岩石物理学及其应用Rock__Physics
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Are the changes large enough to be resolved seismically? 这些变化是否大于地震的分辨率
Quantitative Interpretation 定量解释
Time-lapse seismic data measures the overall changes caused by several factors 时移地震数据测到的变化是由几 个因素引起的
AVO 响应 Other attributes
其他属性
Role of Rock Physics in Seismic Lithology
Lithology, porosity, fluids 岩性、孔隙度、流体类型
Seismic properties and reflectivity are controlled by lithology, fluids, porosity, pressure, temperature, mineralogy, texture, …, etc. 地震性质及反射率受控于岩性、流体类型、孔隙度、压力、温度、 矿物、层理、等
Rock physics and it’s applications
岩石物理学及其应用
贺振华 曹均
成都理工大学 信息工程学院
2010年9月
提纲Outline
以王之敬（Wang Zee）的学术报告为主， 适当 增补、修改了一些内容。
What is rock physics? 什么是岩石物理
Why rock physics? 为什么要研究岩石物理
What are the relationships between rock/fluid and seismic properties? 地震性质与岩性、流体类型之间的关系是什么
Do the predicted or inverted properties make physical sense? 预测或反演来的特性是否有物理意义
But seismic attributes are influenced by physical and geological properties of rocks and fluids 但岩 石、流体的物理及地质特性影响地震属性
Rock physics helps us understand the relationships among attributes 岩石物理帮我们理解各种属性间 的关系
Rock physics quantifies/decomposes these factors 岩石物 理对这些因素分解、量化
Seismic data
Rock properties
Rock Physics in Angle
Dependent Reflectivity
Angle-dependent reflectivity 依赖于角度的反射率
地质岩性
石油工程
岩石物理
三个学科的桥梁
地球物理
Rock Physics: bridge between reservoir and seismic properties
Reservoir properties
Porosity 孔隙度 Density 密度 Saturation 饱和度
4D Feasibility & Seismic modeling 四维 地震可行性及地震模拟
What does rock physics do?
Bridges rock and fluid properties and seismic data 连接地震数据和岩石、流体 特性的桥梁
Is the physical basis for seismic reservoir characterization and direct hydrocarbon detection 地震油藏定性描 述及直接找油气的物理基础
主要参考文献（续）
11）B.Gurevich and J.Galvin Fluid substitution, dispersion, and attenuation in fractured and porous reservoirs—insights from new rock physics modles, 2007, The Leading EDGE,26(9),1162~1168 12）邹文 ， 基于地震资料的流体识别技术研究，成都理工大学 博士论文 2008 13）王炳章 地震岩石物理学及其应用研究，成都理工大学 博士论文 2008 14）赵群 面向起伏地表和缝洞储层的物理模拟技术研究，成都理工大学 博士论文 2008 15）马中高 碎屑岩地震岩石物理学特征研究，成都理工大学 博士论文 2008 16）刘雯林 油气田开发地震技术，石油工业出版社 1996
How do variations in rock properties affect angle-dependent reflectivity? 岩石特性的变化如何影响依赖于角度的反射率
Interpretation 解释
Seismic data measures the overall effects of many factors 地 震测到的是各种影响的总和
Rock physics quantifies/decomposes these factors 岩石物理 对这些因素分解、定量化
Seismic data
Rock properties
Rock physics: uses and abuses 岩石物理的应用与滥用
Theories and models 理论与模型 Laboratory measurements and empirical
Uses and abuses 应用及滥用 Some recent results 一些近期结果 Challenges 挑战
主要参考文献
1）陈颙，黄庭芳著，岩石物理学，北京大学出版社，2001年 2）陈颙，黄庭芳，刘恩儒 编著，岩石物理学，中国科学技术大学出版社，2009 3）王之敬（Wang Zee）“岩石物理概述”学术报告（PPT），2002 4）贺振华、黄德济、文晓涛著 裂缝油气藏地球物理预测，四川科学技术出版社， 2007年 5）R.E.Sheriff et.al., Reservoir Geophysics, SEG, 1992 6）Amos Nur著，许云译，双相介质中波的传播，石油工业出版社，1986 7) Per Avseth, Tapan Mukerji and Gary Mavko, Quantitative Seismic Interpretation—Applying Rock Physics Tools to Reduce Interpretation Rick , Cambridge University Press, 2005 8 ） Leon Thomsen ， Understanding seismic anisotropy in exploration and exploitation，SEG，2002 9 ） G.Mavko, T.Mukerji, J.Dvorkin The rock physics handbook –tools for seismic in porous media ,Cambridge University Press, 2003 10）B.Ｈ.Ｒussell, Ｋ.Ｈedlin Fluid-property discrimination with AVO: A Biot-Gassman prospective. 2003 Geophysics, 68(1):29~39`
