多分量数据全波形反演在气藏检测中的关键问题——以苏里格气田为例

苏里格气田是中国典型的致密砂岩气藏，构造简单、平缓，横向非均质性强，有效储层与围岩声学特征差别小，地震响应不明显，常规地震监测方法预测难度大，但气田含气砂岩泊松比低，是地震气藏检测的有效参数。利用弹性全波形反演精度高和能处理复杂非均质介质的优势，反演地层拉梅常数、剪切模量和密度，并计算泊松比，从而进行气藏预测。重点阐述了苏里格气田多分量数据全波形反演初始模型建模、先验模型建模和地震数据预处理3个关键问题的处理方法。二维三分量数据反演和"甜点"预测结果表明：①对于具有强非均质性的苏里格气田，利用全波形反演获得精度较高的地层弹性参数能显著提高气藏预测的准确度；②苏里格地区构造简单、平缓，利用常规叠加速度并结合构造解释可以建立比较好的初始模型，从而有效地解决了周波跳跃和局部极小的难题；③先验知识的约束和地震数据的预处理是全波形反演成功应用于苏里格气田气藏检测的关键。     

频率域叠前波动方程反演及其应用

基于波动方程的叠前反演是地球物理反演的重要发展方向,它利用全波场信息反演的弹性参数对预测地下储层的含油气性有重要的参考价值。本文推导了频率空间域全波形反演公式,并将波动方程写成矩阵形式,反演过程中采用波场回传技术和可控共轭梯度算法来更新模型参数。推覆体模型试算结果表明,该方法适用于速度横向变化剧烈地质体,经过几十次迭代可以收敛到真实速度模型。在我国西部某气田实际资料应用表明,反演出的弹性参数与井数据吻合较好,能够为流体识别和储层含油气性预测提供可靠的地球物理参数。     

转换波成像方法综述

转换波勘探成本低，获取的地下信息量大。但由于转换波的传播路径不对称，入射波与反射波的速度不同，因此转换波资料的成像比纵波资料更复杂。为此，对转换波成像的主要方法进行了讨论，并对近年来出现的一些新的转换波成像思路作了介绍。转换波成像方法可分为叠后偏移和叠前偏移成像两种，叠后偏移主要包括共转换点道集抽取、动校正、转换波倾角时差校正和叠后偏移等，叠前时间偏移主要分为Kirchhoff叠前时间偏移和波动方程叠前时间偏移两大类。分别对叠后偏移的4个主要处理步骤和叠前偏移两类方法的基本原理进行了较为详细的阐述，并指出叠前时间偏移方法是目前转换波资料处理的发展方向。新的转换波成像思路是，先对转换波资料进行转换，然后再成像，如非对称性校正法和纯横波成像法等，对这些新方法的基本原理进行了论述。指出了转换波成像方法研究的发展方向，即转换波成像配套技术的研究如静校正、去噪，以及能更好地适应不同观测系统的高保真、高分辨率的叠前成像方法等。     

水驱四维地震技术可行性研究及其盲区

由于水代油造成的速度差异小，再加上我国陆相储层厚度薄，油质重，东部油田大都处于高含水开发后期，所以很多人都对水驱四维地震监测持怀疑态度。通过深入剖析长期水驱过程引起的各种油藏参数变化规律以及这些参数变化对地震响应的影响，以渤海湾地区岩石物理数据为依据，结合高29断块具体的油藏参数进行长期水驱四维地震可行性研究，指出过去水驱四维地震可行性研究中存在的盲区－－没有考虑长期水驱过程赞成物性变化及其对地震响应变化的影响。如果考虑这些因素的影响，水驱四维地震的可行性要乐观的多。     

水驱油藏四维地震技术

为了正确认识长期水驱油藏剩余油分布状况，以渤海湾地区高孔渗油藏的岩石物理数据为依据，结合冀东油田两个区块2次三维地震采集的资料，从可行性研究、叠前和叠后互均化处理以及动态油藏描述等方面对水驱油藏四维地震技术进行了系统研究。研究结果表明：通过叠前和叠后互均化处理可以基本消除地震采集差异造成的影响；对于长期人工水驱开采油藏，由于物性和注水压力变化可造成17％～19％的速度降低，可以直接利用互均化后的叠后地震振幅差异监测水驱前沿；对于天然能量开采油藏，只有孔隙流体性质变化，因此造成的地震波速度变化很小，利用叠后地震振幅差异无法刻划油藏的变化，必须利用叠前地震信息（如互均化处理后新老资料弹性波阻抗反演的差异）才能突出油藏的变化。图7表2参14     

