基于测井资料岩石物理模拟的储层识别法

文中基于测井资料岩石物理模拟方法的理论分析,根据中国东部油田两口井的井资料及岩性和试油等资料,利用测井曲线环境校正→选择岩石物理模型→计算弹性参数这一流程,选择了微分等效介质和自适应岩石物理模型对两口井的纵、横波速度进行了模拟和预测。利用纵、横波速度、密度参数与弹性模量之间的关系导出纵、横波速度比、剪切模量、拉梅常数和泊松比参数,再根据不同参数的交会图和相关性分析了解岩性、孔隙和流体变化对弹性参数的影响规律,总结出研究区储层的识别依据:①含油层段在纵、横波波阻抗上和密度上表现为低值(纵、横波波阻抗值分别小于8×106(kg·m-2·s-1)和4.15×106(kg·m-2·s-1),密度小于2.28g/cm3);②含油层段泊松比一般小于0.29,当泊松比大于0.29后,含油储层与非储层发生重叠,可通过拉梅常数小于1.25×106(kg·m-1·s-2)作为控制,区分含油储层和非储层;③含油层段纵、横波速度比一般小于1.85,当纵、横波速度比大于1.85、小于2.0时,储层和非储层发生重叠,可用8×106(kg·m-2·s-1)纵波阻抗作为上限约束,识别含油储层;④纵波阻抗与自然伽马曲线交会分析表明,含油砂岩分布在55API以下、纵波阻抗小于8×106(kg·m-2·s-1)的区域。     

三维三分量地震资料联合反演方法应用研究

文中基于三维三分量地震资料联合反演的基本原理,通过测井资料分析、交会图分析、初始模型的建立,利用纵波、转换波联合反演得到了纵波阻抗、横波阻抗、纵横波速度比、泊松比、λρ、μρ等属性体(λ、μ为拉梅系数,ρ为密度)。其中纵横波速度比属性对于反映气层分布较为准确,并显示低异常;λρ属性对反映油层分布较为准确,并表现为低λρ值。实际资料处理结果表明,利用纵波、转换波联合反演得到的储层预测结果与井资料符合率达80%,因此这些属性可作为储层分布范围划分的重要依据。     

叠前地质统计学反演在页岩甜点和薄夹层预测中的应用——以西加拿大盆地W区块为例

页岩气是一种非常规天然气。在少井地区,在井之间预测高TOC （总有机碳含量）、高脆性及裂缝发育的甜点一直是页岩气勘探与开发的重要环节。西加拿大盆地W区块页岩目的层段厚度较薄（地震反射时间最大为20ms）,层内发育多套灰岩薄夹层（厚度为0.5～3m）,脆性页岩和塑性泥岩纵波阻抗值存在重叠区间,利用地震资料预测页岩甜点和灰岩薄夹层困难。为此,从岩石物理弹性参数分析出发,建立页岩甜点的岩石物理评价模板,明确了页岩甜点和灰岩夹层的弹性参数特征;应用三维岩性约束叠前地质统计学反演方法预测高TOC、高脆性页岩及灰岩夹层。主要步骤有：①分析页岩储层岩石物理参数,页岩有利目标具低泊松比、中值杨氏模量、高TOC、高脆性,灰岩夹层具高泊松比、高杨氏模量、低TOC、高密度特征;②一维约束地质统计学反演预测页岩有利区和夹层的参数测试;③三维约束叠前地质统计学反演预测页岩有利区及夹层。预测结果表明,高TOC、高脆性页岩与裂缝发育的叠合区为甜点目标区,优选页岩甜点发育且灰岩夹层厚度小的区带为有利的井位部署区,确保了水平井段优质储层的钻遇率高,产气量大。     

潜江凹陷潜江组盐间页岩油岩石物理建模研究

潜江凹陷潜江组地层盐间页岩层矿物类型复杂,相关的岩石物理建模研究较少,因此仅利用常规测井资料进行地层参数解释的难度较大,后期甜点预测存在风险。首先,选择合适的有监督的机器学习方法解决利用常规资料难以准确求解多种矿物含量的问题,具体如下:①将LithoScanner岩性成果作为样本数据进行训练及预测,并建立多个矿物含量的预测模型;②将随机森林算法作为研究区较为准确的机器学习方法,并将矿物含量预测结果用来直接约束测井评价模型进行优化求解;③得到的测井解释成果与实验室X衍射成果数据基本一致,说明了该机器学习方法用于解决研究区复杂岩性问题时的可行性和优势。然后,由实验室岩石物理测试分析确定盐间页岩层大部分岩石为各向同性介质,饱油条件下其速度存在较为明显的频散现象,考虑到盐间页岩层矿物类型多且主要发育矿物的含量相对均等,故将以多种矿物为骨架的自洽各向同性介质模型作为矿物和干岩石混合模型,结合Boris全频段流体置换模型,建立了研究区盐间页岩层岩石物理模型及建模流程。最后得到的模型预测结果和实际测井数据吻合度高,验证了模型的准确性和可靠性,也为潜江组页岩油"甜点"的地震预测提供了科学依据。     

