基于流体替换的横波速度反演

在叠前弹性阻抗反演中,由于常常缺乏横波时差测井资料,导致叠前AVO分析和反演不能正常进行。针对该问题,在流体替换的基础上,综合利用纵波速度、密度、岩石骨架、流体饱和度、泥质含量等弹性参数,通过Xu-White模型来计算横波速度。利用该方法对TP区块的S102井和T750井的砂泥岩地层进行了横波时差曲线计算,结果表明,该方法的计算效果较好,与实测曲线符合度高,具有良好的推广应用价值。     

岩石泊松比的测井计算方法研究

岩石泊松比不仅是计算其它岩石力学参数的基础,也是计算地层应力及3个地层压力的重要参数之一.该参数计算的准确与否直接影响到井壁力学稳定性评价的准确性.由于常常缺乏横波时差测井资料,以致不能准确地计算岩石的泊松比.针对这一不足,充分利用川东地区罗家寨构造LJ9井纵波时差、地层密度等常规测井资料,在对横波时差进行构建的基础上来建立岩石泊松比的计算模型.将该方法应用于同一构造LJ2井的泊松比的计算中,结果表明,与利用实测横波时差计算的泊松比相比,误差较小,完全能满足石油工程的需要.     

鄂东气田韩城矿区煤层横波时差测井曲线的构建方法

鄂东气田韩城矿区是中国重要的煤层气有利开发区,但绝大多数井未测横波时差曲线,给钻井设计中岩石力学参数计算、压裂设计中压裂高度预测带来诸多不便。针对研究区煤岩地层的实际地质特征,充分挖掘与煤层横波时差较为敏感的测井参数,构建一种适合于煤岩地层有效的横波时差曲线计算方法。利用纵波和密度测井构建了横波时差拟合方程,通过系统分析优选中子、密度及电阻率测井三参数构建了岩性指示曲线,进而采用岩性指示曲线建立横波时差计算模型;基于煤层岩石体积物理和煤岩地层的多矿物组分体积模型,对煤岩地层的横波时差进行反演。对研究区的横波时差进行拟合计算,纵波和密度测井构建横波时差的方法较为简单、直观,但精度不高;而岩性指示曲线法和多矿物组分体积模型法均能较好地对其煤层横波时差进行计算,但多矿物组分体积模型中的参数求取相对较难。     

应用声学岩石物理模型进行储层流体性质识别

介绍了利用常规测井资料与声学岩石物理模型相结合进行复杂岩性储层的流体识别的方法。建立了双重孔隙各向异性岩石物理模型。利用测井曲线计算孔隙度、泥质含量、石英颗粒的体积模量与剪切模量等岩石物理模型所需的输入参数。应用该模型估算岩石在含水饱和、含油饱和条件下的纵、横波时差曲线,然后计算相应的纵横波速度比、泊松比等弹性参数。对比实测的弹性参数与模型估算的弹性参数,根据其大小关系识别储层流体。2口井的实际测井资料处理表明,利用岩石物理模型识别储层流体结论与常规测井解释结论、试油结论均相符,这为复杂岩性储层的流体识别提供了一种新方法。     

复杂多矿物组分的页岩气储层横波时差预测方法

测井资料是获取页岩气储层物性参数、矿物组分、总有机碳含量、含气量等关键评价参数的基础资料,在测井资料的工程应用方面,一般通过实际测井的地层纵、横波时差来计算岩石的杨氏模量、泊松比、破碎压力等力学参数,部分页岩气新井和大量老井中无横波时差资料,致使无法计算页岩气地层的岩石力学和脆性指数。为此,把已有的针对简单矿物组分的砂泥岩地层横波时差预测方法拓展应用到复杂多矿物页岩气储层,在准确处理出页岩气储层复杂矿物组分的基础上,基于孔隙介质岩石物理模型和Biot—Gassmann方程,应用VRH模型求得地层的等效弹性模量,再以纵波时差作为约束参数来反演预测页岩气储层的横波时差。应用效果表明:该方法预测结果与实测结果对比误差较小。同时还探讨了区域纵横波时差回归统计法、简化的基于纵波时差来预测横波时差等多种方法预测结果的差异和影响因素,最终优选出的适合页岩气储层的横波预测方法,满足了生产现场解释评价的需要。     

基于常规测井资料的横波时差估算方法及应用(为庆祝《新疆石油地质》创刊30周年而作)

横波资料在储集层识别、工程参数计算、地球物理预测等方面具有非常重要的作用,但通过测井资料采集到的横波资料很少,这给储集层研究带来了困难.以吐哈油田胜北地区岩性油气藏为例,在研究常规测井资料中补偿中子、补偿密度和电阻率曲线特征与岩性关系的基础上,通过提取现有标准井横波时差资料,建立了该地区横波时差参数计算模型,以期为同类储集层横波时差的计算提供参考.     

