岩石物理驱动下地震流体识别研究
探析叠前同时反演进行岩性识别及流体预测技术.
探析叠前同时反演进行岩性识别及流体预测技术1.引言反演方法是利用地震资料进行岩性识别和流体预测的有效手段。
常规的纵波阻抗反演利用叠后地震数据，反演得到纵波阻抗，进而利用纵波阻抗与地下介质岩石物理特征之间的关系，来预测地下介质的岩性、孔隙度及孔隙流体充填等特征的变化。
叠后波阻抗反演是单参数反演，很多情况下，不同地质体、不同孔隙发育、不同流体充填，会有相似的纵波阻抗特征，从而对岩性识别和流体预测造成困难。
叠前同时反演有效利用了叠前地震数据中包含的AVO 信息，通过多个共角度部分叠加数据体同时反演得到纵横波阻抗、密度、纵横波速度比、泊松比等，提供了对岩性和流体识别更为有效的弹性参数或参数组合。
相比叠后波阻抗反演，叠前同时反演结果更加准确，信息更加丰富。
东方物探研究院处理中心在国内首先引进叠前同时反演技术，在四川盆地广安地区须家河组低孔低渗型储层预测及含气性检测等多个项目中取得了很好的成效。
2.叠前同时反演处理流程①角道集叠加。
对地震数据进行保幅处理和叠前时间偏移处理。
利用工区的低频速度模型进行角道集分选，然后分别对近、中、远三个角度（最少两个，可以更多）进行角道集叠加处理。
②测井曲线的编辑、校正和模型分析。
对测井数据进行认真的编辑校正，保证井口处纵横波速度和密度的真实响应。
应用Gassmann 流体替代理论研究目标储层中饱和流体充填引起的纵波阻抗等弹性参数的变化特征。
精细的测井分析为岩性识别和流体预测提供有效的敏感因子及定量化解释的依据。
③叠前同时反演。
应用不同角度范围的多个共角度部分叠加数据体，每个叠加数据体分别提取相应的子波，不同入射角下反射系数的求取利用精确的Zoeppritz 方程或简化式（Aki和Richards 等）。
基于地震数据的一维褶积模型假设，通过同时匹配不同入射角度下的合成道与地震道，同时反演得到纵波阻抗、横波阻抗、密度三个弹性参数，进一步计算得到其他弹性参数。
④反演结果综合解释分析。
《岩石孔隙中NMR油水识别技术研究》范文
《岩石孔隙中NMR油水识别技术研究》篇一一、引言随着能源需求不断增长，对油气的探测与开发成为了关键性任务。
岩石孔隙中油水的准确识别对于油田的勘探和开发具有重要价值。
核磁共振（NMR）技术作为一种无损检测手段，具有探测精度高、对样品无损的优点，广泛应用于石油工业的多个环节中。
本文旨在探讨在岩石孔隙中运用NMR技术进行油水识别技术的研究。
二、NMR油水识别技术基本原理NMR技术是一种物理测量技术，它基于原子核在磁场中的共振行为进行工作。
在油藏勘探中，岩石样本中氢原子的NMR信号反映了孔隙内流体的性质。
通过测量岩石样本的NMR信号，可以分析出孔隙中油、水的分布情况。
具体而言，当磁场作用于岩石样本时，岩石内部的氢原子会产生共振现象，通过测量这种共振频率，可以得到孔隙中流体的相关信息。
由于油和水的核磁共振特性不同，因此可以通过对比信号强度和弛豫时间等参数，识别出孔隙中的油和水。
三、岩石孔隙中NMR油水识别技术的研究方法在岩石孔隙中应用NMR技术进行油水识别，主要分为以下几个步骤：1. 样品准备：采集岩石样本，并进行必要的处理和制备工作，使其符合NMR实验的要求。
2. 实验设置：根据实验需求，设置适当的磁场强度和频率等参数。
3. 数据采集：通过NMR仪器对岩石样本进行扫描，获取孔隙内流体的NMR信号数据。
4. 数据处理：对采集到的数据进行处理和分析，提取出与油水识别相关的信息。
5. 结果解读：根据数据处理结果，结合地质知识和经验，判断孔隙中油水的分布情况。
四、技术应用与挑战在应用NMR技术进行油水识别时，需要克服一些技术上的挑战。
首先，由于岩石孔隙结构复杂，信号的解析和提取需要更精确的技术手段。
其次，油水的性质和分布受多种因素影响，如岩石类型、孔隙结构、流体性质等，这需要综合考虑多种因素进行准确判断。
此外，还需要解决信号的噪声干扰问题，提高数据的可靠性和准确性。
五、未来展望随着科技的不断进步，NMR技术在油水识别方面的应用将更加广泛和深入。
有效识别地震前兆异常，提高地震短临预报水平
有效识别地震前兆异常，提高地震短临预报水平摘要：大量地震震例及观测实践表明，破坏性地震发生之前多有前兆异常出现，流体异常在短临预报中作用效果更显著。
地震前兆异常分为宏观前兆异常和微观前兆异常，但出现的异常也不全是地震前兆异常，更多的是干扰，有效识别地震宏微观异常，至关重要。
本文主要针对笔者在日常工作中接触最多的流体异常进行阐述。
关键词：识别；地震前兆；地震短临预报0 引言地震前兆是地震孕育与发生过程直接引发的地球物理化学异常的变化，可信度高的前兆异常对后续预测地震三要素能起到积极的促进作用。
德宏州辖区地球物理观测以流体为主，经过多年的监测预报工作实践，积累了大量震例，并建立了地震预报的震例基础，在德宏及邻区多次5级地震前，州内流体测项出现了异常，并为几次盈江地震前做出短临预报提供了可靠依据，同时，在异常识别过程中也走过很多弯路。
在日常震情跟踪工作中，根据发现的宏观现象及产出的观测数据异常形态，必须有效识别是否为地震前兆异常，出现的异常未经调查与核实用于地震分析预报是不科学的，甚至是荒唐的。
1 地震宏微观异常的表现形式、产生原因、反应特点地震异常是岩体在地应力作用下，在应力应变逐渐积累、加强的过程中，会引起震源及附近物质发生物理、化学、生物、和气象等一系列异常变化，将这些与地震孕育、发生有关联的异常变化现象称为地震前兆(也称地震异常)，它包括地震宏观异常和地震微观异常两大类。
地震宏观异常，是指地震前后发生的，与地震的孕育、发生和发展有密切关系的，靠人的感官就能观察或感觉到的与正常现象不同的自然现象。
地震宏观异常的表现形式多样且复杂，大体可分为:地下水异常、生物异常、地声异常、地光异常、电磁异常、气象异常等。
德宏辖区地震宏观骨干观测点以温泉为主，主要异常形态有发浑、冒泡、翻花、升温、变色、变味、突升、突降、井孔变形、泉源突然枯竭或涌出等。
2014年5月30日盈江6.1级地震前，德宏法帕芒蚌温泉出水口冒浑水，很稠的米汤色，经实地查看落实异常点，认真听取温泉附近村民对情况进行介绍，该温泉出水口平时水质比较清澈，以前从未发生过冒浑水的现象，并且冒浑水时出水量明显增大，水质比平时滑腻，冒浑水现象大约持续一小时；梁河热水塘(荷花温泉)宏观观测点出现水热爆现象，喷出物主要是泥浆和砂石，颜色为红褐色，砂石最大直径约为5cm，水爆后形成新泉眼。
高灵敏度流体识别因子研究
