储层裂缝的研究内容及方法

储层中裂缝既是储油空间,又是油气运移的主要通道,因此储层裂缝的研究显得尤为重要。主要研究了储层裂缝系统的成因,确定了基质流动系统和裂缝流动系统的岩石物性参数,评价了基质和裂缝孔隙度系统的相互影响及储集层的分类。另外,还简单介绍了岩心、露头、测井、试井、数值模拟等研究储层裂缝的几种方法。     

徐深气田火山岩储层的裂缝特征研究

徐深气田的发现带来了大庆油田以气补油的契机,但该气田89%的天然气储量储存在火山岩中.受喷发期次、剥蚀改造等影响,火山岩储层具有孔、缝相结合的复杂储集空间特征,裂缝的发育对火山岩储层的连通性、渗流性起着重要的作用.通过应用野外观测、岩心描述、测井综合解释和地震预测方法对火山岩储层裂缝的密度、开启程度、延伸方向等特征进行综合研究,总结了徐深气田裂缝发育特征.     

缝洞岩层地震波反射特征分析

由于缝洞的影响，岩层中的地震波相速度和介质的等效密度都会有所变化。界面的反射系数受以上两种因素的影响，也会产生相应的变化，因而在缝洞发育带地震波的振幅和能量与均匀岩层有所不同。利用这种差异来进行缝洞检测，必须对缝洞岩层的地震波反射特征有一个全面的了解。基于以上的考虑，讨论了P波的相速度随裂隙密度的变化规律，给出了在不同菲涅尔带极限宽度的情况下反射系数的变化情况。     

随机裂缝性储层压裂特征实验研究

模拟了裂缝性储层的天然裂缝系统,利用大尺寸真三轴实验系统,分析了天然裂缝影响下的水力裂缝形态、压力曲线特征和滤失机理.实验结果表明,在天然裂缝系统中,裂缝扩展模式分为主缝多分支缝和径向网状扩展两种形式.在同一个天然裂缝系统中,主缝多分支缝扩展模式在水平主应力压差高的条件下占优势,压力曲线波动频繁,基本符合一维滤失特征;径向网状扩展模式在水平主应力压差低的条件下占优势,压力曲线平缓,属于二维滤失.进行了小型压裂估算最小地应力模拟,定义了天然裂缝主导的误差系数,在模拟出的上述天然裂缝条件下,平均误差系数为0.2.     

裂缝性储层PDC钻头随钻响应特征实验研究

裂缝性储层的裂缝预测难度大,研究裂缝性地层PDC钻头钻进响应特征对裂缝性储层随钻识别具有重要意义。文章利用水泥石材料制备的无裂缝水泥石试件、填充裂缝水泥石试件和张开裂缝水泥石试件开展了微PDC钻头钻进实验,监测不同裂缝类型的水泥石试件在钻进过程中的钻压、转速、扭矩、钻时等直接参数,通过计算机械比能、机械比能异常因子、机械比能波动因子和扭矩波动因子等衍生参数,揭示了不同裂缝类型的试件在PDC钻头钻进时的响应特征,构建了无缝、填充裂缝、张开裂缝在PDC钻头钻进时的特征图谱、评价指标体系和分类标准。并在渤中19-6气田进行了现场应用,与测井解释符合率达到了82%以上。该项研究成果为裂缝性储层的随钻识别诊断提供了实验依据。     

温压条件下孔洞储层的地震波响应特征

 针对储层（特别是碳酸岩储层）中大量发育的孔洞,提出了孔洞储层研究的物理模型模拟方法。在温压条件下测试了孔洞模型的地震波特征响应,分析了孔洞储层特征的变化对地震波属性参数的影响。测试结果表明：孔洞密度、围压、温度和含流体的变化对地震波的速度、振幅、衰减、主频和主振幅等属性参数影响较大;温压等条件的不同,孔洞密度引起的地震波特征响应程度不同;孔洞密度的变化对地震波动力学特征参数(振幅、衰减等)的影响远远大于对运动学特征(速度等)的影响。这为利用地震波的振幅、衰减等属性参数进行储层中孔洞分布和发育程度的检测提供了可靠的实验依据。     