全数字地震叠前储层预测技术及应用效果

针对苏里格气田盒8段砂岩储层厚度薄、有效储层和围岩波阻抗差异小的难点,在测井岩石物理分析确定储层敏感性参数的基础上,采用叠前反演和AVO属性分析技术,提取储层的弹性参数,对储层岩性、物性及含气性进行综合预测。研究表明,在该区横波阻抗、泊松比可以有效地识别岩性;纵波阻抗与泊松比交会以及不同角度间的弹性阻抗交会能够预测储层的含气性,提高储层的预测精度和钻井成功率。     

徐家围子断陷营城组火山岩岩性、储层岩石物理弹性参数特征分析

本文通过测量岩样在干、饱含气和饱含水状态下的纵波速度v_P、横波速度v_S和密度ρ等参数,研究不同岩性含不同流体时纵波速度和横波速度的变化规律,得出适用于徐家围子地区火山岩横波速度的预测方法,即分岩性和含不同流体进行分层段模拟,为测井岩石物理分析提供精确的横波速度曲线;在难以区分具体火山岩岩性的现实条件下,测井岩石物理首次引入"岩性组"的概念,利用横波速度、密度、拉梅系数三个参数把营城组地层岩性划分为不同的岩性组;在岩性分组识别的基础上,分析同一岩性组的储层和气层的敏感参数,对比不同岩性组分析结果发现,储层具有低密度特征,气层都具有低泊松比特征,形成了一套完整的火山岩岩性区分、储层与气层识别的思路和方法,为火山岩储层高精度预测奠定了基础。     

横波预测技术在苏里格气田储层预测中的应用

横波资料的缺乏严重制约了苏里格气田A区储层岩性、物性及流体识别等工作的开展,以往横波预测结果精度低,识别能力差,已不能满足储层预测需求。为此,基于地质、钻井、测井、地震等资料,针对苏里格气田A区上古生界砂泥岩地层的实际情况,确定了构建Xu-White模型所需的各项岩石物理参数,进行了横波预测研究,结合岩石物理分析、叠前弹性参数反演等技术实现由点到面的储层预测,获得的预测横波曲线与实测横波曲线吻合度较高。结果表明:①使用纵横波速度比、剪切模量以及拉梅模量/剪切模量、体积模量/剪切模量可有效划分砂、泥岩,利用拉梅模量/剪切模量—纵波阻抗、体积模量/剪切模量—纵波阻抗、泊松比—纵波阻抗交会等是识别流体的有效手段;②利用文中方法预测的盒8段储层、气层厚度与实钻数据误差小,储层分布与该区地质规律一致。     

叠前同时反演在复杂岩性预测中的应用

研究区位于HT盆地东次凹中央洼槽,由于该区岩性复杂,各岩性波阻抗叠置严重,所以单纯利用纵波阻抗不能很好地识别岩性,进而影响砂体展布形态的刻画。叠前同时反演技术利用地震道集近、中、远不同偏移距地震道上的丰富振幅、频率等信息,不仅反演出纵波阻抗和横波阻抗,还可以得到纵横波速度比和泊松比等重要的弹性参数数据,对有利储层预测和岩性识别具有重要作用。在测井和地震资料处理、地震岩石物理分析以及叠前同时反演等方面研究的基础上,有效刻画出有利区带,降低了井位部署风险,并指出了有利勘探靶区。应用结果表明,利用叠前同步反演技术能够较好地预测有利砂岩的分布形态,预测成果在HT盆地岩性勘探中发挥了极大作用。     

海上下第三系储层预测地震岩石物理参数特征

从地震储层预测角度出发,以测井资料(常规测井资料和全波列测井资料)为主,结合地质、地震资料,总结了海上部分盆地下第三系(埋深从1 300～5 000 m)地层的地震岩石物理参数特征.通过分析不同岩性的声波时差、密度、纵波阻抗随不同深度自上而下的变化特征,认识到砂岩和泥岩的纵波阻抗在深度上有从浅至深分别为砂岩相对低纵波阻抗段(即小于泥岩纵波阻抗)、砂岩和泥岩纵波阻抗大小相当段和砂岩相对高纵波阻抗(大于泥岩纵波阻抗)段的3个分段.分析了3个不同的声波速度深度带的岩性、孔隙度与纵波阻抗、泊松比等地震岩石物理参数之间的关系;总结了区域性目的层地震岩石物理参数规律,指出海上下第三系地层应用常规纵波阻抗技术进行储层预测的难点和弹性波泊松比反演的优势,这些规律为指导地震储层预测技术的合理应用具有重要意义.     