relations 实验室测量与经验关系
Rock physics: uses and abuses
Theories and models 理论与模型
Fast, inexpensive, and sometimes simple
But 但是
快速、节省、有时简单
Still require measurement of input parameters 仍需去测量输入参数
1、岩石物理学概述
王之敬（Wang Zee）为成都理工大学校 友，现为美国 Chevron Texaco公司的研究员， 美国斯坦福大学客座教授。杰出的国际岩石 物理学家，曾任美国SEG协会副主席。
ChevronTexaco Rock Physics Laboratories
1、岩石物理Biblioteka Baidu概述
Laboratory measurements
Seismic data
Rock properties
Rock Physics in Reservoir Characterization
4D feasibility 四维地震的可行性
Effects of fluid, pressure, and temperature changes caused by production/injection on seismic velocities/impedances and reflectivity 由采油、注流体引起的流体、压力、温度的 变化对地震波速、阻抗、反射率的影响
Seismic reflectivity at non-zero angles is controlled by more than the P-wave impedance contrast 非零度入射的地震反射 率并非只受纵波阻抗差的控制
How are seismic properties affected by rock properties? 地震 特性如何受到岩石特性的影响
Rock physics
Studies the physics of rocks but mostly concentrates on seismic properties (velocity, impedance, attenuation) of sedimentary rocks in relation to other petrophysical properties and reservoir parameters 顾名思义，岩石物理研究岩石的物理性 质，但主要集中在沉积岩石的地震特性:波 速、阻抗、衰减，以及与其他岩性和油藏 参数的关系
Role of Rock Physics in Seismic Attributes
Seismic attributes 地震属性
Current emphasis is on statistical correlations without worrying about physical meaning 目前着 重于统计相关，而不顾及其物理意义
All theories need assumptions to simplify math, and some of which may be physically unrealistic
所有的理论都需要假设以简化数学，这些假设有时在物理上不现实
It’s imperative to know the range of applicability of a theory or model 对于一个理论，一定要弄懂它的应用区间
Fluid type 流体类型
Pressure 压力 Temperature 温度 Fracture 裂隙
Interpretation
and Inversion 解释及反演
Seismic properties
Seismic velocity 地震 波速
Travel time 走时 Impedance 阻抗 Amplitude 振幅 AVO response
Rock physics is the basis for building the predictive tools and interpreting the predicted or inverted data 岩石物理是建立预测工具及解释反演结果的物理基础
Seismic data
Rock properties
Quantitative Interpretation 定量解释
Time-lapse seismic data measures the overall changes caused by several factors 时移地震数据测到的变化是由几 个因素引起的
AVO 响应 Other attributes
其他属性
Role of Rock Physics in Seismic Lithology
Lithology, porosity, fluids 岩性、孔隙度、流体类型
Seismic properties and reflectivity are controlled by lithology, fluids, porosity, pressure, temperature, mineralogy, texture, …, etc. 地震性质及反射率受控于岩性、流体类型、孔隙度、压力、温度、 矿物、层理、等
Rock physics and it’s applications
岩石物理学及其应用
贺振华 曹均
成都理工大学 信息工程学院
2010年9月
提纲Outline
以王之敬（Wang Zee）的学术报告为主， 适当 增补、修改了一些内容。
What is rock physics? 什么是岩石物理
Why rock physics? 为什么要研究岩石物理
What are the relationships between rock/fluid and seismic properties? 地震性质与岩性、流体类型之间的关系是什么
Do the predicted or inverted properties make physical sense? 预测或反演来的特性是否有物理意义
But seismic attributes are influenced by physical and geological properties of rocks and fluids 但岩 石、流体的物理及地质特性影响地震属性
Rock physics helps us understand the relationships among attributes 岩石物理帮我们理解各种属性间 的关系
Rock physics quantifies/decomposes these factors 岩石物 理对这些因素分解、量化
Seismic data
Rock properties
Rock Physics in Angle
Dependent Reflectivity
Angle-dependent reflectivity 依赖于角度的反射率
地质岩性
石油工程
岩石物理
三个学科的桥梁
地球物理
Rock Physics: bridge between reservoir and seismic properties
Reservoir properties
Porosity 孔隙度 Density 密度 Saturation 饱和度
4D Feasibility & Seismic modeling 四维 地震可行性及地震模拟
What does rock physics do?