式 中 ， 、 分 别 为饱 和流 体岩 石 和＝ 燥 岩 石 的体积 模 量 ， ａ 于是 有 ： Ｋ Ｋ Ｆ ＧＰ 。
Ｋ 一 Ｋ ｄ 一 一 【ｙ一 Ｍ ｉ ‘ Ｉ ／ 一 ｄ Ｌ ｒ ｙ （） ２
式 中，
和 ｄ 分别 表示 饱 和岩 石 和下燥 岩 石 的剪切 模 量 ， ａ ｒ ｖ ＧＰ 。
式 中 ， 表示 饱 和流体 岩石 密 度 ， ／ ｍ。 为饱 和 流体 岩石 的纵波 速度 ， ｓ Ｋ 、 分别 表 示岩 石骨 架 和 ｐ ｇｃ ； ｍ／ ； Ｋｎ
长 江 大 学 学报 （ 自然 科 学 版 ）
２１ ００年 ９月
根 据上述 分析 可知 ，饱 和 岩石 的 横波 波 阻抗 变 化 不 大 ，对 流体 不 敏 感 ；纵 波波 阻抗 对 流体 较 为敏
藏识别 方面取得 了良好效果 ，但 缺乏对 流体识别 因子特征 和应用 条件 的系统 分析 ，所 以很难根 据实 际情 况
选择合适 的流体识 别 因子 以较 高的灵 敏度对 流体进行 识别 。为此 ，笔者对 流体 识别 因子 的识别 能力 和灵 敏 度进行分 析 比较 ，并总结含 流体砂 岩的特征 ，从 而提 出高灵 敏度流体 识别 因子 。
１ 流 体 识 别 因子 的 岩 石物 理 基础
根据 Ｂ ｏ 理 论 ， ： ｌｔ 有
一 ｄ ＋ Ｍ ｒ ｖ （ ） １
式 中 ， 、ｄ 分别 为饱 和 流体 岩石 和 干燥 岩 石 的拉 梅 常数 ， ａ 为 孔 隙压 力 为常 数 时 的 流体 体 积 变 化 ｒ ｙ ＧＰ ； 与岩 石体 积变 化之 比 ； 为地 层模 量 ， Ｍ 表示 在体 积不 变 时使 流体 进入 地 层 的压力 ，ＧＰ 。 ａ 此 外 ，Ｇａｓ ｎ ［ 导 出 了如 下方 程 ： ｓｍａ ｎ６
碳酸盐岩储层地震气水识别方法
川庆物探公司
不论含气、含水均表现为“亮点”、低速、低阻 等…
Inline450 气井 Inline557 水井
川庆物探公司
2. 常规的叠前地震技术(AVO)用于流体 识别同样具有一定的难度和挑战 ——
碳酸盐岩本身的AVO响应相对碎屑岩储层要 微弱得多。
川庆物探公司
Goodway
Li Yongyi(李勇一）
川庆物探公司
广安2井 cdp3702 Ga01线P波剖面
须六顶
广安2井 cdp3702
须六底 储层
须六顶
Ga01线PS波剖面
须六底
须六顶
储层
须六底
川庆物探公司
广安2井
广安102井
３线P波
0.8s
1.0s
须六底
1.2s
在须六段获气：42129m3/d
1.0s
1.2s 1.4s 1.6s
３线PSV波
川庆物探公司
方法1——MEEI流体识别方法
原理与方法
Connolly 基本弹性阻抗(EI)表达式：
EI ( ) V
(1 tan 2 ) P
V
( 8 K sin2 ) S
(1 4 K sin2 )
对小偏移距(取Aki-Richards方程前两项)：
EI ( ) V
储渗单元描述
T1f4
2.400
密
度
伽
玛 横波速度 纵波速度
2.500
T1f4
T1f1
T1f1
T1f1
T1f1
2.600
lg001-1
LG1
LG001-3
2.700
LG2
波阻抗属性
简述岩石物理研究的前沿课题
简述岩石物理研究的前沿课题
岩石物理学是研究岩石的物理特性及其与地球内部结构和地球动力学过程之间关系的学科。
在岩石物理研究领域，存在着一些前沿课题，例如：
1. 岩石的微观结构特性：研究岩石的微观结构，包括晶体结构、矿物成分和孔隙结构等，以揭示岩石物理特性与微观结构之间的关系。
2. 岩石力学性质：研究岩石的弹性、塑性、蠕变等力学性质，探索岩石的变形和破裂行为，为地震学、岩石工程等提供基础数据。
3. 岩石中的流体行为：研究岩石中的流体（如水、油、气等）在孔隙中的运动和作用机制，探索地下水资源调查、油气勘探开发等领域的关键问题。
4. 岩石物性参数的测定与模型构建：通过实验、观测和数值模拟手段，研究岩石的密度、速度、电磁性质等物性参数，进而构建地球内部结构和成岩演化模型。
5. 岩石物理与地球物理方法结合：结合地球物理勘探（如地震、电磁、重力等）手段，通过岩石物理参数的解释与预测，提高地下介质的识别与解释能力。
这些前沿课题的研究对于深入了解地球内部结构、开展资源勘探与环境地球科学研究等具有重要意义。
莺歌海盆地乐东区浅中层岩性气藏地震识别评价技术
成的亮点与其浅层亮点具有形态特征相似性 ，例如乐东２＿ 圈闭南块 ｏｌ Ｔ ９ 层在 下伏 Ｔ ０ 位形 成 多次波 亮点 ，其特 征及 横 向范 围均 与 １气 ２层 Ｔ ９ 层亮 点相似 ；第三亮点技术 不能 鉴别含气水层和气层 ，含有少 １气 量天然气 的砂岩和高含气饱和度砂岩纵波速度 降低并没有明显区别 ，
加。
力条件 下 ），碳酸盐含量高的地层具有较 高的纵波速度 ，差速到２ｏ ０ ｍｓ ３０ ／ ／～ ０ｍｓ ；砂岩 含气后 ，纵波速度有较大下 降，差 速到４ ０ ／一 ０ ｓ ｍ ６０ｇ ，密度也下降，不如速度敏感 ；但砂岩泥质含 量高 ，物性差的 ０ｒ ｓ ｉ 情 况下 ，差气层的低速异常并不明显。
毒 ｔ ＿
・
・
；
式进一步简化 的纵波反射系数方程
Ｒ —Ｉ ｏ ＋ ．５ 口ｓ ｐ Ｌｃ ｓ０ ２２ Ａ ｉ Ｏ ｎ
。
：
这样各个参数之问的关系变得象作图法一样简单明了。
一声 电关系一 地震响应对 应关系和参数 ， 立了适 建
‘ 、 ０ ’ ． ＋ ＋ ～
程能全面的反映入射角等参数对 反射 系数和投射系数 的影响 ，但是过 于复杂 ，很难直接看清楚 各参 数对反射系数的直接影响。因此 ，也就 产生了各种简化公式 ，其中Ｈｌｒ ａ依据海上资料的实际情况 ，把公 ｉｅｎｎ ｔｒ
基础。依据不同岩性、成 分 、孔隙度 、埋深 、流体
情况下地层在声波速度、 密度等方面的岩石物理特 征 ，研究从岩石流体性质
砂岩 和周围泥岩 存在较大 的波阻抗 差 ，在地震剖面 上形成强振幅反 射 ， 就是 “ 点”。正极性地震 剖面上 ， “ 也 亮 亮点 ”特 征是 ：①气 层 顶会 在反 射波 同 向轴 呈一 强波 谷 ，气 藏边 界有 时会 出现极 性反 转 ；② 振幅值 比周 围一般值要大２ ３ 以上 ；③气层 底的下伏反射 —倍
岩石物理参数的流体敏感性分析
