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。     

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。     

用叠前振幅检测陆上气藏的初步尝试

DZW地区为陆相砂泥岩沉积地层。因该区地质构造比较简单,地层分布较为稳定,所以有利于用AVO技术检测气层。首先应用Shuey方程进行单界面AVO模型正演,获得一套不同参数情况下反射系数与入射角的关系曲线。当砂岩和盖层泥岩的泊松比值相差不大时,砂岩含水时的反射系数随入射角的增大而增大不明显,砂岩含气时的反射系数随入射角的增大而明显增大。在AVO资料处理中,要尽可能排除各种地表因素对反射振幅的影响和获得准确的动校正速度。为此,需作地表一致性反褶积、地表一致性剩余静校正、地表一致性振幅处理和两次速度分析。在此基础上用角度道扫描方法确定AVO分析的角度道范围,形成角度道的叠加道道集。根据角度道道集,并结合其它资料,圈定了W21井处的含气层范围,预测了三块可能含气区。     

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。     

AVO分析及弹性参数反演

过去,我们在利用地震波振幅信息时,很少考虑反射系数随入射角变化(AVO)这一因素,而总是假定反射系数为常数(即垂直入射时的反射系数),使得对振幅信息的利用具有很大的局限性。1984年,Ostrander 详细地研究了反射系数随入射角度变化的情况,特别是在对一个含气砂岩模型的研究中,发现砂岩含气饱和度越高,泊松比越低,而当泊松比降低时反射系数就会发生很大的变化。据此提出,利用 AVO 分析预测含气地层。目前,AVO 分析主要局限在定性分析上。如果能利用 AVO 曲线反演弹性参数,再根据弹性参     

弹性阻抗对比分析

不同的地震弹性阻抗反演软件计算弹性阻抗的方法不尽相同,地震弹性阻抗反演中尚有一些应用条件在没有详细讨论的情况下被简单地加以应用,这给实际生产带来了困难。有鉴于此,以典型的4 种不同类型含气砂岩模型为基础,分析比较了弹性阻抗、反射阻抗和广义弹性阻抗在不同角度下的计算精度;并且基于Biot-Gassman 理论,对Ostrander 含气砂岩模型进行流体替代,探讨了含水饱和度由小变大时不同的弹性阻抗对流体的敏感性。通过4 种不同类型含气砂岩模型计算可知：在第Ⅰ类和第Ⅳ类含气砂岩中,入射角不超过40° 时,EI,RI 和GEI 均能替代Zoeppritz 方程;在第Ⅱ类含气砂岩中,入射角不超过30° 时,EI,RI,GEI 也能替代Zoeppritz 方程;这3 种弹性阻抗无法应用于第Ⅲ类含气砂岩。将偏导的思想应用到Ostrander 含气砂岩模型,计算结果表明,反射阻抗对流体的敏感性强于弹性阻抗和广义弹性阻抗, 且入射角越大,这种敏感性越强。     

致密砂岩气层测井识别与评价技术——以苏里格气田为例

苏里格气田上古生界致密砂岩储层渗透率低、孔隙类型多样、非均质性强,导致岩石物理响应特征复杂,气水层识别与含气饱和度准确定量评价难度大.结合研究区致密砂岩储层的特点以及气层的测井响应特征,优选了4种适用的气层识别方法,通过多种方法的综合指示能有效识别气层;根据储层孔隙结构与岩电响应关系特征,确立了双孔隙饱和度模型在研究区的适用性并建立了适用于研究区的饱和度模型岩电参数.通过研究区大量井中的应用表明,上述气层识别方法在致密砂岩气层判识中具有良好的应用效果,与阿尔奇模型相比,利用双孔模型及其岩电参数计算的含气饱和度具有更高的精度,更符合气藏的实际规律和岩石物理特征.上述方法为致密砂岩气层测井识别与评价提供了有效途径.     

