基于KT模型流体替换的岩石物理参数反演方法

岩石物理模型中包含了很多不同的岩石物理参数,一般可以通过测井资料或者实验室资料获得,但是诸如矿物基质弹性模量以及孔隙几何形状这些参数,不能从实测数据中直接获取,必须通过反演得到,因此,研究获取这些岩石物理参数的反演方法十分必要。对于砂岩油气储层,利用3种孔隙纵横比模拟岩石的孔隙结构,引用Biot系数公式确定矿物基质弹性模量的变化范围,并结合模拟退火优化算法提出了一种基于KT模型流体替换的岩石物理参数反演方法。该方法的最大优势是能够在只知道常规测井数据的情况下,直接反演出岩石的矿物基质弹性模量和孔隙纵横比谱。针对实验室测试的42块细砂岩样品,利用该方法精确地获取了所有样品的矿物基质体积模量、剪切模量以及孔隙纵横比谱。分析反演获取的多种岩石物理参数表明：孔隙纵横比谱对岩石的弹性性质影响最大;孔隙纵横比谱可用来描述储层岩石的孔隙结构;利用3种孔隙纵横比的KT模型进行流体替换模拟的适用性很好;裂缝孔隙的体积分数对岩石弹性模量的敏感性最高。研究结果可为叠前地震属性反演和叠后储层定量预测提供参考。     

声学全波形反演预测饱和度

饱和度是储层定量描述的重要参数之一,研究饱和度对于地下流体分布、储量估计及井位设置都至关重要。基于全波形反演提供的高精度地层弹性参数,研究了地震饱和度预测方法。通过数学分析和数值计算,讨论了流体体积模量和孔隙空间体积模量特征及其对流体的敏感性,并在此基础上,提出了利用两参数全频带声学全波形反演和Brie公式预测饱和度的方法。通过数值计算,分析了体积模量和密度反演误差及Brie公式中指数因子误差对饱和度预测的影响。通过四川广安气田实际地震数据反演和饱和度预测,进一步验证了方法的有效性。     

利用声波全波列测井确定剩余油饱和度方法研究

在油田注水开发的中后期,进行剩余油分布预测具有十分重要的意义.分析了地层压缩系数含油饱和度预测方法的理论局限性,并给出了基于Biot-Gassmann模型的新的含油饱和度预测方法.讨论了各种弹性参数对原油特性和含油饱和度的依赖关系,指出孔隙流体模量和孔隙空间模量比岩石体积模量、纵横波速度等具有更加显著的原油特性与含油饱和度敏感性,因而可以利用声波全波列测井资料反演求取孔隙空间模量及含油饱和度,进而可进行油气储层的识别和评价.     

永3复杂断块油藏多尺度地球物理资料流体预测研究

利用永3复杂断块纵波和横波测井资料以及渗透率、孔隙度、岩相等静态参数,结合开发动态参数,对Gassmann模型进行标定,建立不同流体状态下的地球物理响应量版;将叠前地震反演流体预测数据投影到设定的油藏数值模拟网格上,利用标定的岩石物理量版对每个网格上的叠前地震反演属性进行含水饱和度计算;以流体反演得到的含水饱和度来约束历史拟合,最终得到剩余油分布的精细描述结果。研究表明,利用永3断块油藏模型及其对应的多尺度地球物理资料,可以定量地预测空间含水饱和度分布;叠前地震属性中的泊松比约束反演得到的含水饱和度场能较准确地描述油藏模型的含水饱和度;用泊松比反演得到的含水饱和度来约束油藏模型的历史拟合可以在空间上提供更多的信息,得到的流体分布结果与实际油藏信息更逼近。     

碳酸盐岩储层孔隙度预测方法研究及其在南海某区的应用

大量研究结果表明,岩石的弹性性质和声学特性受孔隙结构的影响非常大,孔隙结构是影响孔隙度预测的重要因素。基于Gassmann方程并结合表征孔隙结构的综合岩石骨架模型,推导出了基于综合孔隙结构的地震孔隙度计算表达式。将考虑了孔隙结构影响的孔隙度预测方法应用于南海某区碳酸盐岩储层的孔隙度预测,首先由从测井数据计算得到单井参数,通过交会拟合方法,仅利用纵波速度计算了孔隙度;然后通过三维叠前地震反演参数横向拓展,得到了整个工区的孔隙度预测三维数据体。测井数据试算和实际地震资料应用结果表明,孔隙度预测效果很好,能适用于碳酸盐岩储层孔隙度的预测。     

