岩性目标油气检测技术在琼东南盆地的应用

琼东南盆地超深水区Y目标储层为受多级断阶控制的高位域三角洲水下分流河道砂体,钻井资料揭示的气层和水层在地震资料上均表现为“亮点”,并具有远道增强的第Ⅲ类AVO特征,常规基于振幅信息的油气检测结果存在多解性。为此,提出一种充分利用地震数据的振幅、频率和相位信息的地震全信息烃类检测技术。首先,从地震正演出发综合分析砂岩储层叠后、叠前地震响应特征及其影响因素,指出孔隙度和气层厚度是影响利用振幅信息识别流体的主要原因,明确了基于振幅信息可以识别厚层含气砂岩;其次,通过地震反射频谱分析指出造成气层主频降低、频带变窄的主要原因是含烃引起的地震波衰减;最后,通过数值模拟表明厚层气砂和水层背景下的薄层气砂均表现为明显的吸收和相位异常,可以利用与地震波衰减相关的频率、相位信息开展含油气检测。研究区实际应用表明所提方法能够有效区分气层和水层,检测结果与实钻结果相吻合,为钻井实施提供了可靠依据,有效降低了勘探风险。     

薄互层油藏模型黏弹性波方程正演模拟研究

 本文采用质心频率法和小波瞬时衰减系数法反演计算了薄互层油气储层的Q值,建立了薄互层油气储集体黏弹性介质模型。采用非均匀介质中黏弹性波方程交错网格高阶有限差分法进行了黏弹性波和弹性波正演模拟。数值模拟试验表明,黏弹性波模拟的油气水AVO响应与弹性波模拟的油气水AVO响应存在明显差异。黏弹性波方程数值模拟能够更加真实模拟实际地震波场。纵波和转换波偏移剖面与正演模型吻合很好。     

基于黏滞—弥散理论的含气砂岩数值模拟与分析

黏滞—弥散波动方程理论能够将含油气储层的地震响应特征与频率紧密联系起来,而斑块饱和模型则常用来描述经典含气砂岩的岩石物理特征。根据Johnson理论,通过计算岩石动态体积模量可以得到等效纵波相速度和品质因子的频散关系,改变含气饱和度能够对砂岩中地震波速度的衰减产生十分显著的影响,在地震频段可高达数百米每秒。当地震频率较高时,含气饱和度越高地震波衰减越强;地震频率足够低时,含气饱和度越高地震波衰减越弱。根据Carcione衰减机制,结合叠前相移加插值黏滞—弥散波动方程正演,对三类经典含气砂岩的地震响应特征进行数值模拟,发现增大含气饱和度可使储层下界面反射产生明显"时间延迟",且地震波在欠压实和中等压实的砂岩储层中表现出一定的主频降低现象;渗透率的增大能够改变介质中流体的流动性,但对含气储层的地震响应影响相对较小。     

利用储层的频谱吸收特性识别油气藏

窗函数能量归一化的改进广义S变换能在保持时间分辨率不降低的前提下,提高频率域分辨率。本文基于改进广义S变换,通过黏弹性介质波动方程正演模拟,研究黏弹性介质储层的频谱吸收特性。地震波穿过含油气储层时,高频能量相对于低频能量衰减更强,其频谱特征为低频能量相对增加、高频能量相对衰减,因此储层的频谱吸收特性能很好地指示储层的油气富集程度。理论模型和实际井旁地震道的频谱分析结果验证了应用频谱吸收特性检测储层含油气性的有效性和可行性。     

组合频率衰减属性预测致密含气砂岩储层

对地震波信号进行时频分析,从而获得地震波的吸收衰减梯度,可以用于储集层含油气性的检测,可是当地震记录中的高频或低频成分受干扰较强时,单一的吸收衰减就不能很好地用于检测油气。采用时频分析较为准确的小波变换用以求取地震波的低频带和高频带吸收衰减梯度,运用组合频率衰减梯度属性预测含油气性。正演模拟和应用的实际结果表明,采用组合频率衰减梯度预测致密含气砂岩储层效果不错,能够准确地指示油气富集区。     

