温压条件下孔洞储层的地震波响应特征

 针对储层（特别是碳酸岩储层）中大量发育的孔洞,提出了孔洞储层研究的物理模型模拟方法。在温压条件下测试了孔洞模型的地震波特征响应,分析了孔洞储层特征的变化对地震波属性参数的影响。测试结果表明：孔洞密度、围压、温度和含流体的变化对地震波的速度、振幅、衰减、主频和主振幅等属性参数影响较大;温压等条件的不同,孔洞密度引起的地震波特征响应程度不同;孔洞密度的变化对地震波动力学特征参数(振幅、衰减等)的影响远远大于对运动学特征(速度等)的影响。这为利用地震波的振幅、衰减等属性参数进行储层中孔洞分布和发育程度的检测提供了可靠的实验依据。     

缝洞储层的地震检测和预测

探讨了与缝洞储层检测和预测有关的若干问题。只要储层中的缝洞系统有足够大的密度，则缝洞储层的地震检测和预测是有可能成功的。通过缝洞储层的物理模型实验和数值模拟分析可以看出，地震波动力学参数（振幅、相位，衰减等）对缝洞系统的响应较运动学参数（速度，走时等）更敏感，因此利用动力学参数进行缝洞检测更有效。要得到缝洞储层的可靠预测，使用地质、地震、测井、钻井和开发等多种信息是很必要的。     

专家专论——裂缝预测

探讨了与缝洞储层检测和预测有关的若干问题。只要储层中的缝洞系统有足够大的密度，则缝洞储层的地震检测和预测是有可能成功的。通过缝洞储层的物理模型实验和数值模拟分析可以看出，地震波动力学参数(振幅、相位，衰减等)对缝洞系统的响应较运动学参数(速度，走时等)更敏感，因此利用动力学参数进行缝洞检测更有效。要得到缝洞储层的可靠预测，使用地质、地震、测井、钻井和开发等多种信息是很必要的。     

孔洞型碳酸盐岩地层超声波实验研究

为研究孔洞型碳酸盐岩储层的地震响应特征,利用基于地质模型的超声波实验观测方法,在孔洞系统中建立了单、多孔物理模型,通过大量的超声波透射实验,观测了不同孔洞模型的超声波响应特征,分析了探头频率、孔密度和孔排列方式对地震波属性参数的影响。结果表明：①探头频率与孔洞模型地震波的各项属性参数之间存在着一定的相关性;②孔密度对模型的地震波部分特征参数有明显影响,振幅和品质因子的衰减比速度对岩石孔密度变化更为敏感;③孔的排列方式对模型的地震波基本特征参数影响不明显,但在相同孔密度的条件下,轴向排列的孔状态明显小于其他径向孔状态的速度。该研究成果为地震资料解释及储层评价提供了依据。     

孔洞物理模型数据的地震响应特征分析

 蕴含丰富油气的碳酸盐岩孔洞型储层由于独特的非均质特性,使其地震横向预测成为油气地球物理勘探的一个难题。为此,应用物理模型技术模拟碳酸盐岩孔洞型储层,设计了包含孔洞大小、形状和洞内填充物变化的三种物理模型,在物理模型实验数据的基础上分析了碳酸盐岩孔洞型储层的地震波响应特征。实验分析结果表明：有一定发育规模的孔洞能形成强反射特征,在叠加剖面上表现为绕射双曲线,绕射双曲线的形态主要受孔洞埋深的影响;在偏移剖面上表现为背景差异明显的强短反射,且反射强度与洞体的大小、形状、洞内所含流体等各种因素有关;孔洞大小对反射能量的影响大于孔洞形状的影响。     

基于模型正演的地震属性分析技术

 新疆TPT油田一间房组碳酸盐岩储层为缝洞型储层,其缝洞系统在纵、横向上具有较强的非均质性。识别和划分缝洞单元是提高勘探成功率的有效途径之一。本文首先根据钻井资料建立缝洞系统的理论地质模型,通过地震模型正演对各种常用的地震波动力学属性参数的缝洞响应特征进行了分析;在此基础上把多种地震波动力学属性参数融合成一种综合参数,结合钻井、测井和开发资料对目的层储层的缝洞单元进行了划分。据此建立了一套利用地震波场参数识别和划分碳酸盐岩储层缝洞单元的方法,可以用于后期的勘探和开发。     

基于模型正演的地震属性分析技术识别和划分碳酸盐岩储层缝洞单元

新疆TPT油田一间房组碳酸盐岩储层为缝洞型储层,其缝洞系统在纵、横向上具有较强的非均质性。识别和划分缝洞单元是提高勘探成功率的有效途径之一。本文首先根据钻井资料建立缝洞系统的理论地质模型,通过地震模型正演对各种常用的地震波动力学属性参数的缝洞响应特征进行了分析;在此基础上把多种地震波动力学属性参数融合成一种综合参数,结合钻井、测井和开发资料对目的层储层的缝洞单元进行了划分。据此建立了一套利用地震波场参数识别和划分碳酸盐岩储层缝洞单元的方法,可以用于后期的勘探和开发。     

