塔中北坡地区奥陶系碳酸盐岩叠前地震裂缝预测方法应用研究

塔中北坡顺南地区奥陶系碳酸盐岩具有良好的勘探开发前景,近期在多个层系钻遇了储层和油气.研究显示该地区裂缝比较发育,并对储层的形成和改造起到了非常关键的作用,但目前针对该区的裂缝预测技术研究成果较少,以叠后属性评价为主.因此,本文从裂缝实际地质特征观察出发,基于叠前地震资料,综合多种方法进行裂缝预测.首先利用叠前构造应力场反演间接评价裂缝的发育密度和方向,基于评价结果对地震叠前数据进行不同方位划分方案的资料处理并对比,使用纵波方位各向异性方法预测储层裂缝发育方向与相对密度.多方法结合的预测结果符合研究区裂缝发育规律并与地质模式相吻合,通过与岩心及成像测井资料对比,验证了该地区使用较窄方位采集的地震数据进行裂缝预测结果的有效性.     

多尺度裂缝综合预测应用研究（英文）

裂缝预测在致密油气、煤层气、页岩气等非常规油气勘探中起着十分重要的作用。本文将裂缝分成大(大于1/4波长)、中(1/4~1/100波长)、小(远小于1/100波长)三种尺度类型开展综合预测研究。基于多尺度岩石物理正演模拟技术,分析区分中等尺度裂缝的叠前方位各向异性敏感属性,结合地质、测井和地震属性大尺度裂缝预测方法和岩心薄片观测小尺度裂缝预测,形成了一套综合地质岩心信息、成像测井解释和地震信息的多尺度裂缝综合预测方法。该方法通过岩心裂缝描述和成像测井解释,分析得到裂缝发育控制因素,再通过应力场构造模拟,完成区域性大尺度裂缝发育控制因素研究。利用叠后几何类属性进行大尺度裂缝预测,结合叠前衰减属性进行中等尺度裂缝预测,以及岩性统计学反演和断层叠合结果,验证中等尺度裂缝与岩性、断层的对应关系,明确了中尺度裂缝成因。通过岩心电镜扫描,分析小裂缝发育状况,最后综合三类裂缝研究成果分析储层裂缝发育状况。通过对某实际工区灰岩储层的裂缝发育情况进行综合预测研究,结果表明文中提出的多尺度裂缝预测基础理论方法和多尺度裂缝预测技术流程,能够较好地解决裂缝预测的强非均质性、多尺度问题,综合地质、测井和地震多信息裂缝多尺度预测技术能够实现裂缝性油气藏的储层描述和甜点预测。     

测井及地震裂缝识别研究进展

测井及地震裂缝识别方法是解决裂缝预测难题的主要手段.通过大量的学术调研,对常用的测井和地震裂缝预测方法的原理及技术特点进行详细的分析,并说明其优劣性.在测井方法中,成像测井仍是目前最为可靠的裂缝识别依据,常规测井、三孔隙度比值法、侵入校正差比法和概率密度法容易实现、效果较好,且能够通过与地震反演的结合来预测裂缝的区域分布特征,横波测井和放射性测井效果较好,但资料难于收集,与数值统计分析相关的测井裂缝识别法局限于井点处的裂缝研究.在地震方法中,纵波各向异性应用最为广泛,且能准确得到裂缝的空间分布特征,叠前远近偏移距属性差法、相干体及倾角检测法、叠后融合属性法、多尺度边缘检测法及地震反演方法能够得到裂缝的分布特征数据体,但无法预测裂缝方向,构造应力场分析法经常用于预测某个地层界面构造缝的分布特征,横波与转换波裂缝预测方法受成本限制,VSP裂缝预测受横向延伸限制,均未广泛应用.     