雷州半岛南部玄武岩岩石物理特征

基于雷州半岛南部51件玄武岩岩心样品在饱和气、饱和水状态下的纵、横波波速和弹性模量等参数的测试结果,研究了孔隙度、孔隙类型、岩相和流体对岩石弹性力学参数的影响,分析了用于识别玄武岩岩性、流体的岩石物理参数的敏感性。研究结果表明：玄武岩中纵波波速与横波波速、密度与纵波波速具有较好的线性关系,杨氏模量与密度呈幂函数关系。孔隙度是影响岩石波速的主要因素,孔隙类型对岩石波速的影响不可忽视。岩石密度是区分玄武岩岩石亚相最敏感的岩石物理参数,利用密度与杨氏模量的交会关系可识别玄武岩的溢流相上部亚相、中部亚相和下部亚相。利用泊松比与纵波阻抗交会图、拉梅系数和剪切模量之比与纵波阻抗交会图可以区分玄武岩中的气层与水层。     

VSP资料在储层预测中的应用

砂、泥岩地层中储层因含气往往导致纵波速度降低,从而与围岩速度重叠或接近,此时应用常规声阻抗反演方法难以识别储层。测井资料分析发现泊松比能较好地分辨储层和围岩,因此提取并综合利用泊松比参数是识别储层的-个有效方法。本文提出利用零井源距VSP资料拾取的高精度初至获得精细的纵、横波速度,通过转换得到泊松比参数,同时基于非零井源距VSP纵、横波剖面进行纵、横波联合反演,得到纵、横波阻抗和泊松比剖面,通过对泊松比剖面分析可识别有效储层。应用该方法在SLG气田进行储层预测,结果与实钻情况吻合,取得了良好效果。     

致密砂岩储层自适应岩石物理建模方法

常规岩石物理建模方法建立在岩石矿物组分已知的前提下,并以Voigt-Reuss-Hill模型求取岩石基质的等效弹性模量。在致密砂岩物理建模的实践中,经常会遇到由于测井资料不全,无法给出精确的矿物成分解释,使常规岩石物理建模方法精度受到影响。针对这一问题,提出了自适应的岩石物理建模方法。首先通过联立Gassmann方程和临界孔隙度模型,求取岩石基质的弹性模量;再根据解释的泥质含量曲线,应用最小二乘方法和Voigt、Reuss模型,求取砂质、泥质成分的弹性模量的上、下限。在此基础上,利用模拟退火反演算法确定砂、泥质成分的弹性模量近似值,并按照纵波模量不变的原则进一步对砂、泥质成分的弹性模量进行微调,最终获得合理的岩石物理建模参数。应用该方法对鄂尔多斯南部M工区进行了岩石物理建模,结果显示泥岩与致密砂岩的弹性参数有较好的可区分性,泥岩表现出较高的纵横波速度比和较低的纵波速度,砂岩的纵横波速度比及纵波速度随孔隙度增大而降低。     

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。     

CA地区低渗砂岩动静态弹性模量转换关系研究

在油气开发中,岩石动静态弹性模量转换关系的研究对于储层可压性以及压裂效果评价尤为重要。选取CA地区4口取心井23块岩样开展室内纵横波测量实验和三轴应力实验,建立了纵横波时差关系、纵波时差与体积密度关系,并在此基础上,建立了动静态弹性模量的转换关系模型。利用未参与建模的6块样品做精度对比和可靠性分析,计算的静态杨氏模量和泊松比与实验测量值都分布在对角线45°线上,静态杨氏模量计算的绝对误差平均值为0.623 GPa,泊松比计算的绝对误差平均值为0.022,说明此次实验建立的动静态弹性模量转换关系精度满足生产需要,为评价地层可压性及设计合理的压裂方案提供技术支持。     

