叠后地震属性识别页岩气储层裂缝研究及应用

页岩气储层具有低孔隙度、超低渗透率等特点,以游离或吸附状态赋存于泥页岩及其砂岩夹层的裂缝、孔隙、有机质中,且裂缝的发育在一定程度上决定着页岩气藏的品质和产量。储层裂缝发育的复杂性决定了裂缝识别与预测的难度,且受限于地震资料分辨率的影响。以重庆渝东南地区为例,利用三维地震勘探资料的波形相似性、倾角、方位角、曲率等信息,采用叠后三维地震属性分析技术,如相干体技术、蚂蚁自动追踪技术、最大曲率等属性综合识别与预测页岩气储层天然裂缝,并对比区域断裂特征、岩心识别、FMI测井解释的结果,认为叠后地震属性在页岩气储层裂缝识别上具有一定的优势。      

基于地震属性的致密碳酸盐岩储层裂缝分布的人工智能预测方法

裂缝是致密碳酸盐岩储层的重要渗流通道,影响油藏开发效果.由于裂缝的地球物理响应弱且复杂,使得裂缝预测困难.在深度挖掘地震属性中裂缝特征信息的基础上,建立了基于人工智能的裂缝分布预测方法 .该方法通过支持向量机算法优选裂缝敏感属性,利用梯度提升决策树(GBDT)算法深度挖掘单井裂缝发育情况与地震属性之间的非线性关系,梯度提升决策树算法对于异常值有较强的鲁棒性,可以较好地解决裂缝地震响应弱且复杂的问题.该方法在中东扎格罗斯盆地某油田古近系渐新统-新近系中新统Asmari组主力产油层位的致密碳酸盐岩储层中进行了实例应用,优选出方差、曲率、倾角偏差、倾角、方位角5种裂缝敏感地震属性,利用梯度提升决策树集成不同地震属性中的裂缝特征,建立裂缝分布预测模型,对研究区碳酸盐岩储层裂缝分布进行了预测.与常用裂缝预测方法的对比实验表明,本方法的裂缝预测结果与单井裂缝解释更为符合.预测结果表明,研究区北部裂缝更为发育,构造高部位附近裂缝更为发育,与生产动态认识相符合.     

基于最大主曲率的煤储层渗透性预测方法

阐述了最大主曲率法用于煤层气藏储层裂缝渗透率预测的原理,运用三维地震沿层最大主曲率属性对构造裂缝进行了预测。通过分析裂缝间距、构造最大主曲率值、岩层厚度及渗透率之间的相关关系,建立了基于最大主曲率的煤储层渗透率计算模型,该模型对某区煤层气渗透率预测的结果与测井和实验室岩心分析结果吻合较好,表明基于最大主曲率的煤储层渗透率预测方法在煤层气藏裂缝渗透率预测中的可行性和合理性。      

页岩气地震识别与预测技术

依据页岩气的地质特点及当前地震勘查技术的水平,指出地震在识别和追踪页岩储层空间分布（包括埋深、厚度以及构造形态）方面具有明显的优势;综合利用测井及地质资料,对页岩储层有机质丰度、含气性等参数进行解释及优选敏感的地球物理参数,进而建立储层特征与地震响应的关系,以此反演预测页岩气储层有利区;运用相干与曲率等属性分析技术、宽方位甚至全方位地震各向异性分析技术、叠前反演技术、横波分裂技术等,可解决储层裂缝和岩石力学特征问题,直接为钻井和压裂工程技术服务;与压裂技术配套发展的微地震监测技术,可实时提供压裂过程中产生的裂缝位置、方位、大小以及复杂程度,并对储层改造方案的有效性作出准确评价。     