含气砂岩AVO正演的半定量分析

孔隙度和含气饱和度是影响地震AVO响应的重要因素。采用AVO正演方法模拟不同储、盖层组合、不同孔隙度和含气饱和度时的地震反射,基于Zoeppritz方程的Shuey两参数近似式和Castagna砂岩分类方案,利用AVO截距和斜率属性的变化规律对储层含气性进行尝试性的定量分析。AVO正演模拟结果表明,含气砂岩顶面的AVO响应变化是孔隙度和含气饱和度的综合响应,且在孔隙度增大时以截距下降为主,在含气饱和度增大时以斜率下降为主;且当含气饱和度大于20%后,AVO响应变化减弱。当盖层阻抗低于储层骨架阻抗时,随孔隙度和含气饱和度的增大AVO响应类型由Ⅱ类过渡为Ⅲ类;当储、盖层骨架阻抗相当时,其类型由Ⅲ类过渡为Ⅳ类;当盖层阻抗高于储层骨架阻抗时,AVO响应主要为Ⅳ类。     

孔隙形状对AVO 响应影响的研究

含油气储层都是由固体颗粒的骨架、孔隙及其充填流体所组成的多相介质,含油气储层的物性在油气勘探中所起的作用不容忽视。为了研究孔隙形状对AVO 响应的影响,文中选取两层砂泥岩模型,按照不同孔隙形状来讨论砂岩的孔隙。首先利用Kuster-Toksoz 公式求得岩石的等效模量, 再利用Biot-Gassmann 方程进行流体替换以求得饱含流体岩石的等效模量,最后利用Aki-Richards 公式求取反射系数进行AVO 正演模拟。结果显示孔隙形状对岩石的AVO 响应有明显的影响,并且对饱含不同类型流体岩 石的AVO 响应的影响规律都是相似的。     

P-SV波AVO响应特征分析

本文首先回顾了P—P波AVO响应特征及其分类，随后从P—SV波反射系数及振幅特征、归一化的P—SV波反射系数及截距梯度特征、地层参数变化趋势与AVO类型的关系等方面系统地阐述了P—SV波AVO响应特征。文中选用castagna、Hilterman给出的四种AVO类型的岩性参数，利用佐普里兹方程计算了P—SV波反射系数，得出以下认识：①对于不同类型气层，P—SV波AVO响应特征比较复杂，利用单一的反射系数曲线和振幅特征无法同时区分四类AVO类型，表明P—SV波AVO响应对储层流体成分并不敏感；②通过引入伪转换波阻抗的概念，归一化反射系数曲线呈现单调性，同时放大了弱AV0异常。对于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类AVO类型的气层，无论储层含水还是含气，垂直入射时归一化反射系数随入射角单调递增；对于Ⅳ类AVO类型的气层，储层流体的性质不影响反射系数的变化趋势，反射系数都为正值且随入射角单调递减；③Ⅰ、Ⅱ类气层具有负截距和正梯度，Ⅲ类气层的截距和梯度都接近于零，Ⅳ类气层具有正截距和负梯度。文中利用P—SV波AVO截距梯度理论对不同AVO类型和castagna给出的25种含（油）气砂岩模型进行了截距梯度分析，进一步验证了P—SV波AVO响应特征及其对不同气层的分辨能力。本文的研究对AVO正演模拟、储层流体替换、多波AVO分析和参数反演都具有重要意义。     

垦东北部馆陶组河流相储层正演模拟效果

针对济阳坳陷上第三系广泛发育的浅层疏松的河流相砂岩储层,以垦东北部馆陶组曲流河砂岩储层为例,通过基于测井资料的岩石物理特征分析,根据研究区实际条件建立含不同流体储层正演模型,应用垂直入射正演模拟、叠前AVO正演及基于Gassmann方程的流体替换技术分析研究储层含不同流体引起的弹性参数变化、地震反射特征及AVO响应变化规律。研究结果表明,对于浅层河流相,储层含油气后速度、密度进一步降低,相对较厚的油气层与围岩形成振幅较强的反射,油层与气层均表现为振幅随入射角增大而增大的Ⅲ类AVO异常,而水层则表现出随入射角增大而减小的特征;含气饱和度的变化使气体的可压缩性发生改变,P波速度随含气饱和度的增加由急剧降低转为缓慢升高。研究结果对应用叠后属性、叠前反演对含油气储层的有效识别具有一定的指导意义。     