基于反射系数频散的气层识别技术

着重研究与流体有关的速度频散引起的反射系数频散,并应用于致密气层识别。黏弹性介质中的地震衰减有两种表现形式:1脉冲信号穿过衰减介质时的频率组成和振幅变化;2反射系数随频率变化。基于线性黏弹性理论对速度频散的描述及经典的反射系数简化公式,推导出随频率和地层品质因子变化的反射系数公式,该公式反映了反射系数随频率、入射角、地层品质因子等的变化特征,既考虑纵波速度频散,也考虑了横波速度的频散问题。反射系数频散引起反射能量的变化,基于速度与含气饱和度关系,将地震波速度、振幅与地层含气后引起的能量衰减机制(如喷射流机制)联系起来,进而可以通过反射能量的变化识别气层。利用反射系数频散技术对四川盆地GA101井区的致密砂岩气层进行识别,预测结果为地震勘探及井位部署提供了可靠的依据。图4表1参22     

横向各向同性对含气砂岩P波AVO的影响

在分析页岩地层中含气砂岩夹层的振幅随偏移距变化(AVO)响应时,应考虑速度的各向异性。本文论述横向各向同性介质(TI)中含气砂岩 AVO 所受到的各向异性影响。应用基于射线理论的平面波公式计算出了横向均匀介质的反射系数。文中给出了具有正反射系数,近零反射系数和负反射系数的勘探目的层特例的模拟结果。各向同性介质中的 AVO 反射系数可分解成两部分,分别代表各向同性和各向异性。对于各向同性分量,零偏移距反射系数与泊松比是最有效的参数;而对于各向异性分量,页岩和含气砂岩的δ差值(Aδ)是最重要的因子。在页岩地层具有典型 TI 各向异性值(δ和ε均为正值)的情况下,Aδ和Aε增强了 AVO 影响。在小入射角时,Aδ对 AVO 起主要控制作用,而大入射角时则是Aδ起主导作用。在δ和ε为典型值时,页岩的各向异性影响表现为:(1)对二、三类含气砂岩,AVO 响应增大较快;(2)对一类含气砂岩,AVO 响应呈迅速递减之势;(3)对某些一类和二类含气砂岩,在偏移距改变处将出现极性反转。     

致密砂岩油气藏地震正演模拟

地震正演是地震储层预测必不可少的部分。在致密砂岩储层中,正演研究相对较少,反射特征认识不充分,而目前随着勘探开发进入隐蔽化,需要加强对致密砂岩储层发育特征的认识。为提高这一认识,以H油田C8油组为例开展了致密储层的正演研究,取得了以下研究成果：1)砂厚与地震属性之间的关系受砂泥岩阻抗差大小的影响。当阻抗差较大时,振幅随厚度的变化幅度明显;当阻抗差依次减小时,振幅随砂厚变化的幅度也依次变小。2)存在着一个临界的孔隙度0.08,当孔隙度小于0.08时,砂岩对应波峰-波谷,振幅随孔隙度增大而减小;当孔隙度等于0.08时,砂泥岩阻抗相等振幅为零;当孔隙度大于0.08时,极性出现反转,砂岩对应波谷-波峰,振幅随孔隙度增大而增大。3)河道的正演结果表现为单个复合河道地震同向轴相应为顶平底凸的下切和边部收敛;两河道纵向切叠为晚期河道切割出现下切和边部收敛;河道侧向切叠为早期复合河道被晚期的河道切割,晚期复合河道形态保存完整。4)前积体的正演结果表现为明显的顶底板反射及两侧反射形成平行四边形的形状。利用该研究成果对C8油组进行了储层砂体的预测,共识别河道7条,为进一步的储层预测奠定了基础。     

苏里格气田东区气层产能贡献差异微观因素分析

苏里格气田是一个低丰度、低压、低渗、非均质性严重的气田,储层条件复杂。砂岩呈大面积连片分布,连续性、连通性较好,有效砂岩为其中相对高渗的Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ类储层。盒8、山1段储层的Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ类气层产能贡献差异现象极其明显,采用统计分析方法,通过薄片鉴定和样品压汞分析资料对气层微观孔隙结构进行分析对比,以室内产能模拟实验明确苏里格东区盒8、山1多层系产层的不同类型储层产能大小以及产能贡献率。结果表明,Ⅰ类储层对渗透率／产能贡献率高达55％-65％,Ⅱ类储层的贡献率23％～27％,11I类储层的贡献率8％-15％;储层渗透率、孔隙结构特征的差异是造成Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ类气层产能贡献差异的主要原因,合理的开发方式对多层合采低渗油气层的开发具有重要意义。     

