含气地层的AVO响应分析——以苏4井为例

岩石的孔隙度、流体饱和度等信息是影响地震波振幅随炮检距变化（AVO）的重要因素。根据苏4井全波列测井数据，利用Gassmann方程对含气地层进行了流体替代计算，分析了孔隙度及含气饱和度变化对地层AVO的影响。AVO响应分析表明，对于苏4井低孔隙度石英砂岩储层，孔隙度的变化对AVO的影响要大于流体性质的影响。当含气饱和度为定值，孔隙度小于8％时，其阻抗大于上覆泥岩阻抗，表现为高阻抗气层；孔隙度大于8％时，表现为近零阻抗和低阻抗气层。AVO截距（P）与斜率（G）的交会分析表明，当孔隙度较小时，G属性对含气饱和度变化敏感；大孔隙度时，P属性对含气饱和度变化敏感。     

基于统计岩石物理的含气储层饱和度与孔隙度联合反演

从地震数据中得到饱和度与孔隙度等储层物性参数是进行储层评价的关键。利用Gassmann方程讨论了储层岩石骨架特征、孔隙流体特征对介质地震弹性性质的影响．研究结果表明利用地震弹性属性反演饱和度等物性参数有其实现的特定岩石物理基础．其一是在气／水／油多相流体中,气体的体积模量相对于水／油的体积模量具有一定的可比性。而不能被忽略;其二是岩石骨架的纵波阻抗等弹性属性对所赋存孔隙流体的变化较为敏感。这样岩石的纵波阻抗等弹性参数随含水饱和度变化的变化率会明显增大,从而降低了从地震弹性属性中求取饱和度的不确定性和不稳定性。考虑到孔隙度与饱和度对储层岩石弹性特征影响的相关性,给出了基于随机岩石物理模型的Bayesian技术对孔隙度与含水饱和度进行联合反演的方法和步骤,并将该方法运用于高孔隙度含气砂岩储层的孔隙度及含水饱和度的预测中获得了较好的应用效果。     

基于地层弹性模量建立含气饱和度模型

基于弹性模量定量地计算地层的含气饱和度，可以提高利用测井资料对储集层进行评价的能力。由阵列偶极子声波测井得到的纵波、横波速度信息可以计算出岩石弹性模量参数。根据Gassmann方程所描述的低频情况下饱和流体岩石的体积模量和剪切模量间的关系，建立了含气饱和度与地层含气、100％含水和干岩石情况下体积模量、剪切模量的关系方程，进而得到基于地层弹性模量的含气饱和度计算模型。基于该含气饱和度计算模型中各个参数的计算方法和计算流程，编制了处理模块并对现场资料进行了处理解释，其结果与配套的试油和气测资料具有很好的一致性，说明是一种提高含气储集层解释精度的有效方法。图2表1参14     

火山岩AVO正演及应用

岩石的孔隙度、流体饱和度等信息是影响AVO(地震波振幅随偏移距变化)的重要因素.根据松辽盆地北部某地区全波列测井数据,利用Gassmann方程对含气性地层进行了流体替换研究,分析了孔隙度及含气饱和度变化对地层AVO的影响,正演研究表明,纵横波速度比、泊松比是识别气藏的有效属性.AVO的响应表明,对松辽盆地北部某地区低孔隙度火山岩储层,孔隙度的变化对AVO的影响要大于流体的影响.AVO截距(P)和斜率(G)交会分析表明,P属性对含气饱和度变化要比G属性敏感.     

用多分量地震数据识别商业性天然气储层与漏气层

因为含气饱和度的高低能产生非常相似的地震AVO、亮点和速度下拉异常,所以识别局部气藏比较困难。这通常可以用Gassmann理论来解释,即:(1)岩石孔隙中少量的气就能使岩石的不可压缩性大大降低,而进一步增加孔隙中的含气量,对岩石不可压缩性影响不大;(2)切变模量不受岩石孔隙中非粘性流体的影响。此外,正象通过体积平均方程预测的那样,岩石的体积密度是随含水饱和度逐渐变化的。因此,含气饱和度低的储层和含气饱和度高的储层     

