含气地层弹性性质及其波场响应

根据储层条件下天然气及地层水弹性参数变化特征的分析,通过含气地层纵、横波速度的计算,采用物理模拟与实验分析,含气地层具有以下波场响应特征:同一地层条件下相对比重较大的天然气比相对比重轻的天然气具有更高的纵波速度;含盐水岩石的纵波速度随盐水矿化度的增高而增大;流体性质不同对纵波速度影响较大,而对横波速度影响很小。地层所含流体不同其波场响应具有一定的差异,含气地层具有较强的反射能量,含水地层反射能量相对减弱;非均质性含气地层其波场响应中绕射波比较发育。     

利用薄层地震响应预测油气

有一系列的反射特征可用于直接检测烃类,如振幅,波形,频率,平点和干涉等等,这些方法已用了许多年,但因为地下反射过于复杂,处理中假设条件较多,解释中的陷阱经常无法排除,这对中深层的油气勘探尤为如此。因经,如何准确使用反射特征预测油乞显示需要进一步探索。     

孔洞物理模型数据的地震响应特征分析

 蕴含丰富油气的碳酸盐岩孔洞型储层由于独特的非均质特性,使其地震横向预测成为油气地球物理勘探的一个难题。为此,应用物理模型技术模拟碳酸盐岩孔洞型储层,设计了包含孔洞大小、形状和洞内填充物变化的三种物理模型,在物理模型实验数据的基础上分析了碳酸盐岩孔洞型储层的地震波响应特征。实验分析结果表明：有一定发育规模的孔洞能形成强反射特征,在叠加剖面上表现为绕射双曲线,绕射双曲线的形态主要受孔洞埋深的影响;在偏移剖面上表现为背景差异明显的强短反射,且反射强度与洞体的大小、形状、洞内所含流体等各种因素有关;孔洞大小对反射能量的影响大于孔洞形状的影响。     

储集层中不同流体的地震响应

本文阐述了屑沉积岩的岩性、孔隙流体组份、地层与地震响应之间关系的研究。展示了用岩石物理学的测定值产生地震模型的可能。这一方法为了解特定储层类型的地震响应提供了一个有用的理论模型。     

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。     

孔隙流体地震特性的计算

孔隙流体对岩石地震特性的影响为采油地震监测的物理基础,搞清地层条件下孔隙流体地震特性的变化规律对提高地震监测的精度具有重要的意义。在收集、分析前人研究结果的基础上,本文导出了当地层压力从高于饱和压力降低到低于饱和压力时,从原油中所脱出的游离气的体积百分含量计算式,并计算和分析了不同温度压力下原油、油气混合物以及地层水的地震特性,给出了一些新的认识。     

岩性、孔隙及其流体变化对岩石弹性性质的影响

根据Gassmann方程推导出了流体模量与含流体岩石体积模量之间的关系。该关系反映出在流体置换过程中,流体模量及岩性变化等因素对含流体岩石弹性性质的影响。通过理论计算与分析表明,流体变化对刚性较强的(硬)岩石影响较小,而对刚性较小的(软)岩石影响较大。岩石孔隙度越低,含流体岩石体积模量对流体变化愈敏感。即地震波的纵波速度随孔隙度增大而减小。岩石孔隙度及流体模量较小时,纵波速度对流体变化比较敏感。通过对实际岩石样品进行流体驱替实验,发现实验结果与理论分析相一致。     

M凹陷富油层段地震响应特征分析

岩石孔隙内流体成分的变化是引起地震响应特征变化的-个重要原因。然而在单-层段中由于油和水的弹性参数较为接近,导致油层与水层之间地震响应特征差异较小,难以分辨。本文通过对M凹陷地区的测井和钻井资料分析,发现在砂、泥岩薄互层油藏中"油地比"较高的储层段有较为明显的地震响应异常特征。对不同油地比油藏进行正演模拟分析,证实在正演剖面上确实存在异常的振幅响应。对正演模拟得到的理论数据进行多种叠后属性的提取,进-步量化和落实了不同油地比油藏的地震响应特征。在此基础上,对该凹陷实际地震资料的叠后属性统计分析能够实现对富油层段的识别。     

沁水盆地煤层含气后的 AVO 响应特征

近年来,沁水盆地煤层气勘探开发不断深入,煤层气富集规律是制约其勘探开发成效的关键因素之一,而 AVO 技术对煤层气富集规律的预测至关重要。 煤层的 AVO 响应特征是什么样的？ 煤层含气后的 AVO 响应特征又是什么样的？其与常规砂岩含气后的 AVO 响应特征是否一致？对此,在沁水盆地开展了不同岩性流体替换及其在不同含气饱和度下的 AVO 响应特征研究。 结果表明,煤层的 AVO 响应特征与煤层含气后的 AVO 响应特征不同,煤层为“暗点”反射特征,而煤层含气后为“相对亮点”反射特征。 该研究成果可为煤层气勘探开发提供技术支撑与服务。     