吉木萨尔致密油储层脆性及可压裂性预测

致密油气储层具有非均质性强、物性差、单井产量低、开发难度大等特点，为了准确识别高脆性层段，建立地层可压裂性模型，总结、比较了现有脆性指数在致密油气储层脆性评价中的适用性，提出了适用于吉木萨尔地区的改进矿物组分法脆性指数，并在此基础上，分析了地层可压裂性与岩石脆性、断裂韧性、抗压强度的关系，提出了三者结合的可压裂性指数。研究表明：基于数据驱动的方法，认为白云石、长石和黄铁矿含量是影响吉木萨尔地区致密油储层岩石脆性的主要因素；致密油储层地层条件复杂，高脆性指数地层不一定具有良好的可压裂性，仅利用岩石脆性描述可压裂性还不够完善；新的可压裂性指数表明，具有较高岩石脆性指数、较低断裂韧性和抗压强度的地层为有利压裂层段。将新方法用于吉木萨尔J174井可压裂性预测，优选可压裂层段，对指导水力压裂施工具有重要意义。     

冲积扇体系定量储层地质模型

冲积扇体系岩相空间上复杂多变,储层非均质性严重。单凭测井、岩心等资料无法达到对储层的精确描述。运用地质统计学方法,综合使用地震数据,可以更精确地反映储层参数的空间变化规律,求取任意位置、任意方向的空间变异函数,从而建立更精确的定量储层地质模型。该方法综合利用了井资料的高垂向分辨率及地震资料的高横向分辨率,地震反演参数剖面在建立确定性模型时被用作软约束数据来提取地层格架信息及储层参数的空间变化规律,原始地震记录作为随机模拟部分的硬数据,以优化模型及检验其可信度。     

地震反演的应用与限制

地震反演是储集层横向预测的核心技术 ,在油气勘探开发的不同阶段、对于不同的地质目标和资料条件 ,所采用的方法应有明确的针对性。道积分是一种地震直接反演方法 ,一般在勘探初期使用 ,适于研究地层沉积规律 ,寻找有利相带。测井控制下的地震反演一般用于评价阶段 ,为评价井位部署和探明储量提供详实的地质依据。测井与地震联合反演主要用于开发阶段 ,其结果能分辨薄层目标 ,适合于精细油藏描述。道积分对地震以外无资料要求 ,其结果比较粗略。递推反演只需少量钻井资料进行控制就可实现 ,局限性主要是不能分辨薄层。测井与地震联合反演具有很高的分辨率 ,但存在多解性 ,解决这一问题的根本出路在于建立与地下情况相符合的初始地层模型。地震反演结果的精度不仅依赖于研究目标的地质特征、钻井数量、井位分布以及地震资料的分辨率和信噪比 ,还取决于方法选择的适合性、处理参数的正确性和综合分析的深入程度。     

复杂孔隙结构储层地震岩石物理分析及应用

致密砂岩、碳酸盐岩气藏等多以低孔低渗储层为主,孔隙成因和类型复杂多样,孔隙度及渗透率对地震弹性模量和速度产生重要影响,为含气性预测带来很大困难。针对低孔低渗复杂孔隙介质,借助孔隙结构表征及地震岩石物理分析,评价孔隙结构的复杂性及孔隙流体分布的非均匀性对地震波速度的影响,揭示低孔低渗储层中地震波速度随物性、含流体性的变化规律。修正White模型描述低孔低渗储层地震频段纵波速度随含气饱和度的变化规律,建立低孔低渗储层含气饱和度定量预测模板,推动地震定量解释技术研发。研究成果在四川盆地须家河组致密砂岩气层含气饱和度地震定量预测应用中取得了良好效果。