基于叠前地震反演参数的流体饱和度定量预测方法

提出了一种基于测井数据和叠前地震反演参数的流体饱和度定量预测方法——孔隙体积模量法。该方法基于Gassmann方程,在假设已经对岩性进行了可靠的定性预测,并较准确地计算了砂岩的泥质含量和孔隙度的前提下,利用测井资料计算干燥岩石体积模量和孔隙体积模量,利用各种叠前反演得到的弹性参数拟合干燥岩石体积模量,建立含水饱和度与孔隙体积模量的关系式,对流体饱和度进行定量估算。利用长庆油田苏里格地区的实际地震资料对孔隙体积模量法进行了验证,结果表明,该方法能定量预测含气饱和度,且能半定量预测气层的产能。根据预测结果部署的井位经钻探获得了高产气流。     

用多分量地震数据识别商业性天然气储层与漏气层

因为含气饱和度的高低能产生非常相似的地震AVO、亮点和速度下拉异常，所以识别局部气藏比较困难.这通常可以用Gassmann理论来解释，即：（1）岩石孔隙中少量的气就能使岩石的不可压缩性大大降低，而进一步增加孔隙中的含气量，对岩石不可压缩性影响不大；（2）切变模量不受岩石孔隙中非粘性流体的影响。此外，正象通过体积平均方程预测的那样，岩石的体积密度是随含水饱和度逐渐变化的。因此,含气饱和度低的储层和含气饱和度高的储层有相似的VP和VP/Vs（或者等价于泊松比）值。所以在很多情况下，用现有的油气检测指标和技术还不能识别含气饱和度的高低。这些油气指标有的是根据VP变化得到的，如速度异常；有的是基于泊松比变化得到的。基于泊松比变化的油气指示有很多种－亮点、P波地震数据的振幅随炮检距变化、P波数据或多分量数据获得的VP／Vs、流体系数（Smith和Gidlow,1987)、Lame岩石物理参数（Goodway等，1997）等等，有时可以根据岩石密度区分含气饱和度的高低，但是由于岩性变化引起的密度变化远大于流体变化引起的密度变化，因此后者常常被前者所掩盖（Zhu,2000)。     

利用测井视孔隙度差异识别二氧化碳和烃类气

当孔隙型砂岩储层含气时，使用测井曲线计算的视孔隙度与地层的真孔隙度、含气饱和度以及所含气的组份有关。若地层的真孔隙度和含气饱和度已知，根据中子测井视孔隙度、密度测井视孔隙度之间的差值的高低可区分气体的组份是二氧化碳气还是烃类气。给出视孔隙度差值的计算方法，并使用该方法计算出了在一定含气饱和度、不同的孔隙度的条件下，地层中分别存在二氧化碳和烃类气的理论值。在气井的解释过程中，将实际测量的视孔隙度差值与理论值相对比，看测量值接近那种类型气体的理论值，地层中就含有那种气体。当一口井的不同层位同时存在二氧化碳气和烃类气时，使用该方法来确定气体的类型，效果较好。     

川东北海相碳酸盐岩储层含水饱和度计算方法研究

海相碳酸盐岩储层含气饱和度计算一直是困绕人们的技术难题,孔隙度及孔隙结构是影响含气饱和度准确计算的主控因素。综合分析不同储集层孔隙类型,建立适用的解释模型,对准确判别气层、提高储层参数计算精度是十分必要的。在开展相关岩电实验的基础上,结合区域地质特点,从孔隙类型、孔隙结构等方面进行分析,求得接近储层地层水矿化度条件下的岩心平均胶结指数m及平均饱和度指数n;根据试水资料确定地层水电阻率,对比密闭取心分析数据,建立适用于研究区海相地层含水饱和度的测井解释模型,提高了测井解释精度。     

有效应力对声波速度与测井孔隙度的影响

实验已经表明，当有效应力增加时，孔隙岩石的纵波速度就增加。储集同气产出其压力就下降。对于一个给定孔隙的岩石，声波测井能够揭示储压力的下降数值。坦 步这又可以估计低压储集层中岩石孔隙度。对于流体饱和储集层，这些估计范围并不重要但当流体变化到气时，地层有效应力对速度的影响就增另了，这时，用常规的速度－孔隙度关系式估计含气岩石的孔隙度就变小了。便子取自北澳大利亚Ｃｏｏｐｅｒ盆地。当用声波测井确定含气储集     