岩石物理参数的流体敏感性分析孙兴刚;魏文;李红梅【摘要】岩石物理参数分析是储层流体检测和岩性识别的基础,针对不同岩石物理参数对储层流体的敏感性各异,提出了岩石物理流体敏感性参数的构建方法,并对不同的岩石物理参数及组合进行流体敏感性的分析.在岩石物理参数分类基础上,构建由剪性参数和体性参数组成的组合参数,将体性参数λ表示为干岩石参量和流体参量两部分的综合贡献,参考实验数据,选择最佳系数c值,使构建的组合参数最大程度地反映流体的贡献.在东营北带,通过实验室中深层岩石样品的测定和计算,得到基本岩石物理参数,按照流体敏感参数的定义对该区的不同岩石物理参数及组合进行流体敏感性分析,结果表明,构建的组合参数对储层流体的敏感程度要高得多,这对寻求敏感性较好的岩石物理参数进行储层流体识别具有指示意义.【期刊名称】《油气藏评价与开发》【年(卷),期】2012(002)001【总页数】5页(P37-40,49)【关键词】岩石物理参数;构建方法;组合参数;东营北带;流体敏感性分析【作者】孙兴刚;魏文;李红梅【作者单位】中国石油化工股份有限公司胜利油田物探研究院,山东东营257022;中国石油化工股份有限公司胜利油田物探研究院,山东东营257022;中国石油化工股份有限公司胜利油田物探研究院,山东东营257022【正文语种】中文【中图分类】TE125.3随着隐蔽油气藏勘探开发以及提高老油田采收率的需要，作为油气勘探开发领域的基础性研究，岩石物理研究[1-4]在储层特征及流体识别方面有着广泛的应用，它是联系地震油藏描述的桥梁。
通过岩石物理性质[5]的分析，特别是岩石孔隙中流体的变化对岩石弹性性质的影响，定量确定含流体岩石物理参数与地球物理量的关系[6-8]，进而描述储层流体变化引起的地震响应变化。
岩石物理参数可通过实验室岩石样品测定、计算或者叠前地震反演获得，在众多岩石物理参数中，如：体积模量、剪切模量、纵横波速度等，它们对储层流体特征的敏感性各异[9-13]，如何寻求敏感性较好的参数是储层流体识别的关键问题。
基于双相介质的地震流体识别
Ｓ ｅ ｉ ｓ ｍｉ ｃ ｌｕ ｆ ｉ ｄ ｄ ｉ ｓ ｃ ｒ ｉ ｍｉ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｗｏ － ｐ ｈａ ｓ ｅ ｍｅ ｄ ｉ ａ ｔ ｈｅ ｏ ｒ ｙ
因子直接提取方法和 固液解耦流体 因子叠前地震 反演方 法。地震波 在含烃储层 中传播 时发生 速度频散 ， 根据 中观
尺度岩石物理理论 ， 提出基于叠前反演 的频散 属性提 取方法 ， 实现频 散属性 的定 量表征 ， 将速 度 的频散 幅度用 于流 体识别 。该方法实际工 区应用效果 良好 。结果表明 ： 以双相介质岩石 物理理论为基础 建立流体 因子 ， 依托 叠前 地震 反演进行储层流体识别 的方法精确可靠 。 关键词 ： 双相介质 ； 流体识别 ；弹性 阻抗 ； 叠前地震反演 ； 频散属性
印 兴耀 ，李 超 ，张世 鑫
（ １ ． 中国石 油大学地球科 学与技术 学院， 山东青 岛 ２ ６ ６ ５ ８ ０ Байду номын сангаас ２ ． 中海油研 究总院， 北京 １ ０ ０ ０ ２ ７ ） 摘要： 为避免间接计算的累积误差 ， 提高储层流体识别精度 ， 根据孔 隙弹性介 质理论 ， 建立基 于弹性阻抗反演 的流体
文章编号 ： １ ６ ７ ３ — ５ ０ ０ ５ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ５ － ０ ０ ３ ８ － ０ ６
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ３ — ５ ０ ０ ５ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ５ ． ０ ０ ６
基 于双 相介 质 的 地 震 流体 识 别
２ ０ １ ３年
第３ ７卷
中国石油大学学报（自然科 学版 ）
AVO分析与流体识别
AVO分析与流体识别随着地震勘探的不断发展,利用少量或者单一信息难以达到流体识别的目的。
因此,人们希望能从实际的地震资料中更多地获取反映储层流体的信息。
近年来,学者们以纵波、横波为基础对储层的流体识别进行了广泛的研究。
通过研究表明,纵、横波信息的组合对流体信息的表达是有利的。
但是,由于横波勘探的成本高,技术实现难度大等等原因,一直未能得到很好的实现和广泛的应用。
但研究同时也表明,垂直入射只有纵波反射,而非垂直入射在界面处则会发生转换横波。
并且,近角度的反射类似于零偏移距的反射,包含的纵波信息较多。
而大角度的反射,在界面产生的横波信息会增多。
在含有流体的储层介质中,振幅随着炮检距的变化而变化的现象较明显,而不含流体的围岩地层中振幅随炮检距变化而变化的现象则不明显。
也就是不同的角度道包含有不同的流体信息,以及不同的流体信息反映出不同的地震信息。
为此,纵波,横波和转换横波的综合利用为流体识别提供了一条有效的途径和方向。
因而,以此为基础,以AVO技术为代表的研究振幅随炮检距变化而变化的相关技术得到了深入的研究。
加之,AVO技术是以岩石物理和严谨而系统的数学推导为基础,同时在特殊处理中具有一定的抗噪性,并且能从纵波资料中提取横波信息,加上流体识别方法的可深入性,可研究性,可发展性,越来越多地将两者结合起来进行综合的储层流体研究分析。
所以,这一技术得到迅猛的发展和广泛的应用,并成为重要的油气勘探和储层预测方法。
本文通过对AVO技术的产生背景、发展历史、研究现状和发展趋势的了解和认识,阐述了研究目的与意义。
介绍了AVO技术的基本原理,其中包括岩石物理基础和地球物理基础,介绍了Zoeppritz方程及其不同的近似表达式,并讨论了不同近似表达式的精度。
然后结合参数模型,分析了各种参数对AVO反射系数的影响,包括泊松比的变化,岩层厚度,以及岩性的差异对反射系数的影响,分析四类含气砂岩的AVO响应特征。
在此基础上,根据实际钻井资料得到的岩性参数,增加了对碳酸盐岩AVO 反射特征的正演模拟,得到AVO同样适用于碳酸盐岩储层的预测研究。
第八章流体识别
酸性火成岩储层流体性质识别地层岩石孔隙中的流体，可分作两类。
一类是液态的油和水、另—类是气态的天然气、二氧化碳气等。
由于它们的物理化学性质差别很大．故必然导致测井曲线特有的响应；另一方面，复杂的空隙空间结构，又必然造成地层中各种流体分布状况与泥浆或泥浆滤液侵入特征的多样性，这不仅影响到储层产流体的性质，也影响到测井曲线的响应特征，从而最终影响地层模型的建立和地层含流体性质判别与饱和度计算的方法。
因此，认识地层流体性质及其分布特征是储层评价的基本内容之一。
气层定性识别气层识别图版法交会图法是一种测井资料的解释技术。