缝洞型储层井壁裂缝宽度变化ANSYS模拟研究

以往研究单一或成组裂缝的数值模拟,多未考虑孔洞存在对裂缝宽度变化的影响。用断裂力学基本理论及有限元法建立了不同缝洞组合裂缝宽度变化的有限元模型,通过ANSYS有限元软件模拟研究了缝洞型储层中不同缝洞组合:缝—洞、缝—洞—缝、缝—洞—缝—洞3种模型。探讨了不同模型中裂缝宽度变化、裂缝长度、井筒正压差及溶洞发育情况的关系。模拟结果表明,井筒正压差越大,裂缝宽度增量越大;相同井筒正压差下,裂缝长度越大,其缝宽增量越大;溶洞越发育,缝宽增量也越大;随着溶洞直径的逐渐增大,缝宽增量也越大。计算机模拟裂缝宽度变化规律为选取合理粒径的堵漏材料、优化漏失控制技术提供了一定的理论依据。     

塔里木盆地碳酸盐岩缝洞系统的地震响应特征及预测

塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩缝洞系统主要是由多期多旋回溶蚀、成岩和构造破裂作用形成的有成因联系的有效缝、洞及其所连通的孔、洞、缝构成的网络状储集体;缝洞系统的发育程度和规模是奥陶系碳酸盐岩油气成藏和稳产、高产关键。目前的地震技术方法难以检测和识别单个较小的孔洞缝,但由诸多孔洞缝组成的一定规模的缝洞系统是可以有效检测和预测,且地震波的动力学参数对识别和检测缝洞系统较运动学属性参数更为敏感可靠。缝洞系统的检测可以利用相干体分析、振幅属性、多尺度裂缝检测、频率差异分析和波阻抗反演等技术进行优化组合,但不同地区、不同成因、不同规模的缝洞系统需利用不同的方法技术组合去表征。     

孔洞物理模型实验及其敏感属性分析

在介绍了孔洞物理模型实验的设计、制作方法及模型数据采集、处理的过程,并在解释层位的基础上,进行了与孔洞检测相关的属性提取与特征研究。主要利用物理模型进行孔洞的地震响应特征研究,分析孔洞的分布形态和孔洞规模对地震属性的影响以及孔洞型储层的敏感属性。分析结果表明:有一定发育规模的孔洞在偏移剖面上表现为背景差异明显的强短反射;振幅类属性对孔洞规模的变化反映最敏感,积分类属性次之,频率属性最差。     

塔河油田奥陶系岩溶分带及缝洞结构特征

塔河油田是中国发现的储量最大的碳酸盐岩油田,其岩溶储层埋藏深度大、储集空间复杂。通过古今岩溶地质考察,查明了塔北隆起奥陶系岩溶层序中古地貌与岩溶分带及缝洞系统;通过不同岩溶带缝洞成因分析,提出表层岩溶带由地表河、落水洞等缝洞组成,渗流岩溶带缝洞由驻水洞和渗流井组成,径流岩溶带缝洞由厅堂洞、干流洞、支流洞和末梢洞组成;通过岩溶期地表河与地下河沉积、埋藏期垮塌、钙华及热液化学充填作用分析,查明了岩溶缝洞充填特征与缝洞单元的形成。研究结果表明,缝洞系统是由流水溶蚀碳酸盐岩所形成,其始于岩溶高地或岩溶斜坡的落水洞,终于岩溶洼地地下河出水口;一旦缝洞系统部分地被地下河沉积、垮塌和化学充填后,可以形成一个或多个缝洞单元。通过缝洞结构和充填特征分析,认为岩溶期古地貌、潜水面升降和埋藏期的断层活动控制了缝洞单元的形成。研究综合利用地震、测井和地质资料建立缝洞类型和充填物类型识别方法,统一了不同成因类型缝洞的描述术语,为油田开发地质模型的建立提供了详尽的依据。     

溶洞地震反射波特征数值模拟研究

采用空间网格大小和时间步长均可任意变化的高阶有限差分地震波传播数值模拟方法,对不同大小和埋深的溶洞系列模型进行了不同主频的地震波数值模拟。结果显示,随着溶洞直径的增大,溶洞反射波最大振幅呈现出先增强、后减弱、再增强、最后趋于稳定的变化规律。低速填充的溶洞对地震波传播存在聚焦作用,致使溶洞反射波的最大振幅不是出现在溶洞顶部的第一次反射,而是出现在经过低速填充的溶洞对地震波聚焦作用后到达溶洞底部时产生的反射波上。当溶洞周长等于地震波波长时,反射波能量最强;当溶洞直径等于地震波波长时,反射波振幅降低到一个极小值。同时,对于相同埋深的溶洞,随着溶洞直径的增大,其产生的反射波的频带逐渐变窄,且向低频端移动。     