裂缝型储层地震检测方法综述

裂缝型油气藏在新增储量中占有越来越大的比重.准确预测裂缝发育带是评价裂缝型储层的前提,更是裂缝型油气藏提高勘探效率和开发水平的关键.本文介绍了裂缝型储层的理论介质模型;重点研究了国内外较成熟的裂缝型储层地震检测方法,如纵波振幅、速度、旅行时、和波阻抗检测,横波检测以及多波多分量检测等地震技术.纵波资料对裂缝的敏感度不够,而横波资料勘探难度大,成本高.目前,在进行裂缝型储层检测时,比较普遍使用包含有纵、横波信息的转换波勘探,尤其在海上勘探方面,已经进入商业化应用阶段.然而,地震检测方法也有其自身的缺陷,我们需要综合分析岩芯露头、测井、以及VSP资料,才能更有效地预测裂缝型储层.     

利用地震叠前数据预测火山岩裂缝的方法和效果分析——以松辽盆地北部徐家围子断陷营城组火山岩为例

裂缝问题是火山岩复杂岩性油气藏勘探开发中必须考虑的重要因素之一.火山岩储层裂缝预测的准确性直接影响着油气的产能、钻井工艺和增产改造措施等.本文主要根据等效HTI介质(扩容各向异性介质)的特性,立足地下介质各向异性理论,利用三维地震叠前P波在HTI介质中的属性分布特征来检测裂缝的发育情况.利用三维地震叠前P波裂缝检测技术在松辽盆地北部徐家围子断陷深层营城组火山岩中尝试开展了储层裂缝发育预测研究.通过研究建立了火山岩裂缝地震叠前预测方法,并对营城组火山岩裂缝发育情况进行预测,结果表明裂缝主要分布在工区中部构造高部位,发育方向以北北西向为主.最后利用测井资料和钻井产能资料等进行效果分析,证实该技术对于认识火山岩储层裂缝发育具有实际应用价值,说明应用地震资料开展储层裂缝预测具有横向分辨率高、实现井间分布描述和宏观空间分布规律清楚等特点.     

基于全方位地震数据的方位AVO(AVAZ)反演

利用地震数据较为准确地预测地下介质的裂缝发育信息,是裂缝型储层预测的关键手段,也是非常规页岩油气储层压裂改造的关键参数.方位AVO(AVAZ)在描述HTI介质的裂缝分布及发育方向等方面有重要应用,本文提供一种基于全方位地震数据的方位AVO(AVAZ)反演方法,为裂缝预测提供参考资料.首先利用Ruger近似方程正演计算不同方位角及入射角下的反射系数,继而与方位角度道集中地震反射振幅建立目标函数,然后基于正演方程及目标函数采用最小二乘法进行AVAZ反演.实现了从全方位地震资料中同步反演纵波反射系数、各向同性梯度、各向异性梯度及裂缝发育方向.模型数据和实际地震资料应用表明该方法能够有效的预测HTI介质的裂缝分布及方向.     

川东北双庙场构造嘉二段储层综合预测

双庙场构造嘉二段储层以白云岩储层为主;白云岩储层物性较好,主要为裂缝-孔隙型储层,储集空间主要为晶间溶孔、裂缝.文中根据构造应力场理论、地震波频率衰减及裂缝检测理论,运用构造应力场数值模拟分析、裂缝各向异性属性分析、FVO分析、叠前弹性波阻抗反演及衰减属性分析等方法,充分利用现有的地质、钻井、测井资料和叠前、叠后地震数据,对双庙场构造嘉二段储层开展联合预测,搞清了裂缝发育与地层岩性、应力分布以及构造发育之间的关系,明确了裂缝的走向、密度及白云岩有利储层发育部位,预测了有利储层的分布范围.实际资料应用表明,用该套方法识别裂缝-孔隙型储层是有效和可靠的,可以检测出有利的储层发育带.     

变质岩潜山内幕裂缝表征及储层预测研究

变质岩潜山油气藏中地球物理特征分析是研究裂缝储层的前提,可靠而有效地综合利用测井资料与地震资料识别裂缝发育带不仅为变质岩油藏提供技术指导,还为该类油田高效勘探开发奠定基础.变质岩潜山储层内幕油气富集程度与裂缝发育密度直接相关,裂缝发育状况的不同致使双侧向、声波时差等表现出较为明显的差异性;高产井地震波场特征错断而杂乱,低产井则表现为强的连续反射轴;地震属性波阻抗差异性也较大,低阻抗的高产井与高阻抗的干井能较为明显区分.利用测井曲线的敏感性拟合裂缝特征曲线,采用绝对阻抗的量化差异勾画研究区裂缝发育带,对该类油气藏勘探及开发具有借鉴意义.     

