基于杨氏模量、泊松比和各向异性梯度的裂缝介质AVAZ反演方法

为了全面地描述裂缝介质的储层特征、流体性质和各向异性特征,提出了由宽方位叠前道集数据直接获取裂缝介质弹性参数和各向异性梯度参数的振幅随方位角变化(Amplitude Versus Azimuth,AVAZ)反演方法。首先推导了基于杨氏模量、泊松比和各向异性梯度的各向异性AVO方程,通过与Ruger近似进行对比,分析了该方程的近似精度。然后利用实际测井资料和二维逆掩断层模型建立了不同方位角的合成叠前角度道集,对未加噪声和信噪比为3的宽方位叠前角度道集进行了AVAZ反演方法测试,结果表明,未加噪声和信噪比为3的合成宽方位叠前道集均能反演得到符合地震反演精度的杨氏模量(E),泊松比(σ)和各向异性梯度(Γ),噪声对杨氏模量的反演影响较小,不含噪声时泊松比和各向异性梯度的反演精度更高,与真实值吻合程度较高。     

基于方位弹性阻抗反演的裂缝型储层流体检测方法

法向弱度和切向弱度对裂缝型储层中的流体较敏感,为充分利用叠前方位地震数据的AVOZ信息,本文探讨了基于方位弹性阻抗反演的法向弱度和切向弱度直接提取法,以指导裂缝型储层流体识别。先利用各向异性岩石物理参数之间的关系,建立基于弱度表示的方位弹性阻抗方程;再针对各向异性参数提取欠稳定问题,提出一种稳定的各向异性法向弱度和切向弱度提取法,提高了法向弱度和切向弱度参数反演的准确性;最后利用反演得到的裂缝弱度参数预测裂缝型储层流体。模型反演和实际资料处理结果均表明,本文方法能有效识别裂缝型含气储层。     

叠前P-SV波裂缝参数提取方法

本文通过适用于单层HTI介质的P-SV波近似反射系数（R_PS）公式,对R_PS特征进行了分析,并与P-P波反射系数（R_PP）进行对比;利用HTI介质中P-SV波近似反射系数公式推导出叠前单层HTI介质裂缝方位及密度反演公式,试验结果证明了文中的叠前P-SV波裂缝参数提取方法的合理性,并得出以下认识：①受HTI介质各向异性的影响,R_PS随方位角的变化呈椭圆分布,并且椭圆的属性在一定程度上指示了裂缝的发育方向和发育强度;②各向异性系数ε对R_PP没有影响,而γ对于R_PP的影响最大;③各向异性系数ε、δ、γ都对R_PS有影响,且γ的影响最大;④R_PS对裂缝介质（HTI）的各向异性系数更加敏感,因此P-SV波叠前数据较P-P波数据包含更加丰富和准确的裂缝各向异性信息,可采用叠前P-SV波数据反演提取裂缝的方向和密度。模型正、反演试验证实,由裂缝方位角及发育强度反演公式得到的裂缝方位和强度结果精确度较高,因此可以根据本文方法计算并预测裂缝的方位及强度。     

裂缝型储层五维地震有效压力参数预测

裂缝型储层是目前油气勘探开发的重要领域之一,有效压力预测在此类油气藏的开发中发挥着重要作用。有效压力可由有效压力参数计算得到,具有丰富方位及偏移距等信息的五维地震数据为裂缝型储层有效压力参数预测提供了基础资料。基于各向异性Gassmann方程和线性滑动理论,结合Smith有效压力参数函数和临界孔隙度模型,推导出由有效压力参数、流体体积模量和裂缝法向及切向裂缝弱度参数直接表征的正交各向异性(OA)介质纵波反射系数弱各向异性近似方程。在此基础上,提出了五维地震时频域分步反演方法,即在分步反演策略的基础上,综合利用时间域地震反演的抗噪性和频率域反演的高分辨率优势,提高预测精度。基于五维地震频率和振幅信息及岩石、测井和地质资料,实现了裂缝型储层有效压力参数及流体参数和裂缝法向及切向裂缝弱度参数的直接预测。模型测试和实际数据应用结果表明,反演结果与井上实际数值吻合程度较高,为裂缝型储层五维地震有效压力预测提供了一种可靠的方法。     

基于扰动弹性阻抗的裂缝参数反演方法

裂缝参数是裂缝型储层评价的重要指标,利用基于方位弹性阻抗的叠前地震反演方法可获取裂缝储层参数,而地震波方位反射系数方程是叠前方位反演的基础。为探寻稳健的裂缝参数反演方法,首先对比分析方位反射系数方程中各参数的敏感性,探讨裂缝参数反演结果不稳定的根本原因,同时发现裂缝是导致储层呈现方位差异性的主要因素;然后结合扰动反演思想,将方位各向异性弹性阻抗表示为背景介质弹性阻抗项与扰动弹性阻抗项之和,定义扰动弹性阻抗缘于储层裂缝的存在;最终构建了一种稳健的基于扰动弹性阻抗的裂缝参数反演方法。模型试算和实际资料试处理的结果均表明,利用本文方法能够得到合理的储层裂缝参数,尤其是较好地解决了裂缝参数反演不稳定的问题。     

