塔中地区碳酸盐岩溶洞地震响应机理及影响因素

在塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩储集层识别中,地震波“串珠状”反射是十分重要的响应特征之一。通过波动方程正演模拟技术,分别从溶洞形状、观测系统、溶洞组合方式变化等方面设计不同模型,分析了溶洞响应形成机理及对响应的影响因素。分析结果表明,随溶洞宽度的增加,“串珠”响应振幅增强,但响应纵向长度不变;随着溶洞高度的增加,“串珠”振幅呈先增大后减小的趋势;高密度采集较常规观测系统对小尺度溶洞体有较好的成像效果,分辨率较高;溶洞不同的叠置方式对应不同的地震响应特征。这些认识,为进一步研究溶洞的响应机理、溶洞形状与“串珠”特征的关系提供了一种手段。     

塔中地区碳酸盐岩溶洞储层体积定量化正演模拟

采用波动方程正演模拟方法,针对储层地震响应特征分析和缝洞体体积计算等制约塔中地区碳酸盐岩勘探开发的关键问题进行了探讨。通过大量正演模拟,明确了碳酸盐岩串珠状强振幅、羊排状强振幅、杂乱反射和弱振幅等各类复杂地震响应特征的地质意义,同时开展了正演校正下溶洞体体积计算新方法的探索。研究表明这是一套行之有效的碳酸盐岩溶洞体积计算方法,可以为高效开发和储量计算提供参考依据。     

碳酸盐岩溶洞横向尺度变化的地震响应正演模拟

为了模拟碳酸盐岩储层中不同横向尺度溶洞的地震响应特征,设计了具有不同横向尺度但高度和充填物相同的溶洞地质模型,分别采用数值模拟技术和物理模拟技术进行了正演模拟,分析研究了由溶洞宽度变化引起的地震响应变化的特征。研究结果表明,溶洞宽度的变化会引起溶洞反射特征“串珠”中“珠”的数目发生改变,溶洞顶、底位置与溶洞绕射波的相位有对应关系,在偏移剖面中“串珠”尺度与实际溶洞尺度之间存在较大差异。对比同一模型的数值模拟和物理模拟正演结果发现,所得的不同横向尺度溶洞的地震响应特征总的趋势是一致的,但在细节上有所差异,这表明两种正演方法具有互补性,为研究溶洞的“串珠状”地震波反射特征提供了更好的手段。     

碳酸盐岩缝洞储层地震反射波特征及其与油气的关系

碳酸盐岩复杂的成岩作用和储集空间的演化史,导致了其特有的、以缝洞体为主的储集空间在横向上有着较强的非均质性,使得钻探成功率降低,提高对碳酸盐岩缝洞体反射特征的认识,则可大大降低勘探风险。为此,采用弹性波动方程模拟了不同形态碳酸盐岩溶洞储层模型的地震反射波特征,总结了溶洞在正演偏移剖面上最大波峰振幅与溶洞大小的关系,同时对波形做了相关分析,得到以下结论:①随着溶洞宽度的增加,溶洞对应的振幅是不断增大的;②振幅随溶洞宽度增加是有极限的,当溶洞宽度大于菲涅尔带半径时,其宽度对振幅几乎无影响;③溶洞在剖面上的一般表现特征为"串珠"状或"羊排"状,在宽度和高度固定的情况下,溶洞表面积越大,振幅越大;④最大波峰振幅曲线有助于识别溶洞。塔里木盆地TH油气藏的勘探实践证明了该方法的可靠性,也为类似油气藏的勘探提供了技术支撑。     

碳酸盐岩溶洞数值模拟及地震识别

碳酸盐岩岩溶性储集层具有很强的非均质性，其预测非常困难。地震正演可以了解碳酸盐岩风化壳地震反射同相轴的变化特征和来自内幕洞穴的地震反射、散射等波场特征。应用高阶差分数值模拟方法，对一系列不同尺度、不同充填物（速度）的溶洞模型进行了系列的正演数值模拟，并对具地震反射特征及反射波振幅进行了综合分析。研究表明：①溶洞型油气藏的地震波沿溶洞边缘往复滑行形成多次绕射波，在地震剖面上表现为“串珠状”强短反射段；②溶洞横向尺度的大小对振幅影响很大，尺度越大，振幅越大；③溶洞充填物速度越高，其振幅越小。通过正演数值模拟研究，建立了溶洞的识别模式，将其应用于塔河油田碳酸盐岩储层的地震预测，效果较好，提高了钻井符合率。     

溶洞体宽度对偏移剖面反射振幅影响的定量研究

针对在碳酸盐岩溶洞储层地震响应研究中出现的“偏移剖面反射振幅随溶洞体宽度增大而增强”的现象,以空间子波概念为基础,定量分析了地质体宽度与偏移剖面反射振幅之间的关系,并通过地震正演实验加以验证。研究表明：当地质体宽度较小时,偏移剖面反射振幅随地质体宽度的增加而显著增加,当地质体宽度大于振幅临界宽度时,反射振幅受地质体宽度影响较小;振幅临界宽度与地震波长成正比,与最大出射角正弦值成反比,其值可通过地震正演实验获得,这有助于对小尺度岩性体地震振幅的定量研究。     