基于常规测井资料的横波时差估算方法及应用

横波资料在储层识别、工程参数计算、地球物理预测等方面具有非常重要的作用，但通过测井资料采集到的横波资料很少，这给储层后期研究带来了困难。以吐哈油田胜北地区岩性油气藏为例，在研究常规测井资料中补偿中子、补偿密度和电阻率曲线特征与岩性关系的基础上，通过提取现有标准井横波时差资料，建立该地区横波时差参数计算模型，以期为同类储层横波时差的计算提供参考。     

基于岩石物理诊断的横波速度估算方法

横波速度是进行叠前地震反演和叠前地震属性分析的必要资料,但目前绝大多数钻井都缺少横波测井资料。本文通过常数胶结模型分析了岩石速度的影响因素,岩石固体部分的黏土成分、孔隙度、胶结分数、沉淀模型以及配位数等参数都会影响计算结果,流体部分的饱和度、气油比以及流体混合方式也会影响计算结果。结合Gassmann方程和常数胶结模型,本文将固结分数作为反演过程中的可调因子,利用岩石的纵波速度反演得到岩石的胶结分数值,进而进行横波速度预测。通过对实际测井数据的处理,证明该方法能准确有效地预测出横波速度。     

基于岩石物理模型的纵、横波速度反演方法

纵、横波速度是储层特征评价、流体识别的重要参数。针对勘探生产中缺乏速度测井资料的情况,研究并提出了基于岩石物理模型的速度反演预测方法。首先介绍了前人给出的速度-孔隙度关系式和基于岩石物理模型的速度估算过程;然后以岩石孔隙参数为基础,建立测井数据与岩石弹性参数之间的岩石物理关系;最后重构反演目标函数,通过模拟退火反演获得可靠的纵、横波速度。实验室数据和实际测井资料的计算结果表明,该方法能够在不使用速度测井信息作为先验约束的情况下得到可信度较高的速度预测结果。     

塔中地区ZG5-7井区横波速度的预测

纵、横波速度是储层岩性、物性和流体识别的重要参数,而实际生产中往往缺乏横波速度资料,因此,开展横波速度预测已成为岩石物理研究的重要内容。目前横波预测中普遍使用的是Greenberg-Castagna经验公式,但其在塔里木盆地塔中地区ZG5-7井区应用效果不佳。针对上述问题,充分利用已钻井的纵波速度、地层密度、泥质含量、孔隙度、含水饱和度等常规测井资料以及岩石骨架和流体的各种弹性参数,构建了流体置换的Xu-White模型,用来求取横波速度。该区６口井的横波曲线拟合的实验结果表明：Xu-White模型预测的横波速度与实测横波速度高低趋势一致,其相关系数最高达到0.970 9,完全能满足横波弹性反演和油气预测的需要。结论认为,Xu-White模型不仅适用于碎屑岩储层的横波速度预测,同样在碳酸盐岩的横波速度预测中也能取得良好的应用效果。     

地面记录的纵,横波分离

本文从弹性波方程出发导出了纵、横波分离公式，该式利用地面接收到的弹性波场的水平分量对垂直分量作修正，不仅消除了垂直分量中的横波成分，而且加强了其中的纵波成分的能量，从而分离出了纵波。同时样，利用弹性波场的垂直分量对水平分量作修正可得到横波。文中的纵、横波分离方程均采用有限差分法求解。此求解过程只涉及地表检波器接收到的弹性波场的各分量记录和地表波速，与震源及地下介质的结构及性质无关，该方法也适用于地     

双相介质和弹性介质混合模型的有限差分声波模拟

实际的油气藏是由致密的盖层、基底(理想弹性介质)和储集层(含流体多孔介质)组成。本文给出了一种混合有限差分算法,用声波方程描述波在弹性介质中的传播特性,用 Biot 的 P波方程描述波在含流体多孔介质中的传播特征。数值模拟结果表明,该算法既能精确地描述实际油气藏中的波的传播特性,又能节省计算机内存和机时。     