碳酸盐岩溶洞数值模拟及地震识别

碳酸盐岩岩溶性储集层具有很强的非均质性，其预测非常困难。地震正演可以了解碳酸盐岩风化壳地震反射同相轴的变化特征和来自内幕洞穴的地震反射、散射等波场特征。应用高阶差分数值模拟方法，对一系列不同尺度、不同充填物（速度）的溶洞模型进行了系列的正演数值模拟，并对具地震反射特征及反射波振幅进行了综合分析。研究表明：①溶洞型油气藏的地震波沿溶洞边缘往复滑行形成多次绕射波，在地震剖面上表现为“串珠状”强短反射段；②溶洞横向尺度的大小对振幅影响很大，尺度越大，振幅越大；③溶洞充填物速度越高，其振幅越小。通过正演数值模拟研究，建立了溶洞的识别模式，将其应用于塔河油田碳酸盐岩储层的地震预测，效果较好，提高了钻井符合率。     

裂缝储层地震波特征响应的物理模型实验研究

通过多种裂缝物理模型和MTS岩石物性测试系统，测试了不同材料和不同状态下裂缝模型的地震波特征响应，分析了裂缝特征参数的变化对地震波属性参数的影响。裂缝密度、方位、张开度的变化对纵横波的速度、振幅、衰减和主频等均有明显的影响，但裂缝参数的变化对地震波动力学特征参数(振幅、主频等)的影响远远大于对运动学特征(速度等)的影响，为利用地震波的振幅、衰减和主频等属性参数进行裂缝特征的检测提供了可靠的实验基础。     

基于谱分解技术的缝洞型碳酸盐岩溶洞识别方法

缝洞型碳酸盐岩油气藏储集空间主要为溶蚀形成的缝洞，受碳酸盐岩储集体形状多变、分布不规则和储集体内部岩性、物性不均一等复杂性影响，储集层预测难度大。提出基于谱分解技术的缝洞型碳酸盐岩溶洞识别方法：利用地震对碳酸盐岩储集层孔隙度敏感的特点，将碳酸盐岩目的层段调谐三维体丰富的振幅与相位信息与实际测井、钻井、取心等资料相结合，进行超深层缝洞型非均质碳酸盐岩储集层预测，直观展示多口钻井缝洞体分布面貌。应用谱分解技术对中国西部某地区奥陶系海相碳酸盐岩地层进行缝洞储集体识别的实例说明了方法的有效性。图5参8     

垂直裂隙P波响应特征分析

应用反射P波数据预测裂缝发育带,进行流体识别是当前地震勘探的重点和难点。利用各向异性弹性波方程交错网格高阶有限差分数值模拟方法,开展了不同密度和不同充填物的垂直裂隙介质的波场响应特征研究。对不同模型反射P波的振幅和速度随方位角和炮检距的变化特征进行了定量的分析和总结。研究结果表明,当地层中含有单组垂直的平行裂隙时,反射P波振幅对垂直裂隙中充填物的敏感性大于速度对裂隙中充填物的敏感性,随着裂隙密度的增加,P波各向异性程度也相应增强,裂隙中含气时,各向异性程度较含饱和水时强。在一定程度上,为利用P波属性进行垂直裂隙油气藏的检测提供了理论依据。     

川南河包场区块茅口组缝洞系统定量描述

在河包场构造钻遇下二叠统茅口组的16口井均位于逆断层上,有11口井获工业气流,其中5口井测试产气20×10~4m~3/d以上。该区茅口组茅四茅二段储层为裂缝和溶洞组成的储集体,为了定量描述缝洞系统的空间分布和发育规模,对下二叠统逆断层和茅口组茅四—茅二段储层顶、底进行了精细对比追踪,对茅四—茅二段进行了高分辨率的逆断层约束速度反演,并结合叠前、叠后地震属性选取敏感属性进行缝洞系统的定量检测,最后利用三维可视化技术融合高分辨率逆断层速度反演结果和高精度相干属性数据体进行缝洞系统三维雕刻,定量刻画了该区茅口组有利的缝洞系统空间分布情况。     

随机介质地震波正演模拟在碳酸盐岩储层预测中的应用

为了研究碳酸盐岩储层的地球物理响应特征,在对塔河油田奥陶系风化面下碳酸盐岩储层初步认识的基础上,利用随机介质建模技术,设计并建立了一系列碳酸盐岩储层规则孔洞和随机孔洞模型,并应用变网格有限差分法对地震波在孔洞模型中的传播进行了正演计算,对模拟得到的地震属性进行了分析,研究了孔洞对地震反射特征的影响,获得了规则孔洞尺度以及随机排列孔洞密度对地震属性的影响规律。对于单个的溶洞而言,当溶洞横向尺度小于菲涅尔带半径,纵向尺度小于调谐厚度时,溶洞反射振幅与溶洞尺度成正比例关系;对于随机分布孔洞的碳酸盐岩储层而言,地震波能量与孔洞密度成正比例关系。