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。     

惠西南地区储层含油气性叠前地震固液解耦识别

惠西南地区位于珠江口盆地珠一坳陷惠西半地堑南侧,主要以构造-岩性复式圈闭勘探为主,主力油气层为K08—K22,其砂体纵向变化大,常规的流体识别方法难以排除因孔隙度造成的假"亮点"。本文对Xu-White模型进行改进,建立了变孔隙纵横比的砂泥岩地震岩石物理模型,发展了基于测井约束反演修正的横波预测技术。基于地震岩石物理模型,进行地震岩石物理分析,优选弹性阻抗和固液解耦等效流体体积模量为敏感参数,为储层描述和流体识别工作提供有力支撑。利用贝叶斯弹性阻抗反演方法获取部分角度叠加的弹性阻抗数据体,推导了相应的弹性阻抗方程,对固液解耦等效流体体积模量进行直接提取。该方法综合利用了地质信息、测井数据以及叠前地震AVO信息,既保证了常规弹性阻抗反演的抗噪性,又避免了间接反演的误差累积和孔隙度等物性的影响。实际资料处理结果与测井解释结果和地质认识吻合较好,证明了方法的可行性和实用性。     

多尺度约束的叠前叠后联合反演方法和应用

常规叠后地震反演方法不能正确预测储层岩性和流体性质;而经典的叠前AVO反演技术在一定程度上利用了地震资料的叠前信息,能较好的区分含流体砂岩与泥岩的分布,但并不能有效区分油气水的分布。研究分析了叠后、叠前AVO反演的优缺点,讨论了多尺度约束的叠前叠后联合反演方法,可同时得到纵波阻抗、横波阻抗和密度数据体,进而计算泊松比等岩石弹性参数,通过井上测井响应特征的标定,利用AVO角度交汇技术进行纵波阻抗和泊松比交汇分析后,可准确、快速得到油气水的空间分布。实际资料应用表明,该方法具有很强的抗噪能力和较高的分辨率,能更准确地表征岩石孔隙中流体的性质,为识别储层流体性质提供了新的预测方法,也是地震反演技术新的发展方向。     

Joint inversion of petrophysical parameters based on Bayesian classification

应用地球物理资料进行储层物性参数反演是储层预测及综合评价的重要步骤。基于贝叶斯分类的储层物性参数联合反演方法综合应用统计岩石物理模型和蒙特卡罗仿真模拟技术,在贝叶斯反演框架下,基于贝叶斯分类算法计算储层物性参数后验概率分布,实现多种储层物性参数的联合反演。该方法不需要进行复杂的模型初始化,而是通过统计岩石物理模型建立储层物性参数与岩石弹性参数之间的关系,进而与叠前地震反演相结合,不仅能模拟地球物理随机特性,还能解决常规物性参数反演方法对测井资料过度依赖的问题。海上某区块实际资料应用结果表明,该方法能为储层精细描述提供多种物性参数,并可对反演结果的误差进行定量评价。     

基于贝叶斯分类的储层物性参数联合反演方法

应用地球物理资料进行储层物性参数反演是储层预测及综合评价的重要步骤。基于贝叶斯分类的储层物性参数联合反演方法综合应用统计岩石物理模型和蒙特卡罗仿真模拟技术,在贝叶斯反演框架下,基于贝叶斯分类算法计算储层物性参数后验概率分布,实现多种储层物性参数的联合反演。该方法不需要进行复杂的模型初始化,而是通过统计岩石物理模型建立储层物性参数与岩石弹性参数之间的关系,进而与叠前地震反演相结合,不仅能模拟地球物理随机特性,还能解决常规物性参数反演方法对测井资料过度依赖的问题。海上某区块实际资料应用结果表明,该方法能为储层精细描述提供多种物性参数,并可对反演结果的误差进行定量评价。     

多参数声学全波形反演及气藏检测

致密油气藏储层物性与围岩差异小,地震异常弱,需要更高灵敏度的检测方法和技术。基于多参数声学全波形反演提供的高精度地层体积模量和密度,通过多相介质岩石物理模型,获取储层物性参数并进行致密气藏"甜点"预测。阐述了时间域体积模量和密度两参数声学全波形反演,分析了Gassmann方程和Koster-Toksöz方程的特征,提出了基于全频带地震数据的多参数声学全波形反演策略及联合Gassmann方程和Koster-Toksöz方程的气藏检测方法。该方法充分利用了先验信息及时-空域多参数全波形反演,给出了高精度地层弹性参数,同时考虑了Kuster-Toksöz方程刻画孔隙形态能力和Gassmann方程易用性特征,所构建的气藏指示因子考虑了孔隙流体和孔隙度因素,能较准确地指示气藏的存在和品质。通过在致密砂岩气田的实际应用,有效气藏("甜点")预测结果与测井及钻井基本一致。     