它是把两种测井数据在平面图上交会，根据交会点的坐标定出所求参数的数值和范围的一种方法。
交会图法同时也是确定岩性、孔隙度和含油气饱和度时广泛采用的一种方法，有助于解释与趋势有关的问题判断，还能把大量的数据用图示的方法反映出来。
经过交会图版的应用，能使问题更加明朗化。
由于长岭地区火成岩井段试气层段较少，为了对油气水层识别，在制作图版的过程中加入了若干个具有类似情况的松辽盆地北部的酸性火成岩气水层结论，制作了气水层识别图版。
具体做法是以进行了试气试水的层位为统计对象，分别读取相应的测井曲线值做交会图版。
另外，为了验证的需要，长深1井的工业气层未参加统计，作为验证层。
从所做的各种交会图来看，密度（DEN）与电阻率（LLD）交会图的效果最好（见图8-1-1）。
中子（CNL）-密度（DEN）交会图（见图8-1-2）与声波（DT）-电阻率（LLD）交会图（图8-1-3），也可以区别出气水层。
从图8-1-1中可以看出，当地层的密度大于2.54g/cm3时，几乎全部为干层。
当电阻率小于30Ωm 时，几乎全部为水层。
气较多的长深6井，则电阻率有一定程层则位于图中斜线的上方的气层区。
对于含CO2度的降低。
但基本上位于气层区的下限。
图版法识别气层的效果见图8-1-4和图8-1-5。
图8-1-4是长深1-3井测井曲线和图版法识别的结果。
岩石物理试验分析在地震响应研究中的应用——以AMH地区卡洛夫-牛津阶碳酸盐岩生物礁储层为例
作 用 引。
岩 石 物 理 试 验 分 析 具 有 以 下 作 用 ：① 通 过 实 验 室 模 拟 地 层 原 位 条 件 ，对 测 试 获 得 的 大 量 试 验 数 据 进
［ 关键 词 ］ 岩 石物 理 试 验 ；生 物 礁 ； 二 维 ；波 动 方 程
［ 图分 类 号 ］ Ｐ ３ ． ４ 中 ６ １ ４ ［ 献标 识 码 ］ Ａ 文 ［ 章 编 号 ］ １ ０ —９ ５ （ ０ １ ５ ０ ６ —０ 文 ０ ０ ７ ２ ２ １ ）０ — ０ ４ ７
岩石 物理研 究是地 质 、地 球物 理和油 藏工程 综合研 究 的共 同基础 和相互 联 系的桥 梁 ，特别 在油气 田 的圈闭评价 、储量 估计 、油藏 描述 、储层 预测 以及油气 开采 中都 是必 不可少 的基 础研 究工作 之 一 。储
［ 作者简介］徐敏 （ ２一 ，女 ，１９ １７ ） ９ ９ ６年大庆 石油学院毕业 ，工程师 ，博士 生，现 主要从事高陡复 杂构造 的解释和碳 酸盐岩储ห้องสมุดไป่ตู้层预
测工作 。
第 ３ ３卷 第 ４期
徐 敏 等 ：岩 石 物理 试 验 分 析 在 地 震 响 应 研 究 中 的 应 用
２ 岩 石物 理 试验 分 析
刘 克 难 （ 钻探工程 川庆 有限 公司 地球物理勘探公司， ｌ 都 ６０ 四¨ 成 １２３ １）
李 瑞 （ 油气藏地质与开发工程 国家重点实验 室 （ 成都理工大学 ） ，四川 成都 ６ｏ５） １ｏ９
曹 均 ，熊 ， 军 （ Ｊ 、 成都理工大学信息工 程学院， 四川 成都 ６０５） １０ｏ
流体识别因子研究
流体识别因子研究【摘要】从gassmann出发，根据岩石物理参数属性基础及地震波的波动理论及不同流体其性质不同的原理，构建了一个高灵敏度流体识别因子。
根据hiltermann的3类砂岩模进行对比分析不同识别因子在流体识别的灵敏度。
得出新构建的识别因子更加灵敏。
【关键词】识别因子纵横波波阻抗拉梅系数流体识别随着地震勘探目标的深入和地层里油气储集体越来越复杂，需要更多反映储层流体的有效信息。
地震纵波、横波及转换波综合利用为此提供了效果显著的方法。
在地震数据基础上对地质储层的流体识别的各种深入研究中，出现了各种流体的指示方法。
如russell[1]等提出的ρf 流体识别因子、国内宁忠华[4]等也提出了具有波阻抗量纲σfs fi f 等。
本文从biot - gassmann[2][3]孔隙弹性理论和流体替换理论出发，从理论上分析研究了流体因子的敏感性，然后构建了个高灵敏度识别因子。
1 构建的敏感流体识别因子的理论基础据biot理论可得：式中：饱和流体岩石的拉梅常数为λsat；干燥岩石的拉梅常数λdry；当孔隙压力为常数时，流体体积与岩石体积之间变化之比为β；流体在体积不变时进入地层的压力，为地层模量m。
gassmann 在1951年推导出公式：2 构建高敏感流体识别因子在波阻抗量纲中，波阻抗量纲的低次类可以将数据的差异缩小，高次类的量纲可以将数据的差异更加的突出，两者的结合可以突出构建的因子的灵敏性，更好的达到流体识别的目的。
根据表1可以看出，纵波阻抗ip第一类砂岩里面并不能很好的区分出含气、含水砂岩，在第二类和第三类里面能区分，效果不明显；因横波阻抗is对流体不敏感，即横波阻抗在区分三类砂岩的含水与含气效果上都不明显；在流体识别因子中，ρ？与σhsfif 对三类砂岩区分还是比较明显的，它们的取值都为正数。
笔者构建的识别因子σlke在三类砂岩的含水与含气的区分上更加明显，例如在流体识别因子在取正数值的时候，能很好的区分第三类砂岩里含水含气，在含水的时候为2503.9，而含气为1.694；在第一类砂岩与第二类砂岩样本里，σlke的区分含水含气效果更加明显，正数值代表含水，负数值代表含气，第一类砂岩的含水为671.8，第一类砂岩的含气为-8227，第二类砂岩含水为6464.2，第二类砂岩含气为-40.06。
地球物理学在岩石物性中的应用
地球物理学在岩石物性中的应用地球物理学是一门研究地球内部结构和物理性质的学科，广泛应用于地质、地球科学和能源等领域。
地球物理学在岩石物性研究中具有非常重要的应用，它通过一系列测量和分析方法，揭示了岩石的内部构成、物性参数以及岩石与地下流体等相互作用关系，对于矿产资源勘探、地热能开发、地震活动研究、水文地质等方面具有重要意义。
一、岩石物性的基础概念岩石物性主要包括密度、磁性、电性、声波传播等参数。
这些参数能够揭示岩石内部的孔隙结构、成分组成及物理性质的变化。
例如，密度可以反映岩石的质量和孔隙度，磁性可以用于矿石和矿物的寻找，电性可以用于地下水质评价和油气水层分析，声波传播可以确定地下岩石的结构和弹性参数。
地球物理学测量和分析这些参数，为岩石物性的研究提供了基础。
二、地球物理方法在岩石物性研究中的应用1. 重力法重力法通过测量地球表面上某一点的重力场强，反推该点下方的岩石密度分布。
密度是岩石物性的重要参数之一，不同类型岩石的密度差异较大。
通过重力法可以快速确定区域内不同岩石类型的分布，对矿产资源勘探和地壳构造研究具有重要意义。