致密砂岩储层裂缝研究进展

裂缝是影响致密砂岩储层高产及稳产的关键。在对国内外该类储层裂缝研究现状系统调研及近期成果全面分析的基础上,深入分析了裂缝的类型及形成机理。分别从地质、测井、地震及实验等方面详细论述了致密砂岩储层裂缝的识别方法;基于野外露头、岩心及薄片观察、构造曲率、常规及特殊测井等方法可以获得储层裂缝密度、张开度、产状、组系及方向等主要特征参数;地质分析、构造曲率估算、纵波各向异性分析、地震相干体及倾角非连续性裂缝检测、构造应力场模拟等是裂缝分布预测的有效技术方法。综合分析认为,目前对国内海相和海陆过渡相煤系地层中的致密砂岩储层裂缝研究相对较少;尚未形成一套针对各类型沉积相及构造演化背景条件下的致密砂岩储层裂缝识别的有效方法及标准参数体系;对致密储层裂缝差异充填机制及微裂缝定量识别与表征缺少系统研究;地震裂缝识别的精度不高。指出各类裂缝研究方法相互结合、裂缝识别标准与参数体系建立、微裂缝研究、裂缝发育程度与主控因素间定量关系分析、提高地震预测裂缝的分辨率、水力缝与天然裂缝及地应力之间的耦合关系研究为致密砂岩储层裂缝研究的未来发展趋势。     

页岩储层裂缝型孔隙定量预测的新方法

裂缝作为有效的储集空间和渗流通道,对于页岩储层具有重要的作用。裂缝研究的难点在于难以像井震结合波阻抗反演一样综合测井和地震信息开展裂缝预测。提出了一种综合测井和地震信息预测裂缝的新思路:首先拓展了SPM软孔模型,把孔隙空间分为硬孔隙、基质孔隙和裂缝型孔隙,建立岩石物理模型,并求取裂缝型孔隙度曲线,通过FMI成像测井曲线证实了裂缝型孔隙度结果的可靠性;然后综合裂缝型孔隙度测井曲线和地震数据,通过多属性神经网络反演预测实现了裂缝型孔隙度的定量预测。研究成果表明,通过和原始测井曲线以及和蚂蚁体等地震几何属性的对比,证明裂缝型孔隙度反演结果比较可靠,可以用来定量解释页岩储层的裂缝发育程度。本研究实现了综合测井曲线和地震信息定量预测页岩储层裂缝发育程度的方法,对于页岩储层定量解释具有重要的意义。     

地应力地震预测及其在南川页岩气开发中的应用

页岩气藏具有低孔隙度、低渗透率的特点,大规模开采页岩气需通过水平井压裂技术实现页岩储层的改造。有数据表明:页岩气水平井方位与最大水平主应力近垂直,且水平地应力差异比较小时,有利于压裂形成网状裂缝,提高储层改造效果。针对南川工区建立地应力预测模型,在精细的三维地震解释、三维地震叠前反演的基础上,利用井点数据模拟选取应力计算的区域适应性参数,开展地应力场的三维模拟,预测最大水平主应力方向、最小水平主应力方向以及水平应力差异系数;通过区域应力机制分析以及钻井实测诱导缝解释结果和应用情况对比分析,验证了地应力地震预测结果的可靠性,证实了地应力研究在页岩气开发中的重要作用。     

基于岩石物理模型的页岩储层裂缝属性及各向异性参数反演

针对富有机质页岩储层复杂的矿物组分与微观孔缝结构,本文提出基于岩石物理模型和改进粒子群算法的页岩储层裂缝属性及各向异性参数反演方法。应用自相容等效介质理论与Chapman多尺度孔隙理论建立裂缝型页岩双孔隙系统岩石物理模型。开发基于岩石物理模型的反演流程,引入模拟退火优化粒子群算法解决多参数同时反演问题,反演算法能够避免陷入局部极值且收敛速度快。将本文方法应用于四川盆地龙马溪组页岩气储层,反演得到的孔隙纵横比、裂缝密度等物性参数和各向异性参数与已有研究结果一致,能为页岩储层的评价提供多元化信息。     

