对地震切片解释中一些问题的分析

 本文从地震波形成的基本原理出发，讨论地震数据的物理意义及其与地质信息的关系。地震剖面并非地质剖面，要对地震剖面进行地质解释，必须认真建立地震数据和地质信息之间的关系。在此基础上对目前流行的地层切片技术进行了分析，指出它的适用范围和存在的问题。利用地层切片研究构造和特殊岩性体的形态是有效的，它比一般的水平切片更接近地质的等时面。但如果把地震记录的样点值误认为振幅值，利用小时窗甚至一个采样点的切片数据来研究对应的地层岩性，进而研究岩性变化、沉积发育,则违背了地震信息和地质信息的基本关系。     

地震沉积学 ——地震解释的新思路及沉积研究的新工具

地震沉积学是继地震地层学和层序地层学之后出现的一门新兴学科。地震沉积学利用地震振幅信息和属性分析技术研究沉积岩石学、古地貌学、沉积结构以及沉积演化历史等。地震沉积学充分利用了三维地震数据的横向分辨力，其关键技术是层序地层框架的建立和地层切片体（等时地质切片）的生成。结合地震地层学、层序地层学和地震沉积学的发展历程对地震沉积学的现状和趋势进行了探讨，认为90°相位转换和分频解释仅仅是地震沉积学研究的技术手段，而不是其关键技术；对于地震同相轴的穿时性问题，也仅存在于3级或4级层中，并且这种穿时性与“沉积物体分配空间”和“相异作用”有关。     

有关地震沉积学若干问题的探讨

地震沉积学认为地震同相轴具有穿时性。有关地震沉积学研究的实用技术还比较少,目前所用的主要技术包括90°相位转换、地层切片和分频解释等。本文通过对这些技术的初步应用研究后认为:地震相位旋转的角度要根据与目的层位高频层序界面相对应的地震相位来决定,所以相位转换不一定都是90°转换,而且90°相位转换也不能真正提高地震资料分辨率;地层切片比时间切片和水平切片更接近于等时,但地层切片技术没有考虑沉积速率随时间的变化,地层切片的纵向密度以及它所反映的真实信息受到地震分辨率的制约,因此对地层切片所反映的地质信息要进行综合分析;在利用频率信息进行层序解释时,应将分频解释与时频分析技术相结合,这是因为前者侧重于考虑不同频段反映地质信息的差别,而后者则对纵向上的频率变化所反映的地层旋回性给予更多的考虑。     

地层切片技术在复杂勘探区岩相识别中的应用

断陷型盆地一般具有断裂破碎,构造复杂,物源短的特点,其沉积地层厚度横向变化快,致使地震反射特征在横向上变化较大,给地震资料处理解释带来很大的难度。如何在层序地层格架的基础上提取反映岩性变化的等时地震信息则越来越重要。从分析时间切片、层切片在断陷盆地应用中存在的问题入手,探讨一种在沉积地层厚度横向变化较大的三维地震数据体上提取等时地震属性信息的方法-地层切片。应用地层切片在海拉尔盆地贝西北地区大磨拐河组的河道识别和扇体识别中取得了很好的效果。     

有关地层切片应用条件和分辨率的探讨

研究切片的应用条件和分辨率对更好的利用切片具有重要意义,针对这2方面采用正演模拟进行了探讨。研究表明,地层切片仅适用于小于地震分辨率的薄层储层|地层切片的范围应大于或局部大于沉积体系的规模,且参考层间的地层厚度不能剧烈变化。切片的分辨率可以用检测率来表示,检测率满足横向分辨率往往小于垂向分辨率,薄层情况下,切片的分辨率比时窗属性的分辨率更高,地震资料的品质、地质背景以及所采用的切片方法是切片分辨率的重要影响因素。分频技术并不能改善地震资料品质和提高分辨率,但可以突出储层的有效信息|与薄互层情况下的地震切片相比,单一薄层情况下(泥包砂)的地震切片分辨率更高|保证切片的相对地质等时是地质体能够识别的基础。     

地震切片解释中的几个理论问题

 水平切片、沿层切片、层拉平切片是目前地震解释中的常用手段，地层切片作为一种新的地震沉积学技术已受到地球物理界的关注。但是由于不少物探工作者对地震切片的物理意义和地质意义仍存在模糊的认识，制约了此项技术的推广应用。本文以模型研究为前提，对水平切片、沿层切片和地层切片的应用要素进行了理论探讨，研究发现，即使水平切片所选时间不准（波峰、波谷或过零点），构造的整体特征还是能够得到展示，这有助于从理论上阐明切片的物理意义。时窗与切片属性值有很大关系，一方面表现在时窗大小的选取上，另一方面体现在属性本身的特性上，同时还与时窗的位置有很大关系。文中还重点对地层切片进行了讨论，指出了地层切片的物理意义和优点。相对常规层拉平技术，地层切片能够使地层解释变得更加直观，同时使由地层切片提取的时窗属性更有地质意义。本文最后还对地层切片的分辨率做了理论探讨，模型研究结果表明，薄层的切片分辨率可以突破1/4地震波长的极限。     