裂缝介质中地震波方位AVO特征分析

预测储集层中的有利裂缝发育带及裂缝发育的主方位在油气勘探开发中具有重要的意义,裂缝的存在将导致介质属性的变化,不同的裂缝发育模式具有不同的表现特征,地震反射波振幅的方位变化就是一个重要的特征。对不同裂缝各向异性地质模型的地震波方位AVO特性进行了分析,建立地震波方位AVO的变化特征与裂缝走向和倾向的关系,尤其是具有一定倾斜角度的裂缝对地震波方位AVO的响应特征,为利用振幅变化信息预测裂缝提供了依据。将其应用于千米桥古潜山有利裂缝发育带的分析,取得了一些效果,促进了该方法在油气勘探中的应用。     

裂缝性储层的P-P和P—S响应

对于遥测与储层表征有关的性质和开采油气来说，必须了解复杂储层的地震响应。本文说明把岩石物理和地震模拟相结合了解含有垂直裂缝的含油气储层的地震响应。本文用粘弹性和各向异性模拟主要研究P-P和P-S波AVO特征波形，并且把这些特征波形与用较简单模拟方法得到的结果进行比较。得出的一般结论是，当地震排列与裂缝方向形成角度时，使用各向异性和粘弹性模拟看来似乎是重要的。     

裂缝性砂岩污染储层井底压力响应特征

通过双孔介质裂缝性砂岩污染储层的研究,建立了以污染区储层渗透率呈指教变化的数学模型。采用不均匀网格的差分方法,由高斯消元法对模型求解,绘制出双孔裂缝性砂岩污染储层井底压力响应特征曲线,并分析了影响井底压力的主要因素。结果表明：井底压力响应特征曲线各阶段特征明显;污染半径越大,污染区内窜流现象越明显,外区响应越晚,压力导数曲线下凹越深;窜流系数越小,压力导数曲线下凹越深.     

基于岩石物理模型和谱分解的储层描述技术

横波品质因子的倒数与剪切模量－频散有关，由此可以建立横波衰减的估算方法。非固结砂岩的地震响应研究表明泊松比参数与低有效应力的砂岩模型参数有关。不同压力下岩石的弹性参数变化研究证实随着有效压力的增加，孔隙之间的喉道缩小。这使得纵横比小的柔顺孔隙关闭，从而降低孔隙度。借助模型技术，可以利用孔隙介质中粘滞流体对地震波传播速度的影响预测地震波传播速度，降低反演结果的不确定性。利用岩石物性研究地震振幅响应，提供了一种更可靠的岩性、孔隙度、岩石纹理、孔隙流体和厚度地震预测，岩石物理模型驱动的地震反演技术可以实现直接反演孔隙度。地震波衰减机制和测量方法研究表明，在孔隙和渗透性碎屑岩中，流体运动是衰减的主要机制。深水环境下的流体模型可以通过地震和井资料的地质统计反演方法来建立。地震资料谱分解技术已在裂缝发育方向和裂缝间距的检测中得到了实际应用。     

碳酸盐岩孔洞储层地震物理模型研究

根据塔里木H工区碳酸盐岩孔洞储层的地质地震综合解释成果,通过改进地震物理模型制作工艺,构建了一个与该区实际地层参数相近的三维碳酸盐岩孔洞储层精细物理模型。严格按照实际地震资料的采集参数和处理流程对物理模型进行了地震数据采集和处理,获得了与实际地震数据相匹配的物理模型地震数据体。最后,对孔洞储层的纵向分辨率、横向分辨率以及孔洞储层体积校正等问题进行了讨论:认为阻抗反演可有效提高孔洞储集体纵向识别能力;从物理模型研究的角度得到横向识别多洞的最小距离;利用物理模型数据建立了孔洞储集体校正量板,有助于实际孔洞储集体体积的估算。     