2. 磁法磁法利用地球磁场与岩石的磁性相互作用，通过测量磁场参数来识别岩石成分和矿石寻找。
不同矿石具有不同的磁性，磁法可以帮助勘探者确定矿产资源的类型和分布。
同时，磁法还可用于地震活动研究中，通过监测地震前后的磁场变化，预测地震发生的时间和地点。
3. 电法和电磁法电法和电磁法利用地下岩石的电性参数来推测其内部结构和含水层分布。
电法主要适用于含有电导率差异的岩石组成的地层，如含水层、污染地下水层等。
电磁法则适用于探测较大深度的地下岩石结构，例如探测地幔下界和地壳构造的变化。
4. 地震勘探地震勘探是一种常用的地球物理方法，通过发射地震波产生地震数据，进而推断地下岩石的物性参数。
地震波在不同岩石中的传播速度和反射特征能够揭示岩石的结构和弹性性质。
地震勘探广泛应用于石油地质勘探、矿产勘探和地下工程中。
含气含水砂岩的高灵敏度流体识别因子的研究
由于油 气储层 的勘探 情况 越来 越趋 于 复杂 化 ，如果 仅 仅利 用少 量 的或 者 单一 的信 息是 很难 达 到有效 的流 体识 别 的 。因此 ，希 望从 实 际的地 震 资料 中得 到更 多 的信 息来 提取 流 体 的特性 。学者 们对 地震 纵波
和横 波进 行深 入研 究 ，提 出 了有效 的识 别 流体 异 常的 Ｌ ＭＲ法［ ，截 距斜 率法 （ Ｇ 剖 面 ） １ ］ Ｐ ，识 别 流体 组 分 的 Ｒ ｓｅｌ ］ ｕ ｓｌ法 ，以及波 阻抗 差 分析 方法 ＿ 和 岩性 油气 藏 的储 层 预 测 法［ 等 等 。这 些方 法都 已取得 ３ ４ 了一 定 的有效 的应 用 ，但 是很 难根 据 实际情 况 来准 确 的选 择合 适 的流 体识 别 因子 以较 高 的灵 敏 度来 对流 体进 行识 别 。 因此 ，通过 对 流体识 别 因子 的灵 敏度 进行 分 析研 究 ，总结 含 流体 砂岩 的 特点 ，笔 者提 出 了
一 一
ｓａ ｔ
㈣
式中， ，
ห้องสมุดไป่ตู้
分别 为 饱和 岩石 的第 １和第 ２拉 梅系 数 。 因有 ｍ ：
［ 收稿日期］２ ０ 一ｏ ０ ８ ６—２ ３ ［ 基金项目］国家 “ ６ 项 目 （ ０ ６ ８３ ２ ０ ＡＡＯ ＡＡ１ ２１ ） ０— ２ 。 ［ 作者简介］王栋 （ ９ ４ ） １８ 一 ，男 ，２ ０ 年大学毕业 ，硕士生 ，现 主要从 事油 气藏勘探和 Ａ Ｏ分析 以及流体 预测方面的研究工作。 ０６ Ｖ
一 一
２
／ 一 ４ ０
（） ２
ｐ ＝ 一 ｆ ｆ
ｒ
一 一
（ 为调 节参 数 ） ｆ Ｂ ｆ （ 为调节 参 数 ） Ｂ
基于叠前地震反演的储层流体识别方法
中 图 分 类 号 ：６ １８ Ｐ ３ ．
随着 石 油勘探 开 发 力度 的加 大 ， 有 的简单 构 原 造 型油气 藏越 来越少 ， 为满 足开采 的需要 ， 在计 算机 处 理能力 和地 震处 理 、 释技 术 水平 大 幅 度 提高 的 解 今 天 ， 震勘探 已经开 始 将 寻找 复 杂构 造 及 隐蔽 型 地
１ 流体 因子分类
在储层预测中， 为了识别储层流体人们提出了 许多流体识别因子。总结分析这些流体识别因子后 发现它们都可 以写成纵波 （ ） Ｐ 与横波 （ ） ｓ 波阻抗 的 组合形式 ， 为此提出了流体识别因子函数。因此 ， 以
波 阻抗 量纲 的幂 次 方为 基 础 ， 流体 识别 因子 归 纳 把 为 以下 几种 基本 类型 … 。
式 中 ， 是 纵波速 度 ， 横波 速度 。 Ｏ Ｚ 是 １３ Ｒ ｓｅｌ 人 提 出的 基 于 Ｇａｓ ｎ ． ｕｓ ｌ等 ｓ ｍａ ｎ理 论 的
流体 因子
次幂量纲和零次幂量纲组合 的形式 ， 提出了一个高 灵敏度流体识别因子 ：
＝
Ｒ ｓｅ 等 人 （ ０３ 总 结 了前 人 的 观 点 ， 用 ｕｓｌ ｌ ２０ ） 利 Ｂｏ—Ｇ ｓ ａｎ方程对 饱 和流体 条件 下 的的 纵波 速 ｉ ｔ ａｓ ｎ ｍ
定的实际效果 ， 但缺乏对流体识别因子特征 和应用
： ห้องสมุดไป่ตู้ ：
条件 的 系统分 析 ， 因此 ， 很难根 据实 际情况 准确地 选
择合适 的流体识别 因子。为此 ， 在对流体识别因子
敏感性 系统 分 析的 基础 之 上 ， 出 了具 有实 用 性 与 提 普遍适应性的高灵敏度流体因子构建方法。
基于地震资料的储层流体识别
（ ． ｙＬａ ｏａ ｏ ｙ ｆ ｒＨｙ ｏ ａ ｂ ｎ Ａｃ ｕ ｌ ｔ ｎＭｅｈ ｎ ｓ ｏ ｈ ｎｓｒ ｆ Ｅｄ ｃ ｔｏ １ Ｋｅ ｂ ｒ ｔｒ ｏ ｄｒｃ ｒｏ ｃ ｍｕ ａ ｉ ｃ ａ ｉｍ ｆ ｔｅＭｉ ｉｔｙｏ ｕ ａ ｉｎ， ｏ Ｃ ｉａ Ｕｎｖ ｒｉｙ ｏ ｔｏｅ ｍ ，Ｂｅｊ ｎ ０ ２ ９，Ｃｈｎ ｈ ｎ ｉｅｓｔ ｆ Ｐｅｒ ｌｕ ｉｉｇ １ ２ ４ ｉａ； ２ Ｂａ ｉ ｎ ｓｒ ｏｒＲｅｅ ｒｈ Ｃｅ ｔｒ ｈ ｎ ｉｅ ｓｔ ｆ Ｐｅｒ ｌｕ ，Ｂｅｊ ｎ ０ ２ ９，Ｃｈ ｎ ． ｓｎａ ｄ Ｒｅｅｖ ｉ ｓａ ｃ ｎ ｅ ，Ｃ ｉａ Ｕｎ ｖ ｒｉｙｏ ｔｏｅ ｍ ｉｉｇ １ ２ ４ ｉａ； ３ ＣＮＰＣ ｙ Ｌａ ｏ ａ ｏ ｙ ｏ ｏ ｈ ｓｃ ｌＥｘ ｏａ ｉｎ，Ｃ ｉ ａＵｎ ｖ ｒｉｙ ｏ ｔｏｅ ｍ ，Ｂｅ ｎ ０ ２ ９，Ｃｈ ｎ ） ． Ｋｅ ｂ ｒ ｔｒ ｆ Ｇｅ ｐ ｙ ｉａ ｐｌｒ ｔｏ ｈ ｎ ｉｅ ｓｔ ｆ Ｐｅｒ ｌｕ ｒｉｇ １ ２ ４ ｉａ
ｂｅｗ ｅ ｎ ｔ ｅ ｎｅ ｆ ｃｏｒａ ｈｅ ａ ｔ ｓ ｗ ｅ ｅ ａ ａ ｙ ｅ ｎ ｏｍ ｐａ ｅ ａ ｉａｔｖ ｌ ． Ｔｈｅｅ ｆｃ ｓ ｏ ｒ ｉｙ ｖ ｒａ ｉ ｎ ｈｅ ｆｕｉ — ｔ ｅ ｈ ｗ ａ ｔ ｎｄ ｏｔ ｒ ｆｃ ｏｒ ｒ ｎ ｌ ｚ ｄ ａ ｄ ｃ ｒ ｄ ｑｕ ｎｔｔ ｉｅ ｙ ｆｅ ｔ ｆｐｏ ｏｓｔ ａ ｉｔｏｎ ｏ ｔ ｌ ｄ ｉ ｄ ｎｔｆｃ ｔｏ ａ ｔ ｒ ｅ ｅ ｓ ｕｄ ｅ ｉｇ ｈ ｉ ｉａ ｅ ｈ ． Ｔｈｅ ｎ ｗ ｌ ｄ ｉ ｎｔｆｃ ｔｏ ｆ ｃ ｏ ｅ ｉｉａ ｉｎ ｆ ｃ ｏ ｓｗ ｒ ｔ ｉ ｄ ｕｓｎ ｔ ｅ ｓｍ ｌｒ ｍ ｔ ｏｄ ｅ ｆｕｉ ｄｅ ｉｉａ ｉｎ ａ ｔ ｒ，ｗ ｈｉｈ ｉ ｔａ ｆ ｃ ｅ ｙ ｔ ｒ ｉｙ ｃ ｓｎｏ ｆｅ ｔ ｄ ｂ ｈｅ ｐｏ ｏｓｔ ｖ ｒａ ｉ ａ ｉｔｏｎ，ｈａ ｇｈｅ ｅ ｓ ｔｖ ｔ ｈａ ｈ ｒ ｄ ｔｏｎ ｌｆ ｃｏｒ ｆｅ ｔ ｄ ｂｙ ｔ ｏｒ ｉｙ ｖ ｉ ｉｎ． Ｔｈｕｓ，ｔ ｅ ｆｕｉ ｄｅ ｔｆｃ ｔｏｎ ｆ ｃ ｓｈｉ ｒｓ ｎ ｉｉｉｙ ｔ ｎ ｔ ｅ ｔ ａ ｉｉ ａ ａ ｔ ｓ ａ ｆ ｃ ｅ ｈｅ ｐ ｏｓｔ ａｒａｔｏ ｈｅ ｎ ｗ ｌ ｄ ｉ ｎ ｉｉａ ｉ ａ — ｔ ｒ ｉ ｌ ｕ Ｏ ｄｅ ｒ ａ ｅ ｕ ｅ ｔ ｉ ｔ ｅ ｅ ｖ ｒ ｆｕｉ ｄｅ ｔｆｃ ｔｏｎ ａ ｍ ｐｒ ｅ ｒ ｓ ｒ ｏ ｒｄｒｌｉｇ ｒ ｔ ． ｏ ｓ ｈｅｐｆ ｌｔ ｃ ｅ ｓ ｎｃ ｒａ ｎ ｙ ｏｆｒ ｓ ｒ ｏｉ ｌ ｄ ｉ ｎ ｉｉａ ｉ ｎｄ ｉ ｏｖ ｅ ｅ ｖ ｉ ｉｌｎ ａ ｅ