江汉GN地区三维地震切片解释方法

由于三维地震技术的发展及高采样密度地震资料的灵活显示,地震资料的解释工作量在成倍增加,广泛采用三维地震切片进行资料解释,可以收到事半功倍的效果。本文以大量实例介绍了我国江汉GN地区三维地震切片的水平切片显示技术及解释方法。水平切片显示技术包括:正振幅水平切片、负振幅水平切片、同相双密度水平切片、全振幅水平切片和双密度水平切片。在水平切片上可显示地层产状、构造形态、断层性质、地层接触关系、特殊地质体(盐丘)形态。直接利用水平切片可绘制等时图,其主要步骤如下:①定层及分块,即先根据钻井资料和连井地震剖面确定切片上的作图层位,然后按波组特征分块,分别进行定性解释;②确定断点,追踪层位;③绘制等时图(仍取相位峰值点)。该方法是相当于把作图层位的全部数据逐级取到平面图上,从而省略了取数的繁琐过程。直接利用水平切片解释的优点,主要表现在可利用的信息较多,作图精度较高。     

三维地震相干体技术在目标区沉积相研究中的应用

用于检测地震波同相轴不连续性的相干体技术可以用来识别断层、特殊岩性体、河道等，它提供了丰富的构造和岩性方面的信息，是三维地震资料地质解释的一个有效工具。在相干体切片上除了能够识别出地质上的不连续特征外，还可以根据相干性的级别进行目标区的沉积相研究。根据相干体切片上给出的构造框架和岩性信息，可以进行沉积相划分，弄清沉积相平面分布情况，分析和探讨研究区的物源方向。为了使相干体数据提供岩性解释和沉积特征描述方面的信息，需要对地震数据进行预处理。采用保持边缘滤波技术和高分辨率处理技术，使相干体成像细致，级别信息丰富，反映的岩性和沉积的层次细节清楚。     

少井地区沉积体系研究

对于研究区沉积体系，在少井甚至没有钻井的情况下难以获得可靠的结论。因此，探索运用三维地震信息进行砂组单元的沉积体系研究。在区域沉积背景、单井沉积微相研究的基础上，介绍了在400多km^2的范围内，借助各类三维地震信息，以谱分解资料确定砂岩的平面展布特征；以振幅体切片、波形相似体切片、地震反射波形特征确定水流主干通道；以波形相似体确定沉积体边界。进而对准噶尔盆地中部SWD地区三工河组二段Ⅰ砂组进行沉积体系研究，建立了东部、西部两大沉积体系，确定4支干流水道，为研究区岩性圈闭的解释评价打下了良好的基础。     

利用地震切片技术分析沉积相的潜在风险与对策

近年来地震切片技术在沉积分析中得到广泛应用。但由于陆相地层的复杂性和地震数据本身的带限特性,地震切片应用中广泛存在不确定性和非唯一性,主要分析了:①复杂岩性的影响;②地震切片穿时造成的影响;③地质模型的多样性;④先验知识不足对地震切片应用的影响。并结合实际资料指出了引起地震切片应用风险的基本原因、主要因素及其可能产生的现象,明确了地震切片应用的前提和应用范围,进一步提出了应对风险的相应对策。     

阿姆河右岸酸性气田井口冲蚀及对策

中亚土库曼斯坦阿姆河右岸气田群为高含H_2S和CO_2的碳酸盐岩气藏,单井产量高,井口设备均出现了不同程度的腐蚀。初步分析认为其原因是生产过程中仅考虑酸性介质对气井井口的化学腐蚀,而没有考虑气体流速对井口的冲蚀作用,极大地影响了气田的安全生产。为此,通过对节流阀上下游阀道、法兰面均出现明显坑状腐蚀的进一步分析,明确了化学腐蚀和气体冲蚀的交互作用是井口磨损的主要影响因素,气流冲刷腐蚀坑的化学腐蚀产物会加速冲蚀损害;进而借鉴冲蚀与腐蚀运行环境下的多相管流管道的磨损计算理论,计算了该运行环境下的冲蚀极限速度,得到了不同生产工况下节流阀的抗冲蚀流量;最后,根据气田生产情况,针对性地提出了按气井配产要求来选择采气树类型、节流阀通径及类型冲蚀的技术控制策略。此举为气田安全生产提供了工程技术保障。     