基于等效各向异性和流体替换的地下裂缝地震预测方法

地下裂缝是油气聚集和运移的重要通道,而裂缝岩石物理是裂缝参数与地震响应之间联系的桥梁.从裂缝岩石物理出发,探索利用地震数据预测地下裂缝的方法.首先通过构建裂缝岩石物理等效模型,弥补测井横波的缺失,并且实现裂缝岩石物理参数的预测;然后推导了裂缝岩石物理参数与地震响应之间的近似关系式,同时探索裂缝岩石弹性参数和岩石物理参数的地震直接反演方法;最后分别利用测井数据和实际工区地震数据对裂缝岩石物理等效模型的可靠性以及裂缝岩石物理参数直接反演方法的精度进行了验证.结果表明,构建的裂缝岩石物理等效模型可以实现裂缝岩石纵横波速度及岩石物理参数的可靠估测,而且裂缝岩石物理参数地震直接反演方法具有较高的抗噪性,在实际目标工区弹性参数和裂缝岩石物理参数的估算中具有较好的应用结果.     

基于地质模式约束的天然裂缝测井识别方法研究

低序级断层及其诱导裂缝的识别是目前研究热点及难点.本文针对大芦湖油田樊162块低序级断层诱导裂缝识别难度大的问题,在地质模式的约束下,开展了低序级断层诱导裂缝的测井识别研究.结合岩心、薄片等资料将低序级断层内部到相邻储层划分为断层核、诱导裂缝带及原状地层三个部分,其相应的岩性特征主要发育断层核的白云岩、诱导裂缝带的白云质砂岩及原状地层的细—中砂岩.在此基础上,通过常规测井、正交偶极子声波等资料对天然裂缝进行了识别研究,建立了常规测井资料定性、定量识别图版、正交偶极子声波识别图版;在常规测井识别图版中利用声波时差曲线、微电极曲线、双感应-聚焦测井曲线、龟裂系数法等综合识别了裂缝;在正交偶极子声波图版中,利用纵波、横波、斯通滤波时差、泊松比、弹性模量及裂缝指数等对高角度裂缝进行了综合识别研究.结果表明,正交偶极子声波测井结合常规测井可以有效的识别发育在断层核部及诱导裂缝带处的天然裂缝,识别结果与岩心、薄片数据匹配较好,为下一步的油水解释及测井储层评价奠定了基础.     

Azimuthal anisotropy analysis of walkaround vertical seismic profiling vertical seismic profiling: a case study from Saudi Arabia

Understanding fracture orientations is important for optimal field development of fractured reservoirs because fractures can act as conduits for fluid flow. This is especially true for unconventional reservoirs (e.g., tight gas sands and shale gas). Using walkaround Vertical Seismic Profiling (VSP) technology presents a unique opportunity to identify seismic azimuthal anisotropy for use in mapping potential fracture zones and their orientation around a borehole. Saudi Aramco recently completed the acquisition, processing and analysis of a walkaround VSP survey through an unconventional tight gas sand reservoir to help characterize fractures. In this paper, we present the results of the seismic azimuthal anisotropy analysis using seismic traveltime, shear‐wave splitting and amplitude attenuation. The azimuthal anisotropy results are compared to the fracture orientations derived from dipole sonic and image logs. The image log interpretation suggests that an orthorhombic fracture system is present. VSP data show that the P‐wave traveltime anisotropy direction is NE to SW. This is consistent with the cemented fractures from the image log interpretation. The seismic amplitude attenuation anisotropy direction is NW to SE. This is consistent with one of the two orientations obtained using transverse to radial amplitude ratio analysis, with the dipole sonic and with open fracture directions interpreted from image log data.     