基于测井岩石力学参数计算砂泥岩储层含气饱和度的新方法

为提高砂泥岩含气储层测井精细解释的符合率,研究了利用测井岩石力学参数计算其含气饱和度的方法(以下简称新方法)。基于岩石体积物理模型和体积弹性模量,推导了岩石体积压缩系数、孔隙流体体积压缩系数及气体压缩系数的计算式,建立了含气饱和度计算模型。以S气田砂泥岩储层测井数据为基础,对比分析了由新方法、Archie公式和物性分析等3种方法计算得到的含气饱和度,并与试气结论进行了对照评价。研究表明,在气层、差气层,用新方法计算的含气饱和度与Archie公式、物性分析得到的结果的平均误差分别为3.5%、4.0%,三者数值上差别不大;在差油层、干层,用新方法计算的含气饱和度与其他2种方法得到的结果差别较大,但其与试气产量相一致,显示出了新方法的优势。研究认为,利用测井岩石力学参数计算砂泥岩储层含气饱和度的新方法,可作为Archie公式计算含气饱和度的有效补充。      

基于动态有效应力系数的地层压力估算方法

地层压力可反映地下岩层孔隙度、压实情况、流体赋存状态等，对于寻找有效储集层十分重要。针对目前计算地层压力时将有效应力系数简化为1的情况，以统一岩石骨架模型及Gassmann方程为基础，计算出含孔隙结构参数的动态有效应力系数，结合常规Eaton法实现地层压力及压力系数的估算，提高地层压力的预测精度。以碳酸盐岩及砂岩储集层为例，估算的地层压力在水层、油层、气层等均出现异常高值，比常规Eaton法计算结果的精确度更高，寻找的有效储集层更可靠。     

基于修正后的物质平衡方程预测储气库库存量

针对应用传统物质平衡方程进行储气库库存量预测时误差较大的问题,开展储气库气水互驱模拟实验并分析渗流机理,建立考虑含气孔隙体积损失和储集层非均质性的物质平衡方程,并通过实例分析进行了验证。模拟实验结果表明:束缚水饱和度和残余气饱和度不应简单选取气藏开发数据,应开展气水多次互驱模拟实验来获取;水侵储集层改建储气库后用于储存气体的孔隙体积减小,且渗透率越低因水侵损失的孔隙体积越大。将原始含气储集层简化为水淹区、过渡带和纯气区,考虑各区域损失的原始含气孔隙体积及岩石、束缚水变形体积,定义物性分区参数描述储集层非均质性,对传统物质平衡方程进行修正。实例分析表明,储气库实际运行库存量与传统物质平衡方程预测结果差别较大,与修正后物质平衡方程预测结果基本一致。     

气测全烃校正计算储层含气饱和度方法及其在渤海油田的应用

砂砾岩储层和高显示水层的含气性评价是近年渤海油田勘探面临的难题,分析认为,地下破碎岩石含气量间接综合了储层渗透率、孔隙度、含气饱和度等关键参数,系石油与天然气勘探中的一项重要参数。基于定量脱气器所脱出的气测全烃与地下破碎岩石含气量有较好的相关性,在忽略井口气体逸散的前提下,对钻井液脱气效率进行了研究,通过理想气体状态方程和钻井参数校正,计算地下单位岩石体积含气量;通过与测井孔隙度数据结合应用,得出由气测全烃计算的储层含气饱和度。该方法克服了电法计算的缺陷,有效避开了地层水矿化度、计算参数难以确定等对电阻率的影响,可更准确地评价特殊储层含气性,初步实现了录井含气饱和度的定量化计算。     

挖掘系数法在苏里格气田马五碳酸盐岩储层流体识别中的应用

马五_4~1碳酸盐岩储层是苏里格气田勘探开发的目的层位之一,储层类型多样、孔隙结构复杂造成岩电参数变化大,且地层水矿化度分布范围广,基于电阻率的流体判识方法难以有效识别高电阻率水层与低电阻气率层。利用挖掘系数法基于中子孔隙度测井岩石体积模型得到挖掘系数与含气饱和度的关系。天然气和地层水的含氢指数差别较大,挖掘系数与含气饱和度正相关;相较电法测井,挖掘系数受到的影响因素较少;对含气饱和度较低的储层,挖掘系数受喉道半径控制,判识误差大。实际资料的处理解释结果证明,该方法能够准确判识碳酸盐岩储层的流体性质。     

适用复杂孔隙结构地层消除背景导电饱和度模型

消除背景导电饱和度模型以电流通过导电流体饱和的非导体孔隙岩石时只有一部分孔隙空间参与电流流动为理论基础,考虑了背景电阻率、孔隙结构及不导电孔隙度等因素.在复杂岩性地层饱和度计算中见到了好的应用效果.但是对复杂孔隙结构地层,尤其是在裂缝孔隙型地层中不导电孔隙度会随着孔隙结构的变化而变化,采用均质模型中固定不导电孔隙度参数...     