微裂缝—孔隙型碳酸盐岩气藏改建地下储气库的渗流规律

微裂缝—孔隙型碳酸盐岩气藏储层非均质性强,边底水选择性水侵,渗流规律复杂,为了提高地下储气库的建库效率,需要研究储层在改建地下储气库多周期强注强采过程中的多相流体渗流规律。在获取有代表性的裂缝发育碳酸盐岩岩心较为困难的条件下,通过对天然岩心进行剪切造缝和多轮次气水互驱实验,研究了地下储气库气水过渡带在注采过程中的多相渗流规律,分析了裂缝合气空间贡献率以及储气库含气空间动用效果。结果表明:裂缝模型的相渗曲线近似于"X"形,多次气水互驱后相渗曲线基本没有变化,基质岩心模型相渗曲线经多次气水互驱后气水两相共渗区间变窄,共渗点降低;微裂缝对储层含气空间贡献率较高,微裂缝发育储层的含气空间利用率保持在较高水平,徽裂缝不发育储层的含气空间利用率逐渐降低并趋向稳定。因此,在微裂缝—孔隙型碳酸盐岩气藏改建地下储气库过程中可以在徽裂缝不发育储层布置生产井,同时通过控制边底水运移范围降低注入气损失,从而提高地下储气库的建库效率。     

山前地区深井超深井套管防磨与减磨技术研究

针对山前地区深井超深井钻井过程中套管磨损严重的问题,在分析套管磨损机理的基础上,开展了山前地区套管防磨与减磨技术研究,基于技术研究成果及应用实践,得到如下结论:1应用Power V等垂直钻井系统控制井眼轨迹,特别是上部井段的狗腿度和井斜,可明显减小侧向力和磨损量,缩短套管磨损时间;2应综合考虑套管磨损率、磨损系数以及钻杆耐磨带本身的磨损量,优选出效果最优的耐磨带;在狗腿度严重的位置,可考虑采用一定数量的橡胶钻杆卡箍来减轻对套管的磨损;3山前地区钻井液采用CX-300减磨剂能够显著降低磨损速率,减轻套管磨损程度,但在不同钻井液体系使用之前应进行优化分析以确定最佳使用量;4在迪那204井使用高密度钻井液体系,全部采用优选的高密度重晶石粉代替铁矿粉作为加重剂,整个钻进过程中未出现钻具及套管磨损,迪那204井易损件消耗量仅为邻井迪那203井的左右,防磨减磨效果非常显著。     

Biodiesel Projects Helpful to Ease Energy Shortage

Nearly 7,000 hectares of biodiesel forest will take shape in the northern province of Hebei in 2008, part of a national campaign to fuel the fast growing economy in a green way. In no more than five years, the Pistacia chinensis Bunge, whose seeds have an oil content of up to 40 percent, will yield five tons of fruit and contribute about two tons of high-quality biological diesel oil, according to the provincial forestry administration.     

State Energy Base Proposed in Inner Mongolia

Experts recently suggested China set up a state energy base in lnner Mongolia Autonomous Region to ease its energy thirst. The survey was co-conducted by senior researchers from the National Development and Reform Commission, Development Research Center of the State Council, Chinese Academy of Sciences and the Ministry of Finance. To plan and establish strategic energy bases at state level is in line with the principle of ＂giving priority to energy saving and diversifying energy consumption with the utility of coal at the core.＂     

四川盆地前震旦系勘探高含氦天然气藏的可行性

目前,我国的氦气资源主要依赖进口,寻找大中型高含氦天然气田是改变这一现状最现实的途径。为此,对四川盆地威远地区高含氦天然气藏的成藏机理和氦气来源进行了分析,以探讨在该盆地前震旦系勘探高含氦天然气藏的可行性。首先根据盆地周缘12条野外露头剖面和4口钻穿震旦系单井的资料,系统分析了前震旦系的岩石学、沉积相、烃源岩等特征,认为前震旦系发育的沉积地层为南华系,东南缘露头剖面的地层序列为南沱组、大塘坡组、古城组和莲沱组,推测盆地内部可能发育相同的地层序列;南沱组、古城组和莲沱组主要为冰川沉积,为砂砾岩夹泥岩;而大塘坡组为间冰期沉积,发育一套砂泥岩地层,其下部泥页岩的有机质含量高,为较好烃源岩。进一步的研究表明:南沱组砂砾岩储层、大塘坡组烃源岩和地层中侵入的花岗岩"氦源岩"可形成较好的高含氦天然气藏成藏组合;前震旦系沉积岩的分布主要受早期裂谷控制,在裂谷内部充填厚层的沉积岩地层。结合地震资料预测了威远—资阳地区沉积岩和花岗岩的分布,结论认为在资阳地区对震旦系—前震旦系进行高含氦天然气藏的勘探是可行的。     