基于统计岩石物理的含气储层饱和度与孔隙度联合反演

从地震数据中得到饱和度与孔隙度等储层物性参数是进行储层评价的关键。利用Gassmann方程讨论了储层岩石骨架特征、孔隙流体特征对介质地震弹性性质的影响．研究结果表明利用地震弹性属性反演饱和度等物性参数有其实现的特定岩石物理基础．其一是在气／水／油多相流体中,气体的体积模量相对于水／油的体积模量具有一定的可比性。而不能被忽略;其二是岩石骨架的纵波阻抗等弹性属性对所赋存孔隙流体的变化较为敏感。这样岩石的纵波阻抗等弹性参数随含水饱和度变化的变化率会明显增大,从而降低了从地震弹性属性中求取饱和度的不确定性和不稳定性。考虑到孔隙度与饱和度对储层岩石弹性特征影响的相关性,给出了基于随机岩石物理模型的Bayesian技术对孔隙度与含水饱和度进行联合反演的方法和步骤,并将该方法运用于高孔隙度含气砂岩储层的孔隙度及含水饱和度的预测中获得了较好的应用效果。     

基于测井岩石力学参数计算砂泥岩储层含气饱和度的新方法

为提高砂泥岩含气储层测井精细解释的符合率,研究了利用测井岩石力学参数计算其含气饱和度的方法(以下简称新方法)。基于岩石体积物理模型和体积弹性模量,推导了岩石体积压缩系数、孔隙流体体积压缩系数及气体压缩系数的计算式,建立了含气饱和度计算模型。以S气田砂泥岩储层测井数据为基础,对比分析了由新方法、Archie公式和物性分析等3种方法计算得到的含气饱和度,并与试气结论进行了对照评价。研究表明,在气层、差气层,用新方法计算的含气饱和度与Archie公式、物性分析得到的结果的平均误差分别为3.5%、4.0%,三者数值上差别不大;在差油层、干层,用新方法计算的含气饱和度与其他2种方法得到的结果差别较大,但其与试气产量相一致,显示出了新方法的优势。研究认为,利用测井岩石力学参数计算砂泥岩储层含气饱和度的新方法,可作为Archie公式计算含气饱和度的有效补充。      

基于等效介质理论的天然气水合物岩石物理建模方法

地震岩石物理建模是将地震信息(地球物理观测值)定量转化为物性信息的桥梁,合理的水合物岩石物理模型可为开展水合物地层地震响应特征分析、饱和度预测、叠前地震反演提供理论基础,但水合物微观赋存方式存在多样性,它既可以作为骨架,又可以作为孔隙填充物存在于地层中,因而具有不确定性.为此,基于等效介质理论,在考虑水合物剪切性质的同...     

岩石物理分析在叠前储层预测中的应用

研究区位于苏里格气田的西北侧,目的层盒8段储层为典型的低孔、低渗气藏,物性变化大,非均质性强,纵波阻抗叠置,基于叠后数据的储层预测方法多解性强。因此需通过地震岩石物理分析并结合叠前地震反演,定性或半定量判断砂岩储层的含气性,为气田的勘探与开发提供布井依据。基于此,本文深入剖析岩石物理建模全过程,在测井资料井、震一致性处理基础上,通过标准井标定,选用Xu-White模型并利用迭代方法优化关键参数,准确地预测了横波速度并同时修正了密度曲线,为叠前储层描述提供了可靠的基础资料。同时利用岩石物理分析形成的解释量板对叠前反演结果进行解释,提高了气层的识别精度。     

基于地层弹性模量建立含气饱和度模型

基于弹性模量定量地计算地层的含气饱和度，可以提高利用测井资料对储集层进行评价的能力。由阵列偶极子声波测井得到的纵波、横波速度信息可以计算出岩石弹性模量参数。根据Gassmann方程所描述的低频情况下饱和流体岩石的体积模量和剪切模量间的关系，建立了含气饱和度与地层含气、100％含水和干岩石情况下体积模量、剪切模量的关系方程，进而得到基于地层弹性模量的含气饱和度计算模型。基于该含气饱和度计算模型中各个参数的计算方法和计算流程，编制了处理模块并对现场资料进行了处理解释，其结果与配套的试油和气测资料具有很好的一致性，说明是一种提高含气储集层解释精度的有效方法。图2表1参14     

塔里木盆地深层复杂碳酸盐岩油气藏地球物理预测与评价——以ZG8井区鹰山组为例

塔里木盆地深层碳酸盐岩储层以次生孔隙为主,其储集空间和流体性质十分复杂,具有极强的非均质分布特征.传统叠后地震资料和技术手段难于准确预测这类油气藏的分布和品质,制约了勘探成功率.基于DEM-Gassmann岩石物理模型和地震资料保幅叠前道集,运用叠前弹性反演对ZG8井区鹰山组储层、流体进行了预测,通过纵波方位各向异性叠前反演和叠后综合预测裂缝,所得结果与实际钻、测井资料吻合.依据地球物理手段对复杂油气储层进行精细刻画,并在预测结果的基础上进一步总结了构造枢纽带、古斜坡、断裂、削截不整合尖灭带4类因素对复杂碳酸盐岩油气藏分布特征的控制,该地球物理新方法在复杂油气藏预测中的成功应用,对下一步深层油气勘探具有重要的推动作用.     

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。