“基于岩石物理与地震正演的叠前地震反演与储层描述技术研究”通过股份公司鉴定

<正>"基于岩石物理与地震正演的叠前地震反演与储层描述技术研究"是胜利物探研究院承担的中国石油化工股份有限公司科技攻关课题,研究时间为2005—2007年。     

运用地震岩石特性描述和检测储层

引言长期以来,人们就认识到以地球表面测量到的地震波特性,不仅能提供有关地球内部不同岩石类型交界面间的状态和分布信息,而且也能获得地下岩石的状态和矿物学特性的信息.正是从地震波特性(如速度和振幅)中,我们得到了地球内部构造的许多知识.已广泛用于描述地球浅层岩石界面的地震方法,尤其是勘探地球物理中的反射法,过去大量用于估计可能储藏碳氢化合物的构造.但很少用地震波来确定对碳氢化合物开采直     

地震反演与储层描述

用地震资料进行储层描述，首先要求地震数据具有较高的信噪比和分辨率。反Q滤波能去掉时变的吸收作用影响，用极大似然反褶积则能最大限度地压缩子波。以高分辨率地震资料为基础，进行地震速度反演，获得较好的速度剖面。用速度剖面结合井中资料，估算孔隙度、净毛比等油藏参数，最后估算出石油地质储量。已编制出“储层地球物理软件（RGS）”并在实际中应用。     

多子波分解与重构技术在阿尔及利亚TKT—NGS油田储层描述中的应用

位于阿尔及利亚OUED MYA盆地东北部TKT—NGS区的油田为构造—岩性油气藏,主要目的层Si油层为辫状河沉积,砂体厚度薄、横向非均质性强。本文针对该区的地质结构特点,应用多子波分解与重构技术描述了该区油层分布,预测了油藏的含油范围。总结出应用多子波分解与重构技术进行油层解释的步骤为:①对地震数据进行多子波地震道分解;②筛选合成更有利于直接油层解释的新的地震道集;③计算地震波频率衰减系数道集;④提取地震分量,并根据钻井获得的油层资料,筛选出对直接油层解释更有效的地震分量。应用结果表明,该技术用于油层解释的效果较好。     

基于井间地震资料的储层精细描述方法

 本文探讨了基于井间地震资料并综合运用钻井、测井、地质及地面地震等资料进行储层分析的方法。其主要思路是：首先对目标储层进行标定、识别、追踪并解释；利用地震反演技术得到波阻抗剖面，据此估算其他物性参数(如波阻抗、电阻率、自然伽马、孔隙度等)；然后综合测井、钻井资料和井区地质资料对储层进行精细研究，建立井间油藏剖面。文中针对中国西部塔里木盆地某油田稠油层埋藏深、原油黏度高、储层物性差、横向非均质性严重且构造复杂等特点，应用本文方法对高分辨率采集的井间地震资料进行了储层分析研究，明确了三叠系克拉马依组(T₂k²Ⅱ)油藏储层的连通性及裂缝发育情况，落实了井间储层中断层的准确位置以及储层横向和纵向上的变化。     

利用谱分解技术进行薄储层预测

采用短时窗离散傅里叶变换的频谱分解技术,实现了在频率域内通过调谐振幅的成像特征来研究储层横向变化规律的目标,最大限度地挖掘了地震资料主频至高频端的地震分辨能力。本文介绍了谱分解技术的基本原理、谱分解数据体的类型及其解释方法,充分利用谱分解得到的一系列单一频率的调谐振幅数据体研究辽河盆地东部凹陷西斜坡铁匠炉地区近源沉积砂砾岩储层,查清了该套储层沉积相带的平面分布和有效储层横向展布特征,预测结果已被钻井所证实。     

溶洞物理模型地震响应及其属性分析

 在叠后偏移剖面上，地下孔洞的地震响应常呈“串珠状”特征。基于地震物理正演模拟，结合实际地质孔洞的类型，本文设计了一组大小不同的孔洞模型，置于一个三层物理模型的高速层中，并进行二维数据采集。根据模型数据的偏移结果，在“串珠状”反射区进行了包括自相关函数类、频谱类、振幅类、道时频分析等多种属性的提取与分析，研究地震属性与溶洞大小的关系及因溶洞尺度大小不同导致的地震属性差异。对众多属性的分析和对比表明，孔洞纵横向尺度大小与某些地震属性存在一定的规律性，为今后在溶洞特征识别方面提供了有效分析方法。     

基于岩石物理的页岩储层各向异性表征

针对罗家地区A井测井数据,应用Backus平均方法将模型从测井尺度粗化至地震尺度,应用各向异性传播矩阵模拟页岩含油储层的地震AVO响应,并结合实际地震资料进行井震标定;基于VTI介质反射系数理论公式进行VTI介质参数AVO反演,并应用井中岩石物理反演结果进一步计算页岩含油储层的裂缝空间分布。结果表明：①随着模型中各向异性参数ε数值的增大,远炮检距反射振幅逐渐减小;②由地震反演得到的各向异性参数和水平缝密度与岩石物理的计算结果一致,由反演得到的水平缝的空间分布与油气产量具有相关性,证明了反演方法的有效性。     