烷烃在ZSM-5分子筛上吸附扩散的气相色谱研究

利用气相色谱法测定了不同色谱柱温度和不同载气流速下,C1~12烷烃在ZSM-5分子筛上的保留时间,并利用相关公式对测试结果进行了线性回归分析,测得了吸附热力学参数和扩散系数;考察了色谱柱温度、烷烃碳链长度和载气流速对烷烃在ZSM-5分子筛上吸附扩散的影响。实验结果表明,回归分析的线性相关性良好,色谱柱温度越高,孔道对吸附质的吸附能力越弱;在不同载气流速下,轴向扩散系数不同;随烷烃碳链长度的增加,吸附焓变呈先增大后减小的趋势,轴向扩散系数呈线性增长;C1~12烷烃在ZSM-5分子筛上的吸附焓变在-1.264~-42.975 k J/mol之间;当载气流速为2.654~4.246 cm/s时,C1~4烷烃的轴向扩散系数在0.328 8~0.551 7 cm2/s之间;当载气流速为5.308~13.270 cm/s时,C1~4烷烃的轴向扩散系数在0.430 2~1.456 4 cm2/s之间。     

水平井多级压裂管柱力学、数学模型的建立与应用

水平井多级体积压裂技术是近几年国内外为有效开发页岩气藏和低渗透油气藏而发展起来的一项新技术,但随之出现了压裂管柱力学环境更加复杂的新问题。针对该复杂的力学、数学问题,根据水平井多段压裂工艺管柱受力特点,建立了悬挂封隔器以下,多封隔器坐封、开启压差滑套和开启投球滑套3种工况的力学模型,并根据各工况的受力特征,建立了这3种工况管柱力学计算的数学模型。根据弹性力学理论中厚壁筒的Lame公式和Von Mises应力计算公式,推导出了管柱受内压力、外挤力和轴向应力共同作用下油管柱安全性评价的等效应力计算数学模型,建立了多级压裂管柱力学强度安全评价的数学模型;根据已建立的水平井多封隔器管柱力学计算的数学模型,开发了水平井多级压裂管柱力学安全评价的实用软件。该研究成果已经在新疆塔里木盆地塔河油田某气井得到了应用和验证,取得了很好的效果,为水平井多级压裂管柱安全工作参数的优化设计和安全性评价提供了理论依据和简便可靠的技术手段。     

基于洛伦茨曲线评价水驱油藏驱替均衡程度

针对水驱油藏开发过程中无法有效定量描述驱替均衡程度的问题,利用高台子油层各井动态指标和小层纵向上的注采关系占总体的比重情况,绘制相应的洛伦茨分布曲线,得到用于量化评价油藏平面、纵向驱替均衡程度的“开发均衡指数”,该值小于0.4时驱替程度相对均衡。将研究成果应用于评价二次开发前后水驱油藏的驱替均衡程度,研究结果表明：目标区采出情况均衡指数降低了0.1615,含水情况均衡指数降低了0.0950,整体驱替均衡程度达到了相对均衡的水平,但纵向上仍差异悬殊。建立的洛伦茨曲线评价驱替均衡程度的方法,充分考虑了单井产能差异所造成的驱替不均衡情况,准确度高。研究成果为二次开发水驱油藏的驱替均衡程度评价提供了定量标准。     

复杂地质条件气藏储气库库容参数的预测方法

国内复杂地质条件气藏型地下储气库经过10余周期注采后工作气量仅为建库方案设计工作气量的一半,运行效率偏低。为此,利用气藏地质、动态及建库机理,建立了地下储气库注采运行剖面模型,根据气藏开发、气藏建库及稳定注采运行过程中纵向上流体的分布特征及其变化趋势,将地下储气库剖面分成4个区带(建库前纯气带、气驱水纯气带、气水过渡带及水淹带);按区带确定了影响建库有效孔隙体积的主控因素(储层物性及非均质性、水侵和应力敏感)及其量化评价方法,进一步考虑束缚水和岩石形变的影响,并引入注气驱动相,根据注采物质平衡原理建立了气藏型地下储气库库容参数预测数学模型。该模型涵盖了地质、动态及建库机理,从微观和宏观角度综合评价了影响建库空间的主控因素,大大提高了预测结果的准确度和精度,使建库技术指标设计更趋合理,目前已广泛应用于中国石油天然气集团公司气藏型地下储气库群的建设当中。