叠前同步反演在徐家围子断陷火山岩气藏预测中的应用

徐家围子断陷营城组火山岩发育,天然气资源丰富,但火山岩储层的岩性非常复杂,气层与气水层之间存在严重的波阻抗叠置现象,基于全角度多次叠加地震资料的常规波阻抗反演不能给出反映物性和流体特征的参数,因此很难对火山岩气藏进行准确预测。但火山岩储层含气后,纵波速度降低,横波速度变化不大,基于这一特征,采用叠前同步反演技术,综合应用纵波弹性阻抗和纵横波速度比,可以对火山岩气藏进行识别。阐述了叠前同步反演的基本原理,讨论了反演处理中的地震资料处理、岩石物理分析、层位标定和子波提取、低频趋势模型建立等关键步骤。实际资料分析表明,低纵波弹性阻抗和低纵横波速度比对应含气火山岩储层,根据这一特点预测了有利含气区。     

松辽盆地北部古中央隆起带基底岩石弹性参数测试及特征分析

古中央隆起带基底上覆地层缺失断陷期沉积地层,基岩暴露地表时间长,风化壳普遍发育。基底岩性复杂,主要发育花岗岩、浅变质沉积岩及浅变质火山岩3大类岩石;基底主要发育花岗岩、变质岩储层,不同类型储层的裂缝发育程度不同。钻井揭示：花岗岩的脆性大,易形成裂缝,花岗岩储层物性最好,属于孔隙—裂缝型储层;基底花岗岩风化壳储层非均质性强,储层物性较差,以裂缝为主。目前有关基底花岗岩和变质岩的岩石物理弹性参数特征的实验室研究较少。为此,采用超声频段和地震频段弹性参数测试方法,系统分析了围压及孔隙压力对岩石纵、横波速度的影响,研究了不同孔隙度和饱和状态下岩石弹性参数与微裂缝密度及孔隙纵横比的关系;应用弹性参数交会分析,明确了基底风化壳储层及裂缝敏感参数,建立了符合基底孔隙—裂缝型储层特征的岩石物理模型,获得以下成果和认识：(1)对松辽盆地北部古中央隆起带基底33块岩性样品,采用超声频段和地震频段实验测试,测得的标准铝块的超声频段纵波速度(6430 m/s)与参考值(6400 m/s)基本相同,相对误差为0.5%,精度较高。(2)随着围压增加,在水饱和和气饱和状态下纵、横波速度均增大,且横波速度变化不大。随...     

江汉盆地潜江凹陷古近系潜江组盐间页岩油资源评价与甜点区预测

中国陆相盆地页岩油资源丰富,页岩油作为国家油气资源接替的新阵地,加强陆相盐湖盆地盐间页岩油资源潜力评价,可为中国东部陆相盆地页岩油勘探提供重要依据.为此,以江汉盆地潜江凹陷古近系潜江组盐间页岩油为例,突出烃源层系页岩油资源潜力评价的有效性与创新性,优选出以TSM盆地模拟法为主,辅以体积法、热解参数法及资源丰度类比法的页...     

基于岩石物理实验的储层与孔隙流体敏感参数特征——以珠江口盆地东部中-深层碎屑岩储层为例

岩石物理实验是研究储层地震响应特征的重要手段,利用实验测试不同类型、含不同孔隙流体岩石样品的岩石物理参数,可为寻找优质储层及烃类流体的敏感性参数提供实验依据。根据珠江口盆地中-深层碎屑岩储层油气勘探的需要,选取珠一坳陷的惠州凹陷、陆丰凹陷和西江主洼,珠二坳陷的白云主洼、白云东洼和番禺低隆起等地区13口井的碎屑岩储层样品,开展了岩石物理参数的实验测试研究。通过地层压力条件下不同岩性、不同物性、不同孔隙流体饱和度的测试分析,得到样品的储层物性特征和岩石物理参数特征及岩样含不同孔隙流体饱和度时的地震响应特征。测试结果表明：岩样具有高孔中渗、中孔中低渗、低孔低渗、特低孔低渗等多种储层物性特征,物性具有明显的差异;岩样纵/横波速度、杨氏模量、剪切模量、体积模量、拉梅常数等岩石物理参数与孔隙度、渗透率、密度之间具有较高的相关度;岩样随着含水饱和度的提高,其拉梅常数、体积模量、泊松比、纵波波阻抗、纵波速度、纵/横波速度比随之增加,变化幅度大,表现出对含水/气、含水/油饱和度的变化比较敏感。岩样的横波速度、横波波阻抗、剪切模量变化较小,表现出对含水/气、含水/油饱和度的变化敏感性较弱。ρf、λρ、λρ ·μρ、σ、Z_p-Z_s等流体识别因子具有很强的气水识别能力,也具有一定的油水识别能力。不同流体识别因子的组合模板,具有较好的识别气、水、油的效果,且识别海相储层孔隙流体的效果明显好于陆相储层。