层含气时明显较低,储层含水时明显增大。此外,基于纵横波速度试验,构建了不同岩性纵横波速度比气层识别图版,并将所构建的图版用于准噶尔盆地XX气田火成岩储层气层识别中,识别结果与试采对比表明,所述方法识别精度高,具有广阔的应用前景。

利用偶极横波资料进行疑难气层评价

储层电阻率高低、三孔隙度曲线差异等特性是识别气层的基础,但对于低电阻率、低孔隙度、低渗透率疑难气层,其测井响应特征不明显,造成利用常规测井资料和方法评价困难。偶极横波测井资料包含了大量反映储层骨架和流体特征的声学信息,如何充分利用这些信息进行复杂气层评价是天然气解释的研究重点。以岩石机理分析为基础,通过研究岩心声学特征,提出最佳弹性力学参数及横-纵波转换半定量评价气层的2种方法。采用DSI纵横波资料,根据这2种方法对某地区疑难气层资料进行处理,取得了明显效果,为复杂疑难气层测井评价提供技术手段。

VSP纵、横波联合解释及应用

利用非零偏VSP上行转换SV波 ,求得SVCDP深度剖面和SVCDP时间剖面 ,借助SVCDP深度剖面与SVCDP时间剖面特征相似的特点 ,对井所在地区横波勘探解释提供地质属性标定依据。由下行P波和转换SV波下行波场 ,求得各地层纵、横波速度比和泊松比参数 ,与地层岩性进行比较 ,对储集层含油气特征预以评价。

山区纵、横波联合勘探的资料解释

综合利用纵、横波联合勘探资料,不仅有利于寻找地层圈闭、岩性圈闭、裂缝圈闭等非构造油气藏,而且能正确判断岩层中流体的性质、地下岩性变化及裂缝带的分布范围,提高资料解释成果的精度。本文以四川 HBC 地区为例,介绍了横波层位的标定、碳酸盐岩储层的构造解释及天然气富集带的判别等方法。在资料解释中,要特别注意纵、横波振幅比和速度比异常的分析。在HBC 地区的纵、横波振幅比异常和速度比异常多分布于构造的轴部和小鼻褶上。振幅比异常区一般为天然气聚集区,速度比异常多为裂缝发育带的反映。在上述两种异常同时存在的构造部位所布的探井,均取得了很好的钻探效果。

基于变骨架时差的纵横波速度比识别轻质油气层的方法研究

在测井解释中骨架时差通常取某一岩性的理论值,实际情况是骨架通常是由多种成份组成,这样计算结果会出现偏差。为了消除这种误差,研究利用实测的骨架成份含量计算实际的骨架时差值(变量),用该骨架值计算水层的理论纵横波速度比作为背景值,实测的纵横波速度比与背景值在水层重合,在轻质油气层则小于背景值。该方法在一定程度上消除了由于骨架成份变化而引起的多解性。