Bridges rock and fluid properties and seismic data 连接地震数据和岩石、流体 特性的桥梁
Is the physical basis for seismic reservoir characterization and direct hydrocarbon detection 地震油藏定性描 述及直接找油气的物理基础
主要参考文献（续）
11）B.Gurevich and J.Galvin Fluid substitution, dispersion, and attenuation in fractured and porous reservoirs—insights from new rock physics modles, 2007, The Leading EDGE,26(9),1162~1168 12）邹文 ， 基于地震资料的流体识别技术研究，成都理工大学 博士论文 2008 13）王炳章 地震岩石物理学及其应用研究，成都理工大学 博士论文 2008 14）赵群 面向起伏地表和缝洞储层的物理模拟技术研究，成都理工大学 博士论文 2008 15）马中高 碎屑岩地震岩石物理学特征研究，成都理工大学 博士论文 2008 16）刘雯林 油气田开发地震技术，石油工业出版社 1996
How do variations in rock properties affect angle-dependent reflectivity? 岩石特性的变化如何影响依赖于角度的反射率
Interpretation 解释
Seismic data measures the overall effects of many factors 地 震测到的是各种影响的总和
Rock physics quantifies/decomposes these factors 岩石物理 对这些因素分解、定量化
Seismic data
Rock properties
Rock physics: uses and abuses 岩石物理的应用与滥用
Theories and models 理论与模型 Laboratory measurements and empirical
Uses and abuses 应用及滥用 Some recent results 一些近期结果 Challenges 挑战
主要参考文献
1）陈颙，黄庭芳著，岩石物理学，北京大学出版社，2001年 2）陈颙，黄庭芳，刘恩儒 编著，岩石物理学，中国科学技术大学出版社，2009 3）王之敬（Wang Zee）“岩石物理概述”学术报告（PPT），2002 4）贺振华、黄德济、文晓涛著 裂缝油气藏地球物理预测，四川科学技术出版社， 2007年 5）R.E.Sheriff et.al., Reservoir Geophysics, SEG, 1992 6）Amos Nur著，许云译，双相介质中波的传播，石油工业出版社，1986 7) Per Avseth, Tapan Mukerji and Gary Mavko, Quantitative Seismic Interpretation—Applying Rock Physics Tools to Reduce Interpretation Rick , Cambridge University Press, 2005 8 ） Leon Thomsen ， Understanding seismic anisotropy in exploration and exploitation，SEG，2002 9 ） G.Mavko, T.Mukerji, J.Dvorkin The rock physics handbook –tools for seismic in porous media ,Cambridge University Press, 2003 10）B.Ｈ.Ｒussell, Ｋ.Ｈedlin Fluid-property discrimination with AVO: A Biot-Gassman prospective. 2003 Geophysics, 68(1):29~39`
relations 实验室测量与经验关系
Rock physics: uses and abuses
Theories and models 理论与模型
Fast, inexpensive, and sometimes simple
But 但是
快速、节省、有时简单
Still require measurement of input parameters 仍需去测量输入参数
1、岩石物理学概述
王之敬（Wang Zee）为成都理工大学校 友，现为美国 Chevron Texaco公司的研究员， 美国斯坦福大学客座教授。杰出的国际岩石 物理学家，曾任美国SEG协会副主席。
ChevronTexaco Rock Physics Laboratories
1、岩石物理Biblioteka Baidu概述
Laboratory measurements
Seismic data
Rock properties
Rock Physics in Reservoir Characterization
4D feasibility 四维地震的可行性
Effects of fluid, pressure, and temperature changes caused by production/injection on seismic velocities/impedances and reflectivity 由采油、注流体引起的流体、压力、温度的 变化对地震波速、阻抗、反射率的影响
Seismic reflectivity at non-zero angles is controlled by more than the P-wave impedance contrast 非零度入射的地震反射 率并非只受纵波阻抗差的控制
How are seismic properties affected by rock properties? 地震 特性如何受到岩石特性的影响
Rock physics
Studies the physics of rocks but mostly concentrates on seismic properties (velocity, impedance, attenuation) of sedimentary rocks in relation to other petrophysical properties and reservoir parameters 顾名思义，岩石物理研究岩石的物理性 质，但主要集中在沉积岩石的地震特性:波 速、阻抗、衰减，以及与其他岩性和油藏 参数的关系
Role of Rock Physics in Seismic Attributes
Seismic attributes 地震属性
Current emphasis is on statistical correlations without worrying about physical meaning 目前着 重于统计相关，而不顾及其物理意义
All theories need assumptions to simplify math, and some of which may be physically unrealistic
所有的理论都需要假设以简化数学，这些假设有时在物理上不现实
It’s imperative to know the range of applicability of a theory or model 对于一个理论，一定要弄懂它的应用区间
Fluid type 流体类型
Pressure 压力 Temperature 温度 Fracture 裂隙
Interpretation
and Inversion 解释及反演
Seismic properties
Seismic velocity 地震 波速
Travel time 走时 Impedance 阻抗 Amplitude 振幅 AVO response
Rock physics is the basis for building the predictive tools and interpreting the predicted or inverted data 岩石物理是建立预测工具及解释反演结果的物理基础
Seismic data
Rock properties