基于统计岩石物理学的直接岩石物理反演

目前,统计岩石物理学已经成为量化地震储层描述的一种新方法。统计岩石物理学把确定性的岩石物理学关系与地质统计学结合起来,利用岩石物理学方程建立起储层参数和地震属性之间的联系,而统计技术被用于描述岩石物性转换时传递的不确定性及其空间变化。传统的结合地震数据的地质统计学方法是采用两步的序贯方法,其局限在于反演的弹性属性必须做油藏模型积分的时深转换。例如,岩石物理反演,由测井曲线建立油藏弹性模型,能够用到反演数据上,并不需要正确解释反演结果的带限属性,而序贯反演的工作流程往往不能够保证最终的油藏模型与地震数据完全一致。本文提出的直接岩石物理学方法,并不采用传统的序贯反演流程,其优势在于将深度转换进程结合到整个反演进程中,采用多尺度和多区域网格,收敛速度快,不确定性大大降低。     

利用模型正演优选地震属性进行储层预测

利用地震属性预测储层会产生不确定性,为此提出了利用岩心、测井和叠后地震属性预测储层的新方法。该方法是以岩心物性参数和岩石物理性质正演模拟为基础,分析岩石物性变化引起的地震响应特征变化,利用优选的地震属性进行储层预测。这套技术以正演为主,正、反演相结合,减少了预测结果的多解性,提高了用属性预测储层的准确性。该方法操作步骤包括横波速度预测、流体替换、属性优选、属性分类和储层预测等。用该方法预测了砂体分布及含油级别,其结果与钻井结果一致,取得了满意的效果。     

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。     

分频解释技术在储层预测中的应用

分频解释技术将地震数据体从时间域转化到频率域,可实现在频率域内通过调谐振幅的对应关系来研究储层横向变化规律。黄河口地区明化镇组地形平缓,储层薄,横向变化快,依据常规地震属性以及波阻抗反演技术很难准确地进行储层预测。运用连续小波变换实现频率域对储层横向变化的研究,确定了油藏的边界,计算出了砂体的厚度,为储层预测提供了依据。     

基于正演模型的储层谱分解响应特征分析

对楔形砂体正演模型的谱分解响应特征(峰值频率、谱比)的分析表明,反射波的谱分解特征主要受控于地层反射系数序列、层厚以及孔隙流体特征.与含气储层相关的谱分解异常所出现的频率范围并无统一规律,既可以出现与含气相关的低频谱分解异常,也可出现与含气相关的高频谱分解异常.根据所研究储层的特性建立了系统正演模型,利用该模型得到了特定储层谱属性的变化特征,为运用谱分解技术进行储层流体检测时选择最佳频率范围提供了依据.     

基于谱分解技术的储层定量地震解释

谱分解技术是一项新的地震储层研究技术,它通过离散傅里叶变换或最大熵的方法将地震资料从时间域转换到频率域进行研究。根据地震波传播理论推导了薄层振幅谱的表达式,证实了薄层谱的频陷特性,即频陷周期的倒数等于薄层的时间厚度。并以此原理为基础,探讨了基于谱分解技术的储层厚度估算的研究思路和技术方法。在实际应用中,通过建立目的层精确的速度场分布和沿层调谐体中第一谱峰频率的求取来达到储层厚度的定量解释。应用实例表明,该方法预测的结果与实钻情况具有很高的吻合度,结果可信,为储层的定量地震解释提供了新的手段和方法,具有广阔的应用前景。     

基于分频相干体的蚂蚁追踪技术在塔河油田断裂刻画中的应用

利用全频带常规蚂蚁追踪技术刻画断裂易出现横向连续性不强或平面断裂格局不明显的现象,造成断裂刻画与井间动态响应匹配度低。提出了基于匹配追踪频谱分解的分频相干体技术,并改进常规蚂蚁追踪技术流程,以提高断裂刻画精度。首先,以原始全频带地震数据为基础,采用匹配追踪频谱分解技术生成一系列分频体,并利用倾角导向滤波提高分频体的信噪比;然后,采用本征相干计算方法获得不同中心频率的分频相干体,对照不同分频剖面及目的层相干切片优选出某一分频相干体;最后对二次去噪后的分频相干体应用蚂蚁追踪技术并结合井区动静态资料,反复调整追踪参数,获得分频蚂蚁体。在此过程中,合理的频谱分解和去噪处理可提高中小尺度断裂的分辨率,本征相干计算和精调参数的蚂蚁追踪可提高中小尺度断裂的识别效果。将此技术应用于塔河油田T井区碳酸盐岩储层的中小尺度断裂识别,结果表明,相较于常规技术,该技术对断裂的刻画精度高,刻画结果与井间动态连通关系匹配性好,与地质认识吻合度高。     

基于双重孔隙理论的各向异性致密油砂岩地震岩石物理模型

致密油砂岩储层低孔低渗、矿物组分多样以及孔隙结构复杂,为岩石物理建模带来了较大挑战。基于致密油砂岩的特殊性,从岩石固体组分和孔隙结构2个方面对致密油砂岩地震岩石物理模型做了改进,实现了基于双重孔隙理论的各向异性致密砂岩油储层的岩石物理建模方法,并系统研究了新理论模型下泥质含量和泥质类型、孔隙连通性以及孔隙类型4种因素对岩石物理建模的影响。研究结果表明,泥质、孔隙连通性和孔隙类型对致密油砂岩均会产生较大的影响,证实了所提出的岩石物理建模方法的合理性。