流体性质对岩石地震波速度的影响

地震响应的变化源于地下地层结构和岩石弹性性质的变化。对岩石弹性性质的影响因素很多,也很复杂,主要有压力、温度、孔隙度及孔隙形态、流体类型及其饱和度等。根据Biot-Gassmann和Kuster-Toksz理论模型,分析了不同孔隙度下流体性质及其饱和度对岩石弹性性质的影响,讨论了两种理论模型计算结果的差异。认为流体对岩石地震波速度的影响主要与孔隙度大小和孔隙形状有关,纵波阻抗对储层中流体变化最敏感,横波阻抗对流体变化不敏感,通过纵横波阻抗联合应用可以提高对储层流体变化的识别精度。     

孔隙度和孔隙结构对储层特性影响的定量比较

岩石孔隙度和孔隙结构是表征储层渗、储属性的重要参数,这些参数在含流体岩层的岩性识别和油气预测中具有关键作用。首先探讨了孔隙结构参数的含义及其数学表示,再利用与孔隙度和孔隙结构有关的岩石骨架模型替代常规Gassmann流体方程中不含孔隙结构的岩石骨架模型,形成了可定量计算孔隙度和孔隙结构参数的扩展Gassmann方程;然后推导出孔隙度和孔隙结构对储层有效弹性属性影响的定量公式,获得了度量孔隙度和孔隙结构对储层弹性性质的影响因子R,为定量比较二者对储层属性的影响奠定了理论基础。理论分析和数值模拟计算表明:当R值适中时,孔隙度和孔隙结构对储层弹性性质的影响相当;R较大时,孔隙结构的影响大于孔隙度的影响;R较小时,孔隙度的影响大于孔隙结构的影响。这为储层评价和分析提供了定量方法和依据。以常用的Keys-Xu模型作为对比,计算了储层纵、横波速度随孔隙度和孔隙结构的变化,结果显示:孔隙度和孔隙结构均可使岩石的纵、横波速度的最大变化量达到2000~3000m/s,变化规律与影响因子R的结果一致,验证了扩展Gassmann方程和定量比较方法的正确性与适用性。     

基于孔隙几何形态导电理论的低孔隙度低渗透率储层饱和度解释模型

在Herrick和Kennedy孔隙几何形态导电理论的基础上,结合低孔隙度低渗透率储集层的孔隙结构特征,将低孔隙度低渗透率储层岩石电导率看成黏土束缚水导电相、微孔隙水导电相和可动水导电相的等效电导率之和,考虑黏土束缚水孔隙、微孔隙、自由流体孔隙的孔隙几何形态以及自由流体孔隙中可动水的几何分布特征对岩石导电性影响,建立一种新的基于孔隙几何形态导电理论的低孔隙度低渗透率储层通用饱和度解释模型。利用大庆C地区F油层岩样的岩电实验数据,对提出的模型进行了实验精度分析,并确定出该地区低孔隙度低渗透率储层通用饱和度模型中的参数值。利用建立的模型及确定的模型参数值处理了大庆C地区F油层实际井资料,将处理结果与密闭取心分析饱和度和试油结果进行了对比。结果表明,该模型适用于低孔隙度低渗透率储层饱和度评价。     

泥质砂岩中计算含水饱和度的有效介质电阻率模型

为了用电阻率和测量孔隙度计算含水饱和度，由有效介质理论(Hanai-Bruggemen方程)推出了一个饱和度方程。然后把该饱和度方程再与分散粘土模型及层状粘土模型结合起来。饱和度公式所需的五个基本变量包括岩石总孔隙度，地层真电阻率，地层水电阻率，胶结指数和骨架颗粒电阻率。在分散粘土模型中，岩石总孔隙度，地层真电阻率和地层水电阻率均由标准测井分析方法得出。然后再计算整个岩石的胶结指数与骨架颗粒电阻率。在饱和度方程中用这五个变量计算岩石的总饱和度，又由它得出有效饱和度。计算中所使用的中间变量有粘土体积和有效孔隙度，还有孔隙度的砂泥校正值，胶结指数和骨架颗粒的电阻率。在层状泥质模型中，根据并联电阻的理论，从并联电阻中减去泥质电阻率，然后直接把砂岩输入变量用于饱和度方程中计算出有效饱和度值，用公开发表过的测井数据，包括低电阻率，低地层反差的例子，来进行计算，得出了一个精确而稳定的泥质砂岩模型。饱和度可以由标准测井数据得出，所使用的变量可以直接计算得出。同时，计算过程还考虑了某些异常情况。例如非粘土的微孔隙。