地震趋势异常识别技术及其在碳酸盐岩缝洞型储层预测中的应用——以塔里木盆地英买2井区为例

针对碳酸盐岩缝洞型储层，特别是杂乱弱振幅反射特征的储层预测难度较大。在对地震反射波形成机理分析的基础上，提出了地震趋势异常识别碳酸盐岩缝洞型储层的新方法。该方法利用趋势面分析技术，近似求取地层界面反射波，根据波的叠加原理，有效分解出缝洞型储层的地震响应，达到对缝洞型储层有效预测的目的。地震趋势异常技术不但能识别“串珠”状地震反射所代表的储层，同时可有效识别“杂乱”状弱振幅地震反射所代表的储层，这一新方法补充了缝洞型储层预测的方法，为井位部署提供依据，在实际应用中效果良好。     

玉北地区碳酸盐岩储层地震响应特征研究

玉北地区奥陶系碳酸盐岩分布范围广、厚度大,油气勘探前景良好,但目的层埋藏深,储层非均质性强,纵、横向变化快,储层地震响应特征不清晰,预测难度大。为此,应用该区测井数据和岩心、录井等资料对储层进行了分类,利用交会分析技术分析了储层与围岩的岩石物理特征,通过地震属性提取与模型正演,研究了碳酸盐岩储层的地震响应特征,确定了波阻抗、振幅、振幅变化率、相干等地震属性参数为储层预测的敏感参数。其中波阻抗对储层物性的变化比较敏感,对规模储层有较好的反映。10m以上的溶洞产生强振幅串珠状反射,利用常规地震数据体提取振幅及振幅变化率可以进行有效预测;有一定厚度、规模的裂缝型、溶孔型储层能引起地震振幅的明显变化,利用常规地震数据体提取振幅及振幅变化率、相干属性,结合波阻抗反演可以进行有效预测。     

塔里木盆地塔中卡1三维工区碳酸盐岩储层预测技术与应用

塔里木盆地塔中地区卡1三维工区前期勘探成果表明,奥陶系鹰山组碳酸盐岩储层以"裂缝、溶孔"型为主,但近期重新处理的地震数据中发现了一些"串珠、短轴状"强振幅地震反射异常体。针对这一现象,在新处理地震数据体的基础上,采用地震数字正演模拟、不连续性检测、古地貌恢复和地震多属性分析等技术,重新开展了卡1三维工区奥陶系鹰山组碳酸盐岩储层预测研究。结果表明,平面上呈"折线"状分布的强振幅异常体是火成岩的响应,而平面上呈散点状、剖面上呈"串珠"状的强振幅反射是较大尺度溶洞型碳酸盐岩储层的响应。这一成果已得到近期完钻井W20的证实,为本区下一步勘探部署开拓了新的方向。     

碳酸盐岩溶洞的“串珠”状地震反射特征形成机理研究

本文采用一阶双曲型标量波动方程交错网格高阶有限差分法对薄层与溶洞的地震响应进行二维地震正演模拟,认为"串珠"状反射特征是溶洞顶、底反射以及微弱的溶洞顶、底间二次反射在偏移剖面上的响应;以塔里木哈拉哈塘海相碳酸盐岩实际地层参数为依据,设计了一个简化的水平层状地震地质模型(速度模型),通过三维地震物理模拟技术,对溶洞地震响应的瞬时振幅、均方根振幅、分频振幅和纵波阻抗体等四种属性进行了三维雕刻,得到了一种雕刻体积和真实体积的实验统计关系,认为前三种属性都将原本离散的"串珠"状转换成了连续的锥状振幅体,同时降低了纵向分辨率,而纵波阻抗剖面的纵向分辨率明显较其他属性剖面高。最后,针对各种属性剖面中存在的一些问题进行了讨论。     

塔里木盆地顺西区块地震反演及储层预测

塔里木盆地顺托果勒西区块中下奥陶统碳酸盐岩储层埋藏深度大,非均质性强,岩体孔缝洞发育,但规模总体较小,井-震响应关系复杂,"串珠"状反射不明显,储层预测难度大。在地震反射特征和岩石物理分析的基础上,综合利用地质、地震和测井等资料,进行研究区奥陶系储层地震波阻抗反演,在有利区寻找低阻抗对应的缝洞发育线索,识别以蜂窝状密集分布但不足以形成"串珠"反射的小尺度、非规则溶蚀孔缝洞,结合敏感地震属性的综合分析,预测顺西区块奥陶系有利储集体的分布规律,为优选勘探目标提供依据。     