利用曲率类属性预测储层裂缝的流程及应用实例

基于曲率类属性,本文提出预测"裂缝发育带—裂缝发育方向—开启裂缝"的一套流程,首先对地震数据体进行曲率运算预测裂缝型储层发育带;然后对曲率数据体计算玫瑰图属性,用成像测井的玫瑰图与曲率体计算的玫瑰图进行比对,从而确定裂缝的发育方向;根据裂缝发育方向优选2个主要裂缝发育的主方向,然后根据裂缝发育的主方向对曲率数据体计算2个主方向方位强度属性;将2个方位强度属性分别与产能交会,其中相关性较好的方位为裂缝的开启方位。上述方法在哈萨克K油田应用,预测了K油田区东部地区为缝洞型储层发育带,西部地区为裂缝型储层发育带;主要发育NE向和NW向两组裂缝,其中NE向裂缝北部地区开启性好,NW向裂缝南部地区开启性好;根据预测结果,提出的2口钻井获得了商业油流。     

基于地震数据构造曲率属性预测裂缝

为了有效预测岩层裂缝发育与分布,利用新疆准噶尔盆地南缘霍尔果斯背斜在纵弯变形作用下地震数据构造曲率属性进行了分析,并在此基础上进行了裂缝预测。具体方法是:利用petrel软件分析研究区的地震数据,追踪主要层面和断层并提取目标层面曲率和建立构造模型;考虑层面曲率对裂缝预测的局限性,通过“蚂蚁追踪”进一步提取目标层三维曲率属性而提取裂缝分布规律,将提取的裂缝与构造模型相结合。实例表明,上述方法可以简单、高效、全面地预测裂缝发育与分布,因此具有较强的实用性。     

基于混合模糊神经网络储层裂缝地震反演研究

基于储层裂缝系统具有非线性特征,储层裂缝地震反演是由遗传算法(GA)、模糊神经网络(ANF IS)和禁忌搜索算法(TS)有机地结合而构成的自适应混合模糊神经网络技术。该技术在成像测井约束下,形成的自适应混合算法分别训练ANF IS网络的前提参数和结论参数,从而获得满足精度要求的储层裂缝密度的最佳估计值。针对目标储层段,应用储层裂缝地震反演方法对过井地震剖面和联井地震剖面进行了储层裂缝密度反演处理,获得了可用于地质解释和油气预测的视裂缝密度剖面。这种裂缝密度剖面含有裂缝定量信息,其裂缝密度相对误差为:0.8%~24%,满足勘探开发的要求。经与研究区的地质对比分析表明,视裂缝密度剖面上的裂缝展布特征符合研究区的沉积相分布和岩石力学性质的变化特征,对研究区的勘探开发具有重要意义。     

SL地区大安寨段页岩气储层预测浅论

SL地区大安寨段地层具有良好的页岩气成藏条件,有的井在该层段钻获工业气流,而有的井则钻遇干层或微弱产气,说明该层段的页岩气储层平面分布呈不均匀状态,资料表明该区页岩气的富集主要受泥页岩热成熟度、有机碳含量、裂缝发育和地层压力等因素控制。所以寻找该区大安寨段裂缝及有利的岩性组合是首要因素,利用三维纵波叠后地震资料,针对sI。地区大安寨段页岩气储层段,采用提取瞬时振幅属性及曲率分析技术,对珍珠冲组大安寨段进行有利储层分布区域进行预测,预测结果与钻井资料吻合较好,证明这两种技术方法综合起来分析运用,具有较好的实际应用价值。     

非参数回归法在孔隙度参数预测中的应用

目前有很多利用地震属性进行储层参数预测的方法,多数方法都是针对一种特定的参数模型而制定的统计方法,即只有在一定的参数模型中才能使用的统计方法.实际应用中,由于地震属性与储层参数之间的关系十分复杂,事先无法给出合适的、具体的参数模型,使用参数模型就有可能产生较大误差.本文简要介绍了非参数回归预测方法的基本原理和方法特点,对如何分析和选取具有明确物理意义的、反映储层参数横向变化较为敏感的、与储层参数关系较为密切的地震属性进行了讨论.用非参数回归法对大港唐家河工区进行了孔隙度参数的平面分布预测,表明该方法在储层参数预测技术以及油藏描述中将会有广阔的应用前景.     