致密砂岩储层多尺度裂缝地震预测技术——以川西XC地区为例

针对川西XC地区的致密砂岩裂缝预测,研究并形成了一套基于地震叠前与叠后多属性融合的裂缝地震预测方法。将裂缝分成地震可识别的大尺度裂缝与地震难以识别的小尺度裂缝,首先利用信噪比高的叠后地震数据提取与大尺度裂缝相关的几何类地震属性,然后进行多属性融合刻画目的层段大尺度裂缝的分布规律;再结合叠前方位道集数据进行频率依赖各向异性特征预测的目的参数反演,实现对小尺度裂缝的预测;最后,综合大小尺度裂缝预测结果开展目的层裂缝发育规律研究,预测储层裂缝发育有利区。实际数据应用结果表明,利用多尺度裂缝综合预测技术可以很好地实现对裂缝性储层的准确描述,预测结果与实际生产井的油气产出情况吻合率高。     

利用叠前振幅和速度各向异性的联合反演方法

基于振幅方位各向异性的裂缝检测方法对介质的各向异性程度敏感，分辨率高、易操作，但抗干扰能力差，对地震数据有较高的要求。为此，提出了利用叠前振幅和速度各向异性的联合反演方法。对于每一个微小时窗，将该时窗底界速度反演得到的各向异性梯度作为该时窗顶界振幅反演的约束，移动时窗进而得到一个反演体。模型测试和实际资料应用效果表明：①与叠前、叠后振幅各向异性反演相比，所提方法的反演精度最高。②在gs1井区，叠前速度各向异性反演结果与井裂缝曲线吻合较好，可作为振幅反演的约束，但较振幅各向异性反演的分辨率低，二者联合反演改善了速度反演分辨率低的问题。     

基于叠前AVAZ反演的火山岩裂缝预测方法研究

火山岩裂缝是储层预测的关键要素，目前火山岩裂缝预测主要基于叠后或分方位叠加数据，预测精度较低。将基于全方位OVT域道集的叠前AVAZ反演方法引入到火山岩储层的裂缝预测中，以松辽盆地某火山岩储层为研究区开展方法的实际应用。首先分析了研究区OVT道集的方位各向异性；然后利用HTI介质的Ruger方程开展叠前AVAZ反演，得到了裂缝发育密度和裂缝方位数据体，实现了火山岩裂缝定量预测；最后通过研究区断裂分布和成像测井规律验证了该方法的准确性和可靠性，相比于其他方法提高了裂缝预测精度，为火山岩气藏的裂缝识别提供了一种高精度预测方法。     

裂缝密度反演的页岩储层地应力地震预测方法及应用

页岩储层地应力地震预测法通常运用弹性参数计算水平应力差异比（DHSR）,但是存在不足：一是预测方程中含有各向异性参数（裂缝柔度）,不容易求取,造成地应力预测难度较大;二是预测方程中的杨氏模量、泊松比等参数是由间接反演求取的,精度较低,难以满足页岩气地质工程一体化的要求。为此,提出了基于裂缝密度反演的页岩储层地应力地震预测方法。建立了基于杨氏模量、泊松比和裂缝密度的纵波方位各向异性AVO方程直接反演弹性参数,推导了由泊松比和裂缝密度表示的DHSR公式。根据井数据进行页岩储层各向异性岩石物理建模,并开展叠前方位各向异性反演,利用反演的泊松比和裂缝密度估算DHSR,运用DHSR评价页岩储层的地应力特征。应用实例表明：DHSR越小,水力压裂会产生不同方向的正交复杂裂缝网,可以更好地改造储层的物性和渗流通道,储层改造体积越大,越利于储层压裂;DHSR越大,水力压裂会产生平行于水平最大主应力的非正交平面裂缝,形成孤立裂缝,不利于体积改造。同时,DHSR预测结果与现有的测井地应力计算、压裂监测及产量测试等结果的一致性很高,并且符合地质认识,说明了所提方法的有效性和可靠性。     

方位弹性阻抗傅里叶级数裂缝预测方法

目前裂缝预测方法主要分为两类:第一类方法基于方位地震数据的振幅或振幅导出属性(频率、衰减等)预测裂缝,仅能得到界面两侧地层的综合响应,无法确定上覆、下伏地层的裂缝信息;第二类方法基于方位AVO叠前地震反演获得不同方位的弹性参数,可直接求取目的层内的裂缝信息,但待反演参数维度高,且各向异性参数值较弹性参数值小得多,反演稳定性有待提升。为此,提出了基于方位弹性阻抗傅里叶级数的裂缝预测方法。基于Rüger的方位AVO反射系数近似方程,首先推导了方位弹性阻抗方程,将裂缝介质的界面信息转化为地层内部的弹性信息,方位弹性阻抗差异体现了地层的各向异性;其次,利用傅里叶级数展开方位弹性阻抗方程求取二阶傅里叶系数,通过方位弹性阻抗与余弦函数的互相关求取裂缝法向。模型测试表明,基于方位弹性阻抗傅里叶级数展开的裂缝预测方法能较好地预测裂缝发育情况以及裂缝法向,精度较高且抗噪性较强。实际数据预测结果表明,裂缝预测结果与成像测井结果一致,具有较高精度。