基于地震岩石物理的致密砂岩流体预测及研究
响， 定 量 确定含 流体 岩 石 与 地震 属 性 参 数 之 间 的关 系， 以提高 地震 储层 预 测 和 油气 检 测 的 可靠 性 和 准 确性 。确 定含水 饱 和岩石 是否 能产 生有利 的发 射是 地震 解释 的主要 目的 之一 ； 地震 解 释需 要建 立 基 本 的岩石物 理关 系 ； 这 些 关 系 包含 岩 石 特 性 和 弹性 常
中 图分 类 号 ： Ｐ ３ １ ３ ． １ 文 献标 识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ ３—１ ９ ８ ０ （ ２ ０ １ ３ ） ０ １ 一 Ｏ Ｏ ４ ４— ０ ５
在 近几 十年来 ， 作 为地 球物 理 的一 个分 支 ， 岩石 物 理 的研 究 成果 已被 广 泛 地 应 用在 油 气 藏 描述 、 油 田监控 等 领 域 。 随着 石 油 勘 探 开 发 技 术 的不 断 发
第ｌ ５卷 第 １期
重 庆科技 学 院学报 （ 自然 科学 版 ）
２ ０ １ ３年 ２月
基 于 地 震 岩 石 物 理 的 致 密 砂 岩 流 体 预 测 及 研 究
应 倩 邓 继 新 刘 建 英
（ １ ． 成都 理工 大 学地球 物 理 学院 ，成都 ６ １ ０ ０ ５ ９ ； ２ ． 中海石 油 湛江分公 司 ， 广 东 湛江 ５ ２ ４ ０ ５ ７ ）
门 。利 用 弹性波 阻抗 反演可 以对 各个 角度叠 加数 据
体 进行 反演 ， 获得 相对 应 的弹性 数据 ， 再通 过数 学计 算 得 到纵横 波速 度 、 密度 、 泊 松 比等相 关联 的岩性 参 数， 而 这些 信息不 仅 能 够 丰 富岩 性 和 流体 识 别 的手 段， 而且更 为准 确 的揭 示 了地下 储 层 的分 布情 况 和
深部储层流体因子直接反演方法
深部储层流体因子直接反演方法李超;张金淼;朱振宇【摘要】Exploration of deep reservoirs has been one focus of oil and gas exploration.However,it is difficult to discriminate reservoir fluids in deep reservoirs based on prestack seismic inversions,because of the lack of high-quality large offset prestack gathers.In this study,based on an approximation of the Zoeppritz equations and rock physics theory,we derive a two-term reflection coefficient approximation equation containing the Gassmann fluid and shear modulus terms.A model test shows that this approximation equation has comparative accuracy with the three-term equation,indicating that it can be used for the prestack inversion.Based on Bayesian inversion theory,we establish a probabilistic prestack seismic inversion method with no need for large offset prestack gathers,to invert the Gassmarm fluid term directly for reservoir fluid discrimination.A synthetic test proves its accuracy and robustness,and a real data test demonstrates its applicability and validity.%深层油气藏勘探是目前油气勘探的热点之一,但是由于缺乏高质量的大角度地震道集数据,基于叠前地震反演的储层流体识别难以有效实施.为此,从Zoeppritz方程的近似方程出发,结合弹性参数间的岩石物理关系,推导了包含Gassmann流体项和剪切模量项的两项地震反射系数近似方程.利用模型试验证明了该方程的精度与三项方程相当,可以用于叠前地震反演.在贝叶斯反演理论框架下,基于该近似方程建立了不需要大角度地震数据的概率化叠前地震反演方法,用于直接反演Gassmann流体项,并进行储层流体识别.模型试算结果表明,该方法具有较高的准确度和稳定性;实际资料应用结果表明,该方法具有一定的实用性.【期刊名称】《石油物探》【年(卷),期】2017(056)006【总页数】8页(P827-834)【关键词】深部储层流体识别;两项反射系数近似方程;大角度地震数据;贝叶斯理论;叠前反演【作者】李超;张金淼;朱振宇【作者单位】中海油研究总院,北京100028;中国石油大学(北京),北京102249;海洋石油勘探国家工程实验室,北京100028;中海油研究总院,北京100028;海洋石油勘探国家工程实验室,北京100028;中海油研究总院,北京100028;海洋石油勘探国家工程实验室,北京100028【正文语种】中文【中图分类】P631李超,张金淼,朱振宇.深部储层流体因子直接反演方法[J].石油物探,2017,56(6):-834 LI Chao,ZHANG Jinmiao,ZHU Zhenyu.Direct inversion for fluid factor of deep reservoirs[J].Geophysical Prospecting for Petroleum,2017,56(6):-834 储层流体识别是油气勘探的关键环节,识别精度关系到油气藏开发的成败。