涪陵页岩气田高曲率区水平井压裂特征及调整对策

涪陵页岩气田焦石坝区块西南部地区受多期地质构造运动叠加,构造变形强、断裂复杂。地震曲率属性显示主力气层段曲率体分布密集,虽然曲率仅表示地层弯曲变形程度,但对于页岩储层高曲率往往预示着该区域微裂隙、天然裂缝更加发育,这有利于页岩储层形成复杂裂缝网络。然而,如果天然微裂隙过早过多开启,造成压裂液大量滤失,在压裂改造过程中表现出裂缝扩展受限、砂比提升困难,与主体区相比压裂施工曲线表现出较大差异,施工难度大大增加。本文从曲率平面分布特征、曲率密度、方向性、延伸长度入手,定量化描述了曲率与压裂试气效果之间的关系;考虑区域构造、断层等因素影响,分析了几种不同高曲率带的压裂施工特征,并提出了相应的压裂工艺调整对策,为后期提高压裂改造效果、高效开发气田提供了经验参考。     

层理性页岩力学参数对水力压裂裂缝形态的影响分析

岩石力学性质及地应力等地质力学参数是进行储层压裂改造的基础数据,影响着整个压裂设计的准确性。由于页岩层理发育及矿物组成的复杂性、页岩力学性质的横观各向同性,所以基于传统力学模型获取的压裂参数设计将丧失意义。以横向各向同性模型体现层理发育页岩储层的力学性质,通过简化的横纵弹性模量和泊松比可以较好地表达出页岩的横观各向同性,并总结了横观各向同性地应力解释方法。基于上述理论,应用商业化水力压裂数模软件对四川盆地某层理页岩储层进行了压裂设计,比较了基于横观各向同性模型与传统模型解释力学参数差异,非常规储层动静态力学参数转换,同时通过改变射孔位置研究了起裂点对裂缝形态的影响。研究发现,横观各向同性解释的杨氏模量、地应力要略高于传统方法,同时横观各向同性解释的地层地应力差较小,所以受不同射孔位置的变化对裂缝几何的形态影响要远远高于各向同性模型模拟的结果,特别是缝高变化更为明显。同时数据表明,在高应力区射孔将形成更为狭窄缝宽的水力裂缝,这会严重影响后续支撑剂的进入,以上结论将为提高页岩储层的压裂设计精确性给予重要帮助。     

基于相干算法的多尺度体曲率裂缝检测方法研究

应用地震数据计算的地震曲率是一种重要的地震属性,它与尺度不同的断层和裂缝密切相关。实验建立了在未知层位数据下的一种多尺度体曲率计算新技术,是基于相干算法的曲率联合计算新技术,利用相干算法寻找数据体中某一点与周围相干性最大的其他点形成一个局部曲面,在最小平方意义下进行曲面拟合,并采用窗口技术,再计算曲率就能得到不同尺度的体曲率。这种曲率联合计算技术,具有简单易实现、抗噪能力强和稳定好的特点,避免了层位数据拾取误差带来的影响,是曲率法的一种新发展,能为识别尺度不同的地质结构特征提供丰富信息。利用建立的基于相干算法的曲率联合计算技术,对海上W地区50km2的双方位地震数据进行了曲率计算,获得了T61和T62a储层的最大曲率和最小曲率等,T61和T62a储层的最大曲率和最小曲率等详尽地刻画了T61及T62a储层不同尺度的断层和裂缝以及裂缝对增加裂缝孔隙度的作用,为储层预测提供了丰富的信息。     