沙特阿拉伯砂岩的第Ⅳ类AVO响应:岩性和流体的最佳指示器

描述和了解沙特阿拉伯东部深度超过5000m的含气储层Z砂岩的弹性特征,以确定识别孔隙与流体的可能性。分析不同的测井资料,了解储层全面的弹性状态,确定大部分有效的属性组合,用于从含水砂岩中识别含油气砂岩。Z砂岩的地震反射具有Ⅳ类AVO响应特征。进行同步AVA反演,试图查明并绘制研究区内含油气砂岩的分布。认为在一定条件下,含油气砂岩储层是可以检测的。     

基于White模型的砂岩储层渗透率特性分析

针对不同固结程度的砂岩,从Boit经典理论出发,基于White斑块饱和模型,应用数值模拟研究了渗透率对地震波衰减和速度频散的影响,分析了地震波垂直入射时渗透率对储层界面反射系数和相位的影响.结果表明:对于砂岩储层,渗透率对地震波衰减和速度频散有明显影响,尤其是中等压实砂岩储层和未固结砂岩储层,对渗透率变化非常敏感;渗透率对砂岩储层尤其中等压实砂岩储层界面反射系数和相位有明显影响,甚至会产生相位极性反转.     

层状饱和多孔介质中Biot慢波的影响

本文基于Biot理论对P波在层状饱和多孔介质中的传播进行数值模拟。首先根据Kennett反射方法建立层状介质中地震波的数值模型，然后利用此模型研究层状饱和介质中Biot慢波对地震波性质的影响。文中分别在孔隙为弹性（考虑了P波扩散、Biot全局流及慢波影响）和黏弹性（可忽略慢波影响）两种情况下定量地分析了频率、孔隙率、层厚、渗透率以及岩石弹性模量对Biot慢波效应的影响。对比两种模型的数值模拟结果发现，在低频范围内，沉积盆地地层间液体压力的平衡作用（Biot慢波）能使P波产生显著的衰减；若这种衰减发生在浅层勘探地震波的频带内（几十到几百赫兹），则介质层厚必然在几厘米到几十厘米范围内；介质越柔顺，孔隙率越大，渗透性越好，则慢波影响越大；在高频段，只要地层足够薄，介质的柔顺性足够好，界面处产生的慢波对高P波散射也会有很大影响。     

塔河油田于奇东地区隐蔽油气藏预测方法及应用研究

隐蔽油气藏勘探仍然是一大难点,存在圈闭识别难度大、钻前预测可靠性低等一系列问题。该文以塔河油田于奇东三维地震和3口气井、6口非含气井资料为基础,通过地震波衰减异常处理技术和成藏条件分析方法,探讨了奥陶系碳酸盐气层的地震波衰减响应特征,同时用该方法预测了可能存在的东河砂岩碎屑岩隐蔽圈闭油气藏。研究结果表明,衰减含气检测对于碳酸盐溶洞、裂缝—溶洞型储层具有一定的指示效果,而对于以裂缝为主的储层应用效果不理想。通过目的层的衰减异常分析及沉积相和构造综合研究,在该区识别出一个东河砂岩储层的断裂—地层复合圈闭可能油气藏,其面积约为30.53 km 2,闭合高度为120 m,气层最厚可达51 m。衰减含气检测在隐蔽油气藏勘探中具有较大的应用潜力。     

准噶尔盆地侏罗系Ⅲ层序底界上下砂体预测与有利区评价

准噶尔盆地侏罗系Ⅲ层序底界面结构主要有发育底砾岩的不整合型、发育风化壳的假整合型和具明显沉积型式变化的整合型等 3类。在侏罗系Ⅲ层序底界面上、下延 40ms的波形地震相中,1～2类高频波形对应砂泥岩互层沉积;5～6类低频波形对应大套砂岩沉积;3～4类波形介于二者之间。地震波的振幅与界面上的岩石组合有关,中强振幅对应于砂、泥岩组合以及砾岩、粉砂岩组合,弱振幅对应于大套砂岩组合,中振幅介于二者之间。另外,低频波和中强振幅与地震前积反射有较好的对应关系。通过波形地震相、振幅以及反射结构的综合分析,认为玛湖西北斜坡和腹部的石南-莫北地区有大面积的砂体分布,其中,车-拐水下扇、玛湖辫状三角洲、中拐曲流河三角洲及石南-夏盐曲流河三角洲等砂体发育区是有利的非构造圈闭发育区,具有良好的勘探前景。     

饱和砂岩滞弹性弛豫热激活过程机理探讨

物理模型实验揭示：流体饱和度、孔隙流体的特性，地震波的频率和岩石孔隙的纵横向尺寸比对地震波的衰减都有很大的影响。本文借鉴滞弹性弛豫热激活过程的研究来描述地震波在饱和砂岩中的衰减机理。     