地震岩石物理学及其应用研究的开题报告
地震岩石物理学及其应用研究的开题报告【摘要】地震岩石物理学是以地震波在地下介质中的传播为基础，探讨地下岩石属性和结构的科学。
该学科受到广泛重视，广泛应用于工程勘察、油气勘探、地质灾害监测等领域。
本文将就地震岩石物理学及其应用进行研究，通过文献综述和案例分析，探讨其研究方法、应用领域和未来发展方向。
【关键词】地震岩石物理学；地震勘探；地下岩石结构；地震波速度；应用研究【正文】一、研究背景随着地质勘探和工程开发的不断深入，地下岩石的物性状况和结构变得越来越重要。
地震岩石物理学是一门研究地震波在地下介质中传播规律和地下岩石属性的学科，包括地震波速度、密度、弹性模量等参数。
通过这些参数可以了解地下岩石的种类、结构、裂隙情况等，对于工程勘察、油气勘探、地质灾害监测等具有重要的应用价值。
目前，地震物理勘探和地震岩石物理学的研究得到了广泛的认可和应用。
从工程勘察角度来说，地震物理勘探可以帮助工程师了解地质情况和地下水情况，辅助设计。
从油气勘探角度来说，地震物理勘探可以快速判断油气储层的性质和位置，为油气勘探提供了重要的科学依据。
从地质灾害监测角度来说，地震物理勘探可以监测地下岩石裂隙等情况，为地质保障提供技术支持。
二、研究内容本文将围绕地震岩石物理学及其应用展开研究，其具体内容包括以下几个方面：1. 地震岩石物理学的研究方法地震物理勘探主要靠测量地震波在不同介质中的传播速度、反射、折射等特性，根据这些特性来判断介质的性质和结构。
在地震岩石物理学中，常用的方法包括地震勘探、地震反演、地震折射波成像、地震散射成像等。
2. 地震岩石物理学的应用领域地震岩石物理学的应用领域很广，主要包括以下几个方面：(1) 工程勘察：地震物理勘探可以帮助预测地下岩石的物性、预测地下水的产量和地下水的质量等。
(2) 油气勘探：地震物理勘探可以辅助找到油气储层，预测油气的储量和分布。
(3) 地质灾害监测：地震物理勘探可以监测地下岩石表面的微小变形，预测地质灾害的风险等。
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保持成为了可能 , 而利用高于周围振幅的强反射振 幅寻找地下含气层的 “ 亮点 ” 技术在当时得到广泛研 究和应用. 随着研究深入, 相继出现了“暗点”、 “相位 反转”和“平点”现象等烃类识别方法(Backus 和 Chen, 1975; Hilterman, 2001). 然而 , 随着实践中发现 “亮 点 ”技术存在的局限性和多解性 , 振幅随偏移距的变 化特征(amplitude variation with offset, AVO)得到国 内外学者的广泛关注. 1982 年, Ostrander 提出了利用 反射系数随入射角的变化来判识 “ 亮点 ” 型含气砂岩 的技术, 这标志着利用 AVO 技术进行流体识别的出 现. Ruthorford 等(1989)把含气层 AVO 响应分为三类, Castagna 等(1998)将其分为四类, 为 AVO 分析奠定 了基础. 后期基于 AVO 分析技术又发展了基于 AVO 截距和梯度交会图的烃类检测方法 , AVO 烃类检测 因子方法等. 目前, AVO 分析技术仍是地震流体识别
2
含流体储层地震岩石物理
含流体储层岩石物理等效模型主要包括三类 : 对 矿 物 性 质 进 行 体 积 平 均 的 有 效 介 质 理 论 (Wood, 1941; Wyllie 等, 1956; Raymer 等, 1980), 基于颗粒接 触关系等效的接触介质理论 (Walton, 1987; Dvorkin 和 Nur, 1996)和岩石内部矿物、孔隙形状及流体等效 的自适应理论 (Gassmann, 1951; Biot, 1956a, 1956b; Berryman, 1995). 在岩石中的孔隙相互连通 , 孔隙中流体在流动 过程中与骨架之间没有摩擦且不会起化学作用等假 设条件下建立的低频 Biot-Gassmann 理论是研究孔隙 介质的基础, 孔隙介质主要包括岩石基质、干岩石骨 架和饱和岩石及孔隙流体四部分 (图 1), 利用骨架模 量和孔隙中流体模量 , 计算低频下的饱和岩石体积 模量和剪切模量 , 从而求取与流体性质有关的纵波 速 度 和 横 波 速 度 . Nolen-Hoeksema(2000) 分 析 了 流 体、岩石骨架与饱和岩石模量之间的关系 . Han 等 (2004) 指出在利用 Gassmann 方程进行流体替换时 , 输入参数的不准确往往导致错误的估计流体的影响 , 并推导得到简化的 Gassmann 关系. Adam 等(2006 年
第 45 卷
第 1 期: 8 ~ 21
《中国科学》杂志社
SCIENCE CHINA PRESS
岩石物理驱动下地震流体识别研究
印兴耀*, 宗兆云, 吴国忱
中国石油大学(华东)地球科学与技术学院, 青岛 266580 * E-mail: xyyin@ 收稿日期: 2014-05-19; 接受日期: 2014-08-26; 网络版发表日期: 2014-12-22 国家重点基础研究发展计划项目(编号 : 2013CB228604)、 国家油气重大专项项目(编号: 2011ZX05030-004-002)、 中国博士后科学基金项目、 青岛博士后应用项目和中石化重点实验室基金项目资助
密度低且斑块尺度相对较大时 , 含气饱和度的作用 较为明显(Rubino 等, 2011). 流体非均匀饱和对地震 波传播和衰减也有很大的影响(Vogelaar 和 Smeulders, 2007). 流体非均匀饱和时 , 纵波速度随含油气饱和 度的变化相对于流体均匀饱和情况下更加连续 (侯波 等, 2012), 孔隙含油水比只含气时纵波速度传播更快, 含气饱和度增大, 岩石的刚度降低, 波速的低频极限 降低 (Brajanovski 等 , 2005). 含气饱和度较高时 , 岩 石密度随含气饱和度增加而降低 , 导致波速增加等 (Knight 等, 2010). 目前, 科学界对储层流体的存在形 式及分布特征以及由此而建立的地震岩石物理理论 模型的认识尚未达成共识 , 如何更合理地认识储层 流体对地震波速度的影响是开展地震流体识别研究 的关键科学问题之一.