复杂裂缝地球物理模型制作及地震采集处理研究

裂缝是川中侏罗系致密油储层主要的渗流通道和重要的储集空间,控制着油气的分布与高产。储层裂缝主要分为在构造应力场作用下形成的构造裂缝和在储层沉积或成岩过程中产生的成岩裂缝,所以裂缝的研究及预测对于寻找致密油储层具有重要的意义。在研究复杂裂缝特征及制作方法的基础上,构建一个与实际地质参数相关的裂缝储层地震物理模型,并对其进行地震采集得到三维地震数据,经常规的叠前、叠后处理,得到综合裂隙模型的三维纵波地震数据。处理结果对于研究裂缝及裂缝带的地震反射特征、优选裂缝预测的敏感属性等具有重要的指导意义。     

辽河坳陷滩海区海月潜山裂缝型储层预测研究

裂缝型储层是潜山油气藏的重要储集层,裂缝形成的控制因素复杂,识别难度大;然而裂缝形成机制和地震反射特征是有规律可循的。因此,对裂缝发育控制因素和分布规律进行了分析探讨,并采用蚂蚁追踪裂缝识别、吸收衰减属性分析和多属性聚合分析等技术对潜山储层进行预测,细化处理流程,多种预测相互印证,减少单一预测方法存在的多解性和局限性,提高了潜山储层预测的可靠性。利用该方法在辽河坳陷滩海区海月潜山裂缝型储层进行实际应用,并取得了较好的效果,为潜山勘探提供了重要依据。     

新场须四段叠后裂缝综合预测

叠前裂缝预测方法主要针对垂缝和高角度缝,而川西新场须四下亚段致密砂岩储层裂缝以低角度缝为主,叠前方法在本工区不再适用;而单一叠后属性的裂缝预测方法可靠性差,因此,笔者提出了一套叠后裂缝综合预测新方法:首先基于多属性聚类分析进行裂缝地震相分级,并利用实测资料进行监控,从而实现多属性、多尺度裂缝综合定性预测;然后对滤掉基质相的曲率数据计算蚂蚁体,减小基质相对蚂蚁追踪的影响,从而得到能识别小尺度裂缝且裂缝形态更加清晰的高精度蚂蚁体;最后,基于高精度蚂蚁体建立三维裂缝模型,对裂缝发育特征进行半定量预测。实际应用结果表明:基于叠后资料的新一套裂缝综合预测思路在新场地区应用效果好,有效解决了低角度缝难预测的问题。     

页岩储层构造应力场模拟与裂缝分布预测方法及应用

裂缝是页岩气富集高产的关键因素。页岩储层相对于其他类储层,其塑性相对较强,非构造裂缝比较发育。构造裂缝除了高角度的张性裂缝以外,还发育有较多近水平的层理缝和低角度构造滑脱缝等。针对页岩储集层的特点和裂缝发育特征,从地质成因的角度,明确了页岩储层构造应力场模拟数值模拟与裂缝分布预测的方法,其核心在于建立模拟地区目的层的精确地质模型、力学模型和计算模型。利用页岩的单轴和三轴压缩变形试验和声发射古、今地应力测试结果进行应力场数值模拟,获得研究区构造应力场分布,将应力场模拟果与实际地质资料对比分析,进一步检验校正已建立地质模型的合理性;在此基础上,针对富有机质页岩主要发育张裂缝和剪裂缝的特殊性,分别采用格里菲斯、库伦摩尔破裂准则计算页岩储层张破裂率、剪破裂率,依据张裂缝与剪裂缝所占的比例关系,求取页岩储层的综合破裂率,据此分别定量表征页岩储层中张裂缝、剪裂缝和构造裂缝的发育程度及分布特征;并在全面考虑影响页岩储层裂缝发育程度的综合破裂率、脆性矿物含量、有机碳含量多种主控因素的基础上,进一步提出了页岩“裂缝发育系数”作为最终判别指标,综合定量表征页岩储层裂缝的发育程度和预测裂缝的分布,页岩裂缝发育系数越大,裂缝发育程度则越高。该方法在我国渝东南地区下志留统龙马溪组页岩储层裂缝分布预测中得到了有效应用。此不仅为页岩气甜点优选提供了一种新的技术方法,而且模拟成果对页岩气水平井和压裂改造方案的设计具有重要的参考价值。