孔隙流体类型对地层声波速度的影响

根据实际井的岩心资料，对砂岩样品的纵、横波速度与孔隙度及所含流体类型间的关系进行了实验研究，回归出了饱和气、水和油岩样的纵、横波速度与孔隙度的关系式。结果表明，饱和不同流体岩石的声波速度不同，岩石饱和气时的纵波速度明显低于饱和油、水时的纵波速度，并且孔隙度相同时岩石饱和油时的纵波速度略大于饱和水时的纵波速度，孔隙流体类型对横波速度的影响较小。含不同流体类型的岩样，其纵、横波波速比具有明显差异，利用纵、横波波速比和纵波时差的交绘图可识别地层流体的类型。为了解气体的声波特性，识别气层和气一液界面位置，对天然气的声波速度随温度和压力的变化情况进行了实验研究，从实验结果可以看出，不同压力环境下天然气随温度的变化规律不同。     

全波列声波测井在地应力分析中的应用

以阵列全波列声波测井资料为主,结合常规测井、高分辨率地层储角测井资料以及ＰＦＴ地层压力测井资料对地层岩石综合力学机械特性进行了深入的分析。在正确、合理地处理资料并计算数据的基础上,重点讨论了岩石破裂压力在井眼稳定性分析中的应用。特别是钻井过程中钻井液比重的确定。利用数理统计的方法得到了区域性声波阻抗与横波时差的经验公式,对于没有进行全波列声波测井的井也可以由该公式计算出横波时差,从而进上步求出岩石     

深部硬石膏岩盖层地应力测井评价方法

硬石膏岩具有极低的渗透性及良好的压力封闭能力,通常作为大型油气藏的良好区域盖层。塔里木盆地西南部地区古近系地层深部发育较厚的硬石膏岩层。深部硬石膏岩层的地质特征及应力环境相对复杂,对其地应力进行精细测井评价可以为高效钻探提供依据。通过设计三轴力学和声学同步测试实验,模拟地层高应力环境,获取硬石膏岩力学参数。在此基础上,结合地应力实验测试及测井方法,对古近系硬石膏岩层地应力进行测井评价。利用频散校正技术将实验测试的样品高频(1 MHz)波速值转换为测井频率(20 kHz)波速值。建立了古近系硬石膏岩的横波时差及动静态岩石力学参数解释模型。利用改进的Newberry模型对目的层地应力进行了测井评价,整体地应力预测结果的相对误差为5.6%,绝对误差为3.16 MPa,能够满足工程需要。     

弹性波的叠前相移偏移

目前,弹性波成像仍处于研究阶段。本文根据声波相移偏移的思想,实现了弹性波资料的相移偏移。该方法先从单分量位移弹性波方程出发,导出基于位移场的相移偏移公式。然后,借助时-空域的纵、横波分离结果,实现了位移场的弹性波叠前相移偏移。另外,文中对互相关成像法和时间成像法进行了对比试验。试验结果表明,两种成像方法的效果相当,但时间成像法的效率较高。     

非牛顿流体孔隙介质弹性波动方程

重油、聚合物和压裂液等非牛顿流体普遍存在于油气勘探和开发过程中,研究孔隙尺度非牛顿流体流动及其对地震波场的影响具有重要意义。Biot理论忽略了流体黏性系数及剪切应力的非线性变化,虽然可用于描述完全饱和固体与经典牛顿流体在波场作用下的相互作用,但是对于非牛顿流体孔隙填充物来说不准确,因此需要研究含非牛顿流体效应的孔隙介质波动方程。通过建立非牛顿流体的分数阶导数麦克斯韦（fdMaxwell）模型,发现非牛顿流体孔隙介质波场传播特征与常规波动方程明显不同,波场频散和衰减存在共振现象,而牛顿流体饱和的孔隙介质波场频散和衰减未表现出这种特殊效应。同时,非牛顿流体本构关系的流变参数和分数阶导数对流—固耦合作用有明显影响。计算结果表明,含非牛顿流体效应的波动方程对重油砂岩纵波速度预测结果更准确。非牛顿流体本构关系对流—固耦合带来新的变化,对孔隙介质波场频散和衰减的影响不可忽视。文中研究是对真实地震岩石物理模型非牛顿流体效应的探索,对致密油储层地震勘探、含压裂液的裂缝储层微地震模拟等领域可产生积极的推动作用。