1.2
流体是如何影响地震波响应的?
1
1.1
地震流体识别中的关键科学问题
流体是如何影响地震波速度的?
储层中流体的特性及分布特征对地震波速度的 影响一般通过岩石物理实验及理论模型的构建来研 究. 含流体储层一般等效为孔隙介质, 包括多种相态, 如由固体骨架和孔隙内充填的流体构成的双相介质 等流体的分布特征不同 , 所建立的地震岩石物理模 型各异, 对地震波速度的影响亦不同. 当波在均匀多 孔介质中传播, 波长与地层厚度可比时, 岩石表现出 宏观各向同性和均匀性 . 波的传播导致介质内部分 界面上发生流体的流动, 引起波的频散和衰减 (Brajanovski 等, 2005), 衰减的特征频率取决于孔隙 流体压力弛豫的时空尺度(Wenzlau 等, 2010). 分界面 两侧流体性质的差别越小, 波的频散和衰减越弱 (Brajanovski 等, 2005). 岩石的流体饱和度呈斑块分 布时, 体积模量较大的流体对应着较强的波衰减 (Masson 等, 2006). 斑块大小和含气饱和度对波诱导 的流体流动效应(频散和衰减)有重要的作用, 当气体
储层中流体的特性及分布特征对地震波响应的 影响一般通过物理模拟或数值模拟来研究 . 流体性 质不同 , 对地震波响应的影响各异 . 如 , 孔隙流体黏 滞性是引起储层岩石以及其他流体饱和多孔介质弹 性波衰减的重要原因 (Sharma, 2005). 与气体相比 , 液相的黏滞性对两种快波(快纵波和 SV 波)的速度影 响更大 , 气体和液体黏滞性对这些波的衰减作用是 类似的. 随黏滞系数增大, 横波液相分量的振幅略有 增大, 固相分量振幅略有减小, 慢纵波的振幅逐渐减 小 , 到黏滞边界条件下 , 慢纵波衰减较快 , 在快照中 看不到慢纵波. 实际介质大部分都具有黏滞边界, 这 也是在实际观测中很难观测到慢纵波的主要原因 (卢 明辉等, 2009). 流体渗透率亦会对地震波响应有直接 影响 , 双孔隙度模型表明了频散和衰减与孔隙度和 渗透率的关系(Pride 和 Berryman, 2003), 纵波衰减系 数与频率的相关性 , 以及各向异性对渗透率的变化 很敏感(Shapiro 和 Müller, 1999), 介质中不渗透的地 质体能引起横波衰减明显增加 . 横波衰减可以作为 油藏中渗透率变化的指示(Wenzlau 等, 2010). 渗透率 减小 , 慢纵波的振幅明显减小 , 而速度变化不明显 , 快纵波和横波无明显变化 ( 卢明辉等 , 2009), 除此之 外, 流体类型、分布均匀性、饱和度和温压条件等对 地震波响应都有直接或间接的影响 , 如何在地震岩 石物理模型构建基础上建立合理的数学物理方程 , 发展相应的模拟方法研究流体对地震波的影响亦是 开展地震流体识别研究的关键科学问题.
关键词 流体识别 地震岩石物理 地震反演 流体因子
地震流体识别 , 即利用地震资料对储层含流体 特征进行识别与描述 , 是勘探地球物理学研究的热 点和难点问题之一, 究其原因是研究对象的特殊性、 地下埋藏条件的复杂性以及相应地球物理数学特征 的多解性 . 岩石物理驱动下地震流体识别是在地震 岩石物理理论指导下将与孔隙流体有关的异常特性 表征为流体因子或通过地震岩石物理建立储层流体 类型与弹性参数间的量化关系 , 利用地震资料丰富 的振幅、频率、相位及其变化特征信息等实现流体因 子反演或流体类型预测的过程. 地震流体识别始于 20 世纪 70 年代, 也正是这种 利用地震资料直接进行储层流体检测的潜在应用价 值引起了地震处理和解释技术的重大变革, 其中, 地 震技术的数字化是变革的主要动力 . 地震技术的数 字化使得采集到解释过程中的真振幅或相对振幅的
中文引用格式: 英文引用格式:
印兴耀, 宗兆云, 吴国忱. 2015. 岩石物理驱动下地震流体识别研究. 中国科学: 地球科学, 45: 8–21 Yin X Y, Zong Z Y, Wu G C. 2015. Research on seismic fluid identification driven by rock physics. Science China: Earth Sciences, 58: 159–171, doi: 10.1007/s11430-014-4992-3
摘要
地震流体识别指利用地震资料对储层含流体特征进行识别与描述. 含流体储层地震
岩石物理是地震流体识别的基础, 是搭建储层弹性参数与物性参数的桥梁, 是实现含油气储 层流体定量表征的重要发展方向. 岩石物理驱动下地震流体识别研究有助于认识地下油气储 层含流体特征及分布规律. 文章概述地震流体识别及相关基础研究中的关键科学问题, 着重 评述国内外岩石物理驱动下地震流体识别研究的主要进展, 探究地震流体识别研究面临的机 遇, 挑战及未来的研究方向. 理论研究和实际应用表明, 地震流体识别要以岩石物理及数值 模拟为理论基础, 发展有效的流体敏感参数构建及评价方法; 以地震资料为数据支撑, 形成 有效的地震资料品质评价方法; 以地震反演为技术保障, 发展可靠的地震反演策略.
9
印兴耀等: 岩石物理驱动下地震流体识别研究
1.3
如何从地震数据中获取有效流体信息?
地震资料中蕴含着丰富的运动学及动力学信息 , 这些信息是地下介质岩性、 物性和流体等储层特征参 数的综合体现 . 从地震资料中获取有效流体信息主 要有模型驱动和数据驱动两种方式 . 模型驱动是考 虑地下介质地质地球物理特征 , 选择合理的模型参 数和边界条件建立地震波特征方程 , 利用地震反演 方法实现地有效流体信息估计的过程 . 数据驱动是 指基于信号理论, 选择合适的数据信号变换方法, 将 观测数据作为地震信号实现地下流体信息估计的过 程 , 该方法可实现地震蕴含的与流体直接关联的信 息的提取. 具体来讲, 基于数据驱动的地震反演可利 用信号的相关表示理论 (如稀疏表示、匹配追踪和基 追踪等 ), 选择合理的信号原子或字典 , 实现地震信 号直接关联的流体敏感参数估计. 相比数据驱动, 采 用基于模型驱动的地震流体方法得到的流体敏感参 数更具有岩石物理意义. 受观测资料、模型参数化、 正演算子和反演优化算法等多方面影响 , 采用基于 模型驱动的方式获取储层有效流体信息仍面临很大 挑战.