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??The porosity of tight sandstone gas reservoirs is generally less than 12%, so the elastic parameter difference in pores caused by fluid difference is tiny. As a result, it is difficult to predict gas and water in tight sandstones by using the conventional AVO methods when the reservoirs are thin. In this paper, the existing fluid detection techniques were compared and the Russell fluid factor was selected as the effective parameter for fluid detection in tight sandstones. Then, single-boundary forward modeling was carried out. It is indicated that when the incident angle is less than 30°, the Russell fluid factor detection method is better fitted with Zoeppritz equation and its calculation results are of higher accuracy. By virtue of this method, fluid factor attributes can be fitted accurately from prestack gathers in the range of small incident angels. Feasibility study was carried out on this method based on the gas detection in He 8 Member tight sandstones of Lower Shihezi Fm, Lower Permian, Upper Paleozoic in the Sulige Gas Field, Ordos Basin. It is indicated that in the porosity range of effective reservoirs, the more obvious the negative anomaly of the Russell fluid factor is, the higher the gas saturation of reservoir is. To sum up, it is feasible and reliable to characterize the relative magnitude of gas saturation, perform gas detection in tight sandstones and indicate the lateral and vertical distribution of gas-bearing reservoirs by using the Russell fluid factor.     

混合压裂在苏里格致密气藏水平井的应用

苏里格致密砂岩气资源量巨大,压裂水平井是重要的开采手段之一。常规水力压裂形成的高导流短裂缝对于致密砂岩储层或低渗砂岩储层Ⅲ,Ⅳ类井增产效果较差,另外,高黏度交联冻胶压裂液对储层伤害较大。通过借鉴混合压裂工艺在国外致密气田的成功案例,结合苏里格致密砂岩气藏的地质特征,使用StimPlan软件模拟常规压裂和混合压裂裂缝形态,并借助井下微地震监测结果,分析了2种压裂工艺井的裂缝展布特征,验证了压裂施工效果。最后,通过苏里格东区致密气藏60余口水平井的试气和生产产量对比,得知混合压裂比常规压裂增产效果明显,且降低了施工成本。混合压裂工艺由于"低伤害、控缝高、造缝长、低成本"等特点,是苏里格致密砂岩气藏开发中的有效增产手段之一。     

库车前陆盆地深层高效致密砂岩气藏形成条件与机理

由于深层油气勘探成本高,因此钻前预测深层致密砂岩气藏的含气性显得尤为重要。库车前陆盆地深层致密砂岩气田具有高丰度、高含气饱和度、高压、高产、稳产的特征,为高效致密砂岩气藏。在对致密砂岩气藏含气性影响因素及机理的理论分析基础上,以库车前陆盆地深层大北、克深、迪北等高效致密砂岩气田为例,通过与四川盆地、鄂尔多斯盆地典型致密砂岩气藏的对比分析,探讨了库车深层高效致密砂岩气藏的形成条件与机理。结果表明,库车前陆盆地深层高效致密砂岩气藏的形成条件可归结为超压充注、裂缝发育、"早油晚气"成藏过程和优质保存条件4个方面。其中超压充注和裂缝发育是库车前陆深层高效致密砂岩气藏形成的最主要因素;优质烃源岩条件及其造成的高源储压差和超压充注是致密砂岩形成高含气饱和度的前提条件;裂缝发育控制了致密砂岩气藏的成藏、富集与高产;早期油充注对储层润湿性的改变有利于晚期天然气的充注,而优质膏盐岩盖层保存条件则是气藏保持超压和高含气饱和度的关键。这4个方面有利因素的匹配使库车前陆盆地能够形成有别于其他盆地的高丰度、高含气饱和度和高产的致密砂岩气藏。在致密砂岩储层基质物性相差不大的情况下,源储过剩压差、裂缝发育情况、保存条件和现今地层超压情况是深层致密砂岩气勘探评价中需要考虑的最主要因素。     

延长油田坪北区长8储层孔隙结构特征及其对水驱油微观特征的影响

储层孔隙结构对水驱油特征有重大影响。以延长油田坪北区长8储层为例,综合利用岩心、铸体薄片、扫描电镜、压汞实验等资料对储层孔隙结构进行分析,通过真实砂岩微观模型实验,探讨了不同孔隙结构对水驱油效率的影响。研究表明:长8储层主要岩性为细粒长石砂岩和细粒岩屑长石砂岩,主要孔隙类型为残余粒间孔隙(原生孔隙)、溶蚀粒间和粒内孔隙(次生孔隙);储层类型可分为Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类和Ⅳ类,Ⅰ、Ⅱ类为主要储层;水驱油驱替类型以均匀驱替、网状均匀驱替、指状网状驱替以及指状驱替为主,储层物性、孔喉特征对驱油效率有重要影响,Ⅰ、Ⅱ类储层驱油效率高达50%。明确孔隙结构与驱油效率关系可更好地指导油气合理开发。     