孔洞储层地震物理模拟研究

应用地震物理模拟技术对孔洞型地层进行地震响应特征研究时，会遇到孔洞模型的尺度和洞内填充物较难满足模拟条件等问题，通过在实验室合理调整孔洞与模型的比例关系，分析确定合适的填充材料和制作工艺，制作了4种孔洞形态的物理模型，针对每一种形态的洞设计了5种尺寸，并分别进行了二维观测。在二维叠加剖面上，洞的三维形态各不相同，绕射特征有较大的差异，水平棍形洞的绕射能量远强于其它形态的洞，形态和尺度相近的球形和柱形洞的绕射能量相近，当洞的垂向尺度小于1／2围岩波长时，绕射能量随洞的横向尺度增大而增强。偏移剖面上的串珠状特征主要由洞底绕射引起，当水平洞的长度增加时，串珠状特征更加明显，因此可以利用这些特征对孔洞形态进行识别。     

物理模型的地震属性预测效果分析

地震属性是由地震数据经数学变换导出的，地震数据的变化可能会影响地震属性预测的结果。同一地震数据体经不同处理后得到的不同类型地震剖面，其地震属性预测效果也会有很大差异。以Z地区实际地层结构为原型，设计了含有岩性（砂岩、砾岩、煤）和物性（干砂、含油砂岩、层厚度、层速度）变化的6个地层物理模型，利用物理模型实验的数据，对3种类型的地震剖面进行了敏感属性预测效果分析。结果表明：由不同类型地震剖面提出的同一敏感属性的预测效果各不相同，往往各有所长，为了改善预测效果，需根据地层实际情况确定应用何种地震剖面。图6参11     

Seismic attributes and integrated prediction of fractured and caved carbonate reservoirs in the Tarim Basin, China

The carbonate reservoirs in the Tarim Basin are characterized by anisotropy and strong heterogeneity.Combined with an integrated analysis of data from seismic,geology,and drilling results,a series of attributes which are suitable for fractured and caved carbonate reservoir prediction is discussed,including amplitude,coherence analysis,spectra decomposition,seismic absorption attenuation analysis and impedance inversion.Moreover,3-D optimization of these attributes is achieved by integration of multivariate discriminant analysis and principle component analysis,where the logging data are taken as training samples.Using the optimized results,the spatial distribution and configuration features of the caved reservoirs can be characterized in detail.This technique not only improves the understanding of the spatial distribution of current reservoirs but also provides a significant basis for the discovery and production of carbonate reservoirs in the Tarim Basin.     

致密砂岩裂缝气藏的地震预测

川西株罗系上溪庙组砂岩气藏极具潜力,但砂岩致密,物性差,储层非均质性很强,常常出现干井或低产井。地震预测是提高高产稳产井命中率的重要手段。我们用百灵油气预测软件系统ＬａｒｋＲＰ２．１等对一块三维地震资料进行反演,提取了纵横波视品质因素Ｑｐ和Ｑｓ＾＊,ＡＶＯ分析中的截斜积ＰＧ及视泊松比差σ＾＊,纵波阻抗、速度及密度Ｉｐ、υｐ、ρ,孔隙率及孔隙压力ψ和ρｐ,以及波形、相关、频谱分析各特征值;进行了关主     

裂缝三维地质建模的难点与对策

裂缝三维地质建模通常包括裂缝强度建模、离散裂缝网络建模和裂缝属性建模3个主要步骤,在这3个步骤中面临着如何将裂缝信息和成果归一化以及如何三维量化描述裂缝开度和渗透率属性参数等诸多难点.对上述问题进行了初步探讨,并总结出具体的解决方法.首先,利用成像测井或常规测井裂缝解释的数据作为基本数据点,以动态分析及地震检测等资料为约束条件,选用合适的地质统计学方法建立裂缝强度模型;其次,综合利用岩心、测井及动态监测等研究成果,建立离散裂缝网络模型;最后,运用岩心裂缝分析和经验公式相结合的方式获得初步的裂缝属性模型,并根据试井分析等方法获得的裂缝渗透率等参数进行调整,得到最终的裂缝属性模型.运用上述方法结合国际主流的裂缝研究与建模软件,可定量描述裂缝的三维分布,为油藏数值模拟及油藏研究提供更好的支持.     