Fluid substitution in a shaley sandstone reservoir at seismic scale

Shaley sandstone is heterogeneous at a seismic scale. Gassmann’s equation is suited for fluid substitution in a homogeneous medium. To study the difference between shaley sandstone effective elastic moduli calculated by mean porosity as a homogeneous medium, and those calculated directly from the sub-volumes of the volume as a heterogeneous medium, computational experiments are conducted on Han’s shaley sand model, the soft-sand model, the stiff-sand model, and their combination under the assumption that the shaley sandstone volume is made up of separate homogenous sub-volumes with independent porosity and clay content. Fluid substitutions are conducted by Gassmann’s equation on rock volume and sub-volumes respectively. The computational data show that at seismic scale, there are minor differences between fluid substitution on rock volume and that on sub-volumes using Gassmann’s equation. But fluid substitution on sub-volumes can take consideration of the effects of low porosity and low permeability sub-volumes, which can get more reasonable data, especially for low porosity reservoirs.     

地震资料约束的地质统计模型

以砂岩储层为例，介绍将三维地震数据综合应用到建立地质统计油藏模型中的方法。该方法可用来定量预测砂岩分布，评价砂岩分布图的质量并估算钻探成功率。地震反射振幅转化成波阻抗可作为用地质统计的方法对砂体进行预到的补充。通过对比使用和不使用地震数据评价地质统计模型的结果认为，利用地震数据可有效地降低储层预到的不确定性。     

基于正演模拟的地震反射特征主要影响因素分析

随着储层地球物理学的发展,利用地震信息直接预测储层砂岩厚度的横向变化,愈来愈迫切要求对地震数据进行高保真处理。利用波动方程理论法对楔形体砂岩模型进行正演模拟,探讨了随机噪声、地层吸收对地震记录、地震属性以及砂岩预测结果的影响。分析认为,当Q小于100时,地层对地震反射能量吸收严重,需要在处理中加强能量补偿。当S／N小于5时,储层砂岩厚度与地震反射特征、地震属性的相关性变差,噪声对预测结果产生干扰,影响储层预测精度。     

砂岩储层地震属性参数对孔隙流体的敏感性评价

对于不同特性的砂岩储层,从地震数据所提取的多种属性参数对孔隙流体变化的响应是有一定差异的。利用统计学原理给出了流体指示因子的计算方法,用于定量评价地震属性参数对孔隙流体变化的响应差异。利用胜利油田沙河街组三段砂岩储层在模拟储层条件下的实验结果,采用属性交会图技术验证了流体指示因子的正确性。对于疏松砂岩及中-高孔隙度固结砂岩,利用纵、横波阻抗差等常规地震属性可较好地判别孔隙含气及饱和水、饱和油状态;而对于致密含气砂岩,纵、横波速度比及泊松比对流体变化相对较为敏感。对于疏松砂岩,由双敏感属性参数所构成的交会图可区分饱和油与饱和水状态,但利用常规属性交会图难以区分固结砂岩孔隙饱和水与饱和油。在准确给出干燥岩石纵、横波速度比的基础上,组合属性参数I_p²-c.I_s²相对于常规属性对孔隙流体变化更为敏感,构成的属性交会图对饱和水与饱和油砂岩样品的实验结果具有明显的区分能力。     

基于一阶速度应力方程的双相各向异性介质波场模拟及耗散系数分析

为了解决在石油地震勘探中常常遇到的各向异性问题,利用双相各向异性介质的波动方程,导出双相各向异性PTL介质中的固相、流体相的一阶应力速度方程及差分方程。利用高阶二维交错网格差分方法,对双相PTL介质波长进行了模拟和分析,并讨论了耗散系数与双相PTL介质的波场问题。模拟结果表明：①双相PTL介质中存在快P波、慢P波和SV波,波场具有各向异性性质。②耗散系数对地震波传播的影响主要体现在对地震波能量的吸收和衰减上,耗散系数对慢P波产生较大的影响,大的耗散系数将使慢P波很快被衰减掉;在不同方位上,耗散系数存在较大差异时,慢P波能量并非只是在一个方向上衰减,而是整个慢P波的大部分能量在所有的方向上都要被衰减掉。该研究认识提高了计算效率,增强了计算的稳定性。