致密砂岩气藏充注模拟实验及气藏特征——以川中地区上三叠统须家河组砂岩气藏为例

致密砂岩气藏岩石孔喉细小、孔隙结构复杂、含水饱和度较高且主控因素不明,制约了对天然气规模成藏机制的认识和气水分布的预测。为此,以四川盆地中部（以下简称川中地区）上三叠统须家河组致密砂岩气藏为研究对象,应用基于低场核磁共振与高压驱替装置有机结合的模拟实验设备,开展致密砂岩在不同驱替压力下气驱水过程的在线动态模拟,研究不同压力下气、水在岩石中的赋存及流动特征,定量表征流体饱和度与充注压力、岩石孔径等的关系,探讨致密砂岩气富集机理。研究结果表明：①决定须家河组气藏含气饱和度高低的储集主体是孔径介于0.1～10.0 µm的储集空间;②含气饱和度总体上有随孔隙度和渗透率增大而升高的趋势,孔渗条件相近时,含气饱和度高低主要受控于孔径大于1.0 µm的储集空间,大孔径占比越高,含气饱和度越大;③须家河组致密砂岩在3.0～5.5 MPa充注压力下达到总含气饱和度的70%,此后随充注压力增大,含气饱和度增幅缓慢且总量小;④“小压差驱动、相对大孔径空间储集的耦合”是低生气强度区致密砂岩形成较高含水饱和度大中型气田的重要因素。结论认为,川中地区须家河组储层“孔径小、生气强度低、近源聚集”的特点决定了其主要以小压差驱动、相对大孔径空间储集,天然气可以规模富集成藏,但储层含水饱和度高。     

大牛地气田二叠系下石盒子组致密砂岩储层含气性识别因子研究

鄂尔多斯盆地大牛地气田二叠系下石盒子组致密砂岩储层孔隙度低,含气饱和度变化所产生的地球物理特征变化相对微弱,储层流体识别困难。为此,基于岩石物理参数测试,优选出对含气性敏感的弹性参数组合;利用岩石物理参数关系,推导出基于地震纵、横波阻抗的流体敏感弹性参数计算公式,构建了一个新的含气性识别因子。利用叠前地震资料纵、横波阻抗同步反演结果计算出新的含气性识别因子数据体,对大牛地气田进行了流体识别。研究结果表明,新的含气性识别因子能有效地突出研究区流体变化的影响,对致密砂岩储层的含气性识别能力较强,且具有很好的抗噪能力。     

致密砂岩气资源潜力关键参数确定方法——以吐哈盆地为例

致密砂岩气资源评价方法的选取与参数的确定对客观认识致密气的资源潜力至关重要。通过分析各种资源评价方法的优缺点,选取容积法,结合致密储层特征确定了致密界线和含气饱和度两个关键参数。结果表明,容积法是评价致密砂岩气资源潜力可信度较高的方法,但参数的准确求取需结合致密储层的特征;致密砂岩储层具有喉道细小、亲水性强和束缚水含量高等特点,而且渗流能力由喉道大小控制,亲水性受具体粘土矿物成分与含量控制,但不受粘土总量控制;伊利石含量越高,岩石的润湿角越小,亲水性就越强,而绿泥石刚好相反;天然气的浮力与毛管力之间的平衡关系可确定致密储层物性界线,该界线受地层倾角影响明显,从盆地中心到边缘临界致密界线逐渐变小;伊利石表面强吸附水形成的双电层具有较强的导电能力,使传统的阿尔奇公式不适合致密砂岩含气饱和度的解释。而印尼公式充分考虑了泥质含量的影响,更适合于致密储层含气饱和度的解释。     

致密砂岩气藏水锁效应机理探析——以苏里格气田东南区上古生界盒8段储层为例

水锁效应是影响气井生产开采的重要因素,在低渗透、特低渗透的致密砂岩气藏中,由于孔喉细小,水锁效应影响更加显著。根据致密砂岩气藏储层岩石中液相流体的开采前后受力特征;探讨了致密砂岩气藏生产过程中水锁效应的发生机理。利用高压压汞、气水相渗等实验分析资料,分析了压力与含水饱和度以及气相相对渗透率的关系;结果表明:压力与含水饱和度呈良好的指数关系,而压力与气相相对渗透率呈明显对数关系。随着生产压差的增大,会导致含水饱和度的升高,而含水饱和度的升高使得气相渗流能力降低,最终造成了水锁伤害程度的加重。合理的控制生产压差对于减轻气井生产过程中水锁效应,延缓气井见水有着重要意义。