2015储层地球物理试题及答案--石大

储层地球物理学试题

一、

简答题（5*7）

1、什么是储层地球物理。

2、什么是岩石物理学。

3、什么是分辨率。

4、写出Zoeppritz方程及其主要的近似公式。

5、地震反演有哪些类型。

6、什么是地震属性。

7、什么是时移地震（4D）。

二、论述题（选作三道 15*3）

1、写出三种岩石物理的主要理论及其适用条件。

2、提高分辨率的主要途径是什么。

3、 Avo分析在油气勘探中能起到什么作用。

4、地震反演中如何结合测井与地质资料。

5、地震属性技术在储层描述中有哪些应用。

6、时移地震（4D）的适用条件是什么，能做什么。

三、结合研究工作，谈谈储层地球物理技术在油气勘探开发工作中的重要性。（20）

1、储层地球物理学（reservoir geophysics）是在勘探地球物理学的基础上，利用以储层为目标的观测方法和信息处理技术，综合地球物理、地质和油藏工程等多学科的资料，对油气储层进行圈定、描述和监测的一门新兴学科，亦称开发地球物理学、开采地球物理学。

储层地球物理的意义

主要是通过储层的物理性质研究储层的物性参数（孔、渗、饱等）；根据实验数据，建立和修改油藏地质模型，提供储量，预测产量；调整开发方案，确保实现最大的采收率，降低开采、开发成本，提高经济效益。

2、岩石物理学：岩石物理学就是研究岩石的物理性质，近年来，岩石物理偏重于研究岩石的地震特性，即：地震波速度及衰减与岩石的其他性质及所处状态条件的关系。

岩石物理特性包括孔隙度、渗透性、孔隙压力和流体饱和度。它是联系地球物理学，岩石学，水文地质学，工程地质学，岩土力学等学科的纽带和桥梁。岩石物理学是一门综合性的边缘学科。

3、分辨率：所谓分辨率，指的是分辨相距很近的分界面而来的反射波信号的能力。主要决定于地震记录上反射脉冲的延续时间、地层厚度以及反射波的频率成分等。

定义时间间隔t 的倒数为分辨率。地震勘探中的分辨率包括垂向和横向两方面。垂向分辨率是指地震记录或地震剖面上能分辨的最小地震地层厚度。横向分辨率（空间分辨率）是指在地震记录或水平叠加剖面上能分辨相邻地质体的最小宽度。

分辨率的评价准则：

Rayleigh准则：课本p9

Ricker准则：

Wides准则：

4、Zoppritz 方程的由来及其在地震勘探中的应用/？

由波动理论可知，在应力和位移连续的边界条件下，如图1所示，P 波入射到弹性界面时反射波和透射波振幅的分配满足Zoeppritz 方程：

M*A=C

式中：M 为Zoeppritz 矩阵，A 为振幅向量，C 为射线角函数向量。具体有：

⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡--=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡--⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛----21112121221212211222121121112

12122111212121212cos 2sin cos sin 2sin 2cos 2sin 2cos 2cos 2sin 2cos 2sin sin cos sin cos cos sin cos sin ααααβρρβρρααβρρβρρααββααββααPS PP PS PP P S P P P S S S P S P S S S P T T R R v v v v v v v v v v v v v v v （*）

式中，1P v 和1S v 分别为上层介质纵、横波速度，和2S v 分别为下层介2P v 质的纵、横波速度，1ρ和2ρ分别为上、下层介质的密度，1α和2α分别为纵波入射角和透射角，1β和2β分别为横波反射角和透射角。方程（*）是以入射角为函数给出了平面波的反射系数和透过系数及6个弹性参数之间的关系。其中PS PP PS PP T T R R 、、、分别为以位移振幅表示的反射P 波、反射SV 波、透射P 波和透射SV 波的反射系数和透射系数。

用途：利用Zoeppritz 方程可以得出好多具有物理意义的简化公式，在A VO 分析时得到好的效果，用于岩性识别和油气检测。即位移振幅表示的反射透射系数的关系。

2.2 .2 Zoeppritz 方程近似式

1) Bortfeld 近似式[18] x 1β介质2：2P v ,2S v ,2ρ 介质1：1P v ,1S v ,1ρ P 波透射

S 波透射 1α 1α 2α 2β 图1平界面的P 波反射和透射 图中箭头表示质点振动方向

()72)ln ln ln 2)((sin cos cos ln 212

112121222212112111122--+-+=βαβαααρρββαθθραθραPP R

1983年Hiltermen 对Boltfield 近似式做了改进得到了反射振幅的表达式：

()()()()8223sin cos cos cos cos 21211221212

11211122211122-⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+-+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++-≈ρρρβρβββββαθθραθραθραθραθR

该式第一项只包含纵波速度和密度，第二项包含纵横波速度和密度，因在理想流体中不包含横波，因此可以将第一项称为流体因子，第二项称为刚体因子。

该近似式和Zoeppritz 方程比较而言，增加了反射系数和角度之间的线性化关系，而且可以区分流体和固体。

2) Aki 和Richard 近似式[19]

()92)sin 41(21sin 4sec 2122222-∆-+∆-∆≈ρρθγββθγααθθ）（R 其中：αα∆21、ββ∆21和ρ

ρ∆21分别表示纵波速度反射系数、横波速度反射系数和密度反射系数。γ=α/β，为纵横波速度比。

在反演过程中，先验速度模型可以确定θ和γ，可以将上式变为关于纵横波速度反射系数和密度反射系数的线性方程，利用其它约束信息，结合反演方法可以求出该参数的值来。该近似方程充分说明了在叠前共中心点道集中，非零炮检距地震道所包含的速度和密度信息。与叠后反演比较，基于佐普利兹方程的近似公式的叠前反演能够更精确的描述储层流体特征，但是在实际应用中，Aki 和Richard 近似式的内核条件数较大，使得反演稳定性降低，进而误差较大，其应用的广泛性受到制约。

3)Shuey 近似式[20]

()102tan sin sin 222-++=θ

θθθC B A R ）（

其中 ）（ρραα∆+∆=21A ，⎥⎦⎤⎢⎣

⎡-∆+=20)1(σσA B B σσ

--+-=121)1(20D D B ，ρ

ρααα

α

∆+∆∆=D ，α

α∆=21C 式中：σ与α∆分别为介质两侧的平均泊松比和泊松比之差。参数A 表示在垂直入射下纵