Seismic physical model analysis on the imaging width of carbonate caves

对不同尺度和不同填充物的2个溶洞物理模型进行了正演模拟和叠前偏移成像,分析了溶洞的成像宽度。研究表明,溶洞偏移响应水平道振 幅曲线不同幅值下的成像宽度对溶洞真实宽度都比较敏感,且不同幅值成像宽度之间仅相差一个线性量。分析半幅值成像宽度与溶洞真实宽度之 间的关系发现溶洞半幅值成像宽度对溶洞的真实宽度具有放大效应,其放大倍数随溶洞真实宽度增大迅速衰减直至趋于1;溶洞半幅值成像宽度不 受溶洞反射系数的影响。为溶洞真实宽度估算提供了可靠的实验依据。     

碳酸盐岩缝洞型油藏三维建模方法技术研究——以塔河奥陶系缝洞型油藏为例

碳酸盐岩缝洞型油藏与碎屑岩油藏及其它裂缝孔隙型的碳酸盐岩油藏有本质区别,溶洞、裂缝、溶蚀孔隙3种孔隙类型共存,使得传统的碎屑岩油藏建模理论、方法面临挑战.该文提出了以缝洞单元为基础的缝洞型油藏"5步法"建模技术,即建立溶洞分布模型、裂缝离散分布模型、溶洞物性参数模型、裂缝参数模型和缝洞连通体模型.地质模型描述和刻画缝洞体三维形态展布、属性分布,为开发该类油藏提供了理论基础.      

碳酸盐岩溶洞成像宽度的地震物理模型分析

对不同尺度和不同填充物的2个溶洞物理模型进行了正演模拟和叠前偏移成像,分析了溶洞的成像宽度。研究表明,溶洞偏移响应水平道振幅曲线不同幅值下的成像宽度对溶洞真实宽度都比较敏感,且不同幅值成像宽度之间仅相差一个线性量。分析半幅值成像宽度与溶洞真实宽度之间的关系发现溶洞半幅值成像宽度对溶洞的真实宽度具有放大效应,其放大倍数随溶洞真实宽度增大迅速衰减直至趋于1;溶洞半幅值成像宽度不受溶洞反射系数的影响。为溶洞真实宽度估算提供了可靠的实验依据。     

缝洞型碳酸盐岩油藏溶洞描述技术研究

碳酸盐岩岩溶缝洞型油藏主要储油空间和渗流空间由大型溶洞和与之相连的裂缝带组成。如何识别、有效预测大型溶洞是塔河缝洞型碳酸盐岩油藏开发的关键。以古溶洞系统发育模式为基础,结合溶洞的结构特征、形成和发育规律,以建立溶洞系统测井识别模式为突破口,结合利用地球物理、生产动态特征,建立落水洞、潜流洞、溶道、表层溶蚀带、洞边缝5种溶洞综合识别模式。研究溶洞系统纵向上和平面上发育分布规律,利用定量建模技术建立溶洞系统三维定量模型,在塔河油田T607-S76井区奥陶系碳酸盐岩油藏3年实际检验中单井吻合程度达97%,缝洞体吻合程度很接近实际。对研究溶洞发育展布规律和类似油藏开发具有借鉴意义。     

缝洞储层地震波场数值模拟

为了揭示缝洞储层的地震波场特征，首先推导出了允许介质速度有纵横向变化，对地层倾角无限制，保振幅，并可以避免层间多次波产生的变参考慢度Rytov近似Fourier波场延拓算子，然后用该算子对根据某地区奥陶系储层溶蚀缝洞的地质特征所设计的四个缝洞模型进行正演和偏移并分析其波场特征。缝洞储层模型数值模拟的结果揭示了在不同情况下，单个裂缝、溶洞、缝洞带的宽度和密度的地震波场特征，得到了一些有益的结论和认识。     

基于模型正演的地震属性分析技术识别和划分碳酸盐岩储层缝洞单元

新疆TPT油田一间房组碳酸盐岩储层为缝洞型储层,其缝洞系统在纵、横向上具有较强的非均质性。识别和划分缝洞单元是提高勘探成功率的有效途径之一。本文首先根据钻井资料建立缝洞系统的理论地质模型,通过地震模型正演对各种常用的地震波动力学属性参数的缝洞响应特征进行了分析;在此基础上把多种地震波动力学属性参数融合成一种综合参数,结合钻井、测井和开发资料对目的层储层的缝洞单元进行了划分。据此建立了一套利用地震波场参数识别和划分碳酸盐岩储层缝洞单元的方法,可以用于后期的勘探和开发。     

塔中地区碳酸盐岩洞穴型储集层波动方程正演模拟

采用有限差分法求解波动方程,研究了塔中地区碳酸盐岩洞穴型储集层溶洞与串珠状反射的位置对应关系、溶洞顶底调谐距离、多种串珠形态的成因机制。结果表明,溶洞位于串珠状反射的中心,溶洞顶界位于波谷,溶洞底界位于波峰处,随其高度增大而下移;塔中深层碳酸盐岩溶洞顶、底反射调谐距离为120m左右;上翘、下拉式串珠是由于偏移孔径、偏移速度过大或过小而造成。这些认识对碳酸盐岩洞穴型油气藏的勘探开发具有一定借鉴作用。