裂缝介质的有效弹性常数

目前研究平行裂缝或定向裂纹对地震波传播影响的常用模型有三种：①具有平面分布的细小、孤立的滑移面或裂纹的裂缝模型；②具有平面分布的、非连续接触的裂纹的裂缝模型；⑧把平面界面当作由黏性液体或软材料组成的连续薄层的裂缝模型。本文从较普遍的理论出发，导出了裂缝介质中柔度系数的解析表达式；利用这些解析式计算了上述三种模型的有效裂缝柔度系数和刚度系数，并证明上述三种模型均可归结到统一的表达形式。研究还表明，当已知裂缝表面一些信息时，就可将宏观测得的柔度系数直接与裂缝的微观结构特征联系起来。     

非均质各向异性裂缝油藏物理模型制作方法

基于离散化原理建立了一种用于裂缝油藏物理实验的模型制作方法。选取不同物性的天然岩石露头加工制作大量的单元岩块,将单元岩块按特定方式连结形成大尺度岩体,单元岩块之间的缝隙在大岩体内构成三维裂缝系统,从而形成裂缝油藏物理模型。通过选择单元岩块的数量、大小、排列样式以及每个单元岩块的物性参数和黏接方式,可以定量控制模型的尺度、形状,以及模型内部裂缝和基质的渗透率、孔隙度,裂缝-基质间渗吸强度,裂缝密度等物性参数分布,建立满足非均质及各向异性特征的裂缝油藏物理模型。经实例验证,该建模方法可以实现裂缝油藏模型物性参数分布的定量化,制作过程具有可行性和可靠性。     

孔洞物理模型的地震属性特征研究

 文中介绍了孔洞物理模型实验的设计、制作方法及模型数据采集、处理的过程，并在解释层位的基础上，利用物理模型进行孔洞的地震响应特征研究，分析了孔洞的分布形态和孔洞内不同流体对地震属性的影响以及它们之间的关系和变化规律。分析结果表明：有一定发育规模且顶、底和洞壁保存相对较好的孔洞在偏移剖面上表现为背景差异明显的强短反射，且当孔洞内含气时，孔洞绕射最严重、串珠状特征最明显；主振幅和积分最大值/最小值属性对孔洞内流体的反映最敏感，洞内含气时属性值变化最大，含油次之，含水最小。上述地震属性特征可为孔洞及其所含流体的识别提供有益的帮助。     

四川盆地元坝地区茅口组台缘浅滩相储层物理模型

四川盆地元坝地区元坝7井在茅口组钻遇台缘浅滩储层并获得高产工业气流,取得了油气勘探新领域的重大突破。为进一步落实台缘浅滩储层地震响应特征及其识别方法,根据该区地质地震综合解释成果,构建了与野外实际地层参数相近的三维台缘浅滩储层物理模型。按照实际地震资料采集与处理流程对模型进行了实验室物理模型数据采集与处理,得到了与实际野外地震响应特征相符的物理模拟数据。在此基础上分析了储层地震响应特征及其识别方法。研究结果表明：针对台缘浅滩储层基于大时窗的地震属性分析技术不能准确刻画沉积微相的变化,而依据地质模型精细解释层位和聚焦储层,能够更好的刻画地震相带;储层发育程度影响地震振幅,储层沉积厚度大、物性好,波峰能量强;振幅类属性能够直观的识别浅滩储层发育程度,而频率属性对储层边界识别能力强。