孔隙形状对AVO 响应影响的研究

含油气储层都是由固体颗粒的骨架、孔隙及其充填流体所组成的多相介质,含油气储层的物性在油气勘探中所起的作用不容忽视。为了研究孔隙形状对AVO 响应的影响,文中选取两层砂泥岩模型,按照不同孔隙形状来讨论砂岩的孔隙。首先利用Kuster-Toksoz 公式求得岩石的等效模量, 再利用Biot-Gassmann 方程进行流体替换以求得饱含流体岩石的等效模量,最后利用Aki-Richards 公式求取反射系数进行AVO 正演模拟。结果显示孔隙形状对岩石的AVO 响应有明显的影响,并且对饱含不同类型流体岩 石的AVO 响应的影响规律都是相似的。     

基于叠前地震反演参数的流体饱和度定量预测方法

提出了一种基于测井数据和叠前地震反演参数的流体饱和度定量预测方法——孔隙体积模量法。该方法基于Gassmann方程,在假设已经对岩性进行了可靠的定性预测,并较准确地计算了砂岩的泥质含量和孔隙度的前提下,利用测井资料计算干燥岩石体积模量和孔隙体积模量,利用各种叠前反演得到的弹性参数拟合干燥岩石体积模量,建立含水饱和度与孔隙体积模量的关系式,对流体饱和度进行定量估算。利用长庆油田苏里格地区的实际地震资料对孔隙体积模量法进行了验证,结果表明,该方法能定量预测含气饱和度,且能半定量预测气层的产能。根据预测结果部署的井位经钻探获得了高产气流。     

砂岩油藏地震数据流体替换

流体替换常用于计算油藏流体变化前后岩石弹性参数变化,是进行地震油藏描述与监测研究的关键步骤。流体替换需要孔隙度、岩石基质、流体属性和泥质含量等数据信息,因此目前往往只能在有测井数据的油藏部分进行流体替换,并通过地震数值模拟获取流体变化前后地震响应,从而进行地震属性分析与优化。为了扩大流体替换应用范围,提出利用地震资料直接进行流体替换。在确定油藏流体类型与岩石物理模型基础上,建立油藏地质模型,模拟油藏流体变化前后地震反射振幅峰值关系,并分析储层参数（包括孔隙度、储层厚度和泥质含量等）变化时该振幅关系变化特征。采用曲线拟合方式对该振幅峰值关系进行计算,得到可直接应用于地震数据的流体替换线性拟合方程,从而进行实际地震数据流体替换。基于胶结砂岩油藏岩石物理模型的模拟分析与实际资料应用试验,证明了基于地震数据流体替换的可行性。     

生物礁地震响应特征的数值模拟

为了有效地识别生物礁的地震响应特征,采用频率-波数域的波动方程数值模拟方法,对时间剖面上生物礁的各种典型特征进行了数值模拟,提出了将地震正演与深度偏移相结合的地震数值模拟流程,有效地检验了生物礁解释成果的正确性。在二维模拟的基础上,采用三维波动方程延拓方法实现了三维环礁模型的地震数值模拟,得到了时间剖面上环礁的各种地震反射特征。理论和实际生物礁的模拟记录仅包含地震波的反射和绕射特征,信噪比高,有助于消除实际生物礁地震解释的多解性。     

碳酸盐岩特殊孔洞型构造地震响应特征分析

 碳酸盐岩洞缝型油气藏是一种典型的复杂非均匀介质，了解这类特殊介质构造的地震波场特征对于识别洞缝型油气藏具有重要意义。本文使用随机介质模型及非均匀介质弹性波方程对塌陷洞、多洞组合以及与孔洞型油气藏有关的“串珠状”现象，进行了系统的正演模拟和理论分析，得到了一些有意义的结论。塌陷洞的地震响应不仅与大小、形态有关，而且与洞中的充填物有关。至于多洞组合中的地震响应，在偏移剖面上呈现出与孔洞大小相应的短同相轴，主要视洞间距离而定：若洞间距离近，则几个短同相轴连在一起；若洞间距离较大，则几个短同相轴可分开。对于形成“串珠状”现象必须具备两个条件：一是孔洞的散射波具有足够的能量；二是具备形成强多次波的条件。     

Characteristics of fluid substitution in porous rocks

Analysis of the effect of changes in fluid properties of rocks on the compressional-wave velocity VP and shear-wave velocity Vs is very important for understanding the rock physical properties, especially in oilfield exploration and development. The fluid substitution process was analyzed by using ultrasonic measurement and theoretical calculations. The results showed that the effect of fluid substitution on the rock elastic modulus was mainly controlled by fluid properties, saturation, and confining pressure. For a rock with specific properties and porosity, the result of theoretical prediction for fluid substitution accorded with the experimental result under high confining pressure （higher than 60 MPa for our experimental data）, but failed to describe the trend of experimental result under low confining pressure and VP predicted by Gassmann＇s equation was higher than that measured by experiment. A higher porosity resulted in stronger sensitivity of the bulk modulus of saturated rocks to the change of fluid properties.