碳酸盐岩地震岩石物理需求分析

碳酸盐岩地震岩石物理研究需求分析

一、国内外地震岩石物理研究现状

（一）国外地震岩石物理研究现状

1、国外岩石物理研究机构：主要有Stanford University，Colorado School of Mines，University of Houston，WesternGeo，Ikon Science，Statoil ASA等。

2、国外碳酸盐岩地震岩石物理学研究现状

国外的岩石物理研究没有严格的按照火山岩、碎屑岩、碳酸盐这样的岩性分类加以明确区分，其研究的的重点在于理论模型的建立和应用，着眼于研究成果的系统化和精细化。

地震岩石物理研究作为连接岩石物理参数、流体性质参数与地震弹性参数的桥梁，为地震勘探技术方法的改进和发展及地震数据的定量解释提供了坚实基础，大大降低了地震解释的多解性。主要表现在：

（1）岩石与流体：岩石物理研究也取得了突破性的进展，在进行岩石物理基础研究的同时，将岩石的结构特征与地震弹性参数相联系，建立了地层的岩性、孔隙度、围压和孔隙压力、孔隙流体类型和饱和度、各向异性和裂缝、温度、频率等与地震纵波速度、横波速度和密度之间的关系。

代表性研究单位：美国休斯顿大学及科罗拉多学院。

（2）烃类检测：结合岩石物理、测井分析、地质分析以及地震属性，可以预测岩性、流体、以及水合物，地震岩石物理为烃类检测技术的发展提供了坚实的基础，并有效推动了ＡＶＯ、地震衰减等技术的发展，从而在岩性及流体预测中提高了成功率。

岩石物理模版技术ＲＰＴｓ：Erik Degaars & Avseh于2003年首次提出；

衰减及频散：利用地震衰减和频率衰减可以进行气藏及低饱和气藏的检测1979年Toksoz讨论了实验室衰减的测量技术；

20世纪末开始，休斯顿大学和科罗拉多矿业学院的地震岩石物理实验室开始了低频测试技术的研究，在地震的低频、弱振幅条件下进行地震衰减的测量。

（3）油藏监测：四维地震日益成为油气田勘探开发普遍应用的技术，但其应用仍受到储层条件、成藏机理、地震数据的可重复性以及老的三维地震资料的

缺失等条件的限制，而地震岩石物理中的流体替代技术在一定程度上可以弥补此方面的缺陷。

1999年J.Castagan & M. Batzle等描述了时移地震监测的岩石物理基础；

2001年Carcione & Tinivella基于适当深度环境下北海油藏的实验室模拟、测井数据和地震速度数据分析了超压引起的地震响应特征，结果显示，地震方法可以用于探测孔隙压力的变化;

2006年Micheal Rumon & Tom Davis指出，可以利用３Ｄ横波数据体在不同时期的差异监测致密气藏等非常规气藏的生产动态。

2、国外利用岩石物理方法解决目前勘探关注的热点问题：

Heath Pelletier利用地震岩石物理纵横波交汇的方法解释出碳酸盐岩孔隙中充填物和剩余空隙分布情况，为现今碳酸盐岩储层充填识别研究做了很好的示例。

Diana C. Sava在2004年SGE年会介绍了使用合理的岩石物理模型，利用地震的方位角和偏移距信息相结合描述裂缝型储层中气藏分布。

Diana C. Sava在2006年设计了多个岩石物理模型，在不同压力、温度、饱和度的条件下，研究油水的分布特征。

（二）国内地震岩石物理研究现状

1、国内研究机构：中科院地物所、国家地震局、部分高校（北京大学、石油大学等）、中石油、中石化、中海油等。

2、国内碳酸盐岩地震岩石物理学研究现状

国内的地震岩石物理学研究是从80年代末90年代初才开展起来的，主要在于基础性实验分析以及为数不多的面向油藏开发的尝试性研究。总体来看，我国石油工业界已具有了一定的地震岩石物理研究基础，但是与国际研究水平比较还有很大差距，特别是在岩石物理学基础和新理论、新方法研究等方面还很薄弱，方法的针对性不强，影响技术效果的发挥。

国内碳酸盐岩储层主要分布在塔里木盆地和四川盆地，对碳酸盐岩地震岩石物理工作开展较少，原因在于储层自身的复杂性和技术发展的相对滞后。通过文献调研，四川盆地碳酸盐岩地震岩石物理的文献几乎空白，研究成果仅仅停留在测井交汇识别层面；东方物探、Jason、塔河油田涉及一些叠前反演工作，

我院在塔里木盆地岩石物理研究近年取得一定的进展，上世纪90年代初，塔里木油田的地球物理工作者就尝试利用测井曲线的交汇图识别碳酸盐岩有效储层；21世纪以来，随着对碳酸盐岩储层认识的深入，可以利用各种测井曲线识别不同成因、不同类型的碳酸盐岩储层；2005年，Landmark公司首次精细统计塔中地区碳酸盐岩波阻特征与储层之间的关系；2007年，西北分院地球物理研究所开始对塔中地区奥陶系碳酸盐岩储层开展叠前技术攻关；2009年西北分院西部勘探所针对碳酸盐岩孔隙和流体对A VO响应的贡献做了大量的试验工作。碳酸盐岩地震岩石物理向半定量化解释，还有很长的路要走。

2006年，Landmark公司通过对26口井的统计，按照碳酸盐岩储层不同的矿物成分、成因机制，首次建立储层与地球物理参数之间的联系。

2007年，刘伟方、张喜梅等在塔里木盆对碳酸盐岩地震岩石物理做了系统的研究，设计多口单井岩石物理模型，正演出地层含有油气水的地震道集，利用测井曲线交汇确定敏感岩石物理参数，以便于在地震属性体上解释储层的分布。

2010年，李闯在针对塔里木盆地碳酸盐岩不同孔隙度储层做了油气水的正演研究，论证了碳酸盐岩储层的A VO特征是由孔隙和流体的综合响应。并尝试利用叠前地震属性交汇解释单井储层。

2010年，Jason公司通过岩石物理研究建立了不同钙质含量的岩石物理解释量版，发现不同钙质地层无法建立统一定量解释量版。

（三）国内外地震岩石物理软件研发概况

1、国外岩石地球物理软件：全球推广使用，功能强大，稳定可靠。

代表软件Hampson-Russell（CGG-Veritas）；iMoss （OHM Rock Solid Images ）；Rockdoc（Ikon Science）；Geolog + Probe（Paradigm）；Powerlog +RPM + Largo（Fugro-Jason）

2、国内岩石地球物理软件：实现部分功能，软件还不稳定，仅仅内部使用。

主要软件有：RockStar Tech（地质放大镜）；EPS（恒泰艾普）；RockLab Cris （西北分院）

二、碳酸盐岩地震岩石物理研究需求

（一）碳酸盐岩地震岩石物理研究的基本内容

碳酸盐岩由于其岩性复杂、多样，对碳酸盐岩进行岩石物理研究需要对不同