利用地层空间的相对稳定性、井资料、地震资料模拟高分辨率波阻抗资料

由于地震资料是带限的,而井资料约束反演过程中的地震反演频带的展宽也是有一定限度的,使得反演地震波阻抗也是带限的。如何进一步拓宽反演地震波阻抗的频带宽度,提高地震资料的分辨率是文中研究的内容。利用井约束下的地震反演波阻抗资料、地震资料及井资料,借鉴地质模拟技术,研究如何利用地层的空间相对稳定性特征,通过相关函数的分析,估计反演更高分辨率的地震波阻抗资料。考虑到地质体空间的相关性及分辨率,相关半径取相关函数从最大点到第1个极值点的范围。在目标函数的计算过程中,既考虑当前计算点的权系数信息,又考虑井外推时的权系数信息,这样使计算结果更加稳定可靠。通过综合模拟计算,能够识别较小砂体     

基于碳酸盐岩裂缝岩石物理模型的横波速度和各向异性参数预测

高角度缝隙充填的碳酸盐岩储层可以等效为具有水平对称轴的横向各向同性介质.本文提出了适用于裂缝型碳酸盐岩的岩石物理模型构建流程,重点介绍了在碳酸盐岩各向同性背景中,综合利用微小裂隙模型和线性滑动模型添加缝隙系统,并分析了当缝隙充填不同流体时,各向异性参数随纵横波速比的变化特征.同时本文讨论了裂缝密度和缝隙充填流体对地震反射系数的影响,推导了不同类型流体充填时储层反射系数与裂缝密度的近似关系式,阐述了各向异性流体替换理论,最终实现饱含流体碳酸盐岩裂缝储层的纵横波速度和各向异性参数的估测.选取某碳酸盐岩工区A井对该方法进行试算,结果表明基于碳酸盐岩裂缝岩石物理模型估算的纵横波速度值与测井值吻合较好,而且估测所得的各向异性参数值也能够较好地反映出裂缝储层位置.     

测井数据岩石物理参数敏感性的应用研究

利用测井资料所获得的基本参数进行岩石物理参数敏感性分析,可以较大提高含烃岩石的识别能力。本文讨论了对地震属性敏感性高的参数的选择及其使用方法,以便提高流体和岩性的识别能力。为了更好的与地震数据解释相结合,我们在敏感性参数空间构造了研究区的岩石物理模板,用以指导实际地震数据定量解释。     

不同尺度裂缝对弹性波速度和各向异性影响的实验研究

裂缝广泛分布于地球介质中并且具有多尺度的特点,裂缝尺度对于油气勘探和开发有着重要的意义.本文制作了一组含不同长度裂缝的人工岩样,其中三块含裂缝岩样中的裂缝直径分别为2 mm、3 mm和4 mm,裂缝的厚度都约为0.06 mm,裂缝密度大致相同(分别为4.8%、4.86%和4.86%).在岩样含水的条件下测试不同方向上的纵横波速度,实验结果表明,虽然三块裂缝岩样中的裂缝密度大致相同,但是含不同直径裂缝岩样的纵横波速度存在差异.在各个方向上,含数量众多的小尺度裂缝的岩样中纵横波速度都明显低于含少量的大尺度裂缝的岩样中纵横波速度.尤其是对纵波速度和SV波速度,在不同尺度裂缝岩样中的差异更明显.在含数量多的小尺度裂缝的岩样中纵波各向异性和横波各向异性最高,而含少量的大尺度的裂缝的岩样中的纵波各向异性和横波各向异性较低.实验测量结果与Hudson理论模型预测结果进行了对比分析,结果发现Hudson理论考虑到了裂缝尺度对纵波速度和纵波各向异性的影响,但是忽略了其对横波速度和横波各向异性的影响.     

基于两级尺度粗化的裂缝-多孔隙介质地震响应分析方法

实际地震勘探中,储层物性参数的差异是导致地震波响应特征发生变化的根本原因,而建立储层物性参数与地震响应特征之间的联系,需要跨越微观孔隙尺度、介观测井尺度以及宏观地震尺度等三个不同尺度空间.本文基于已知井的岩石物理实验数据和测井数据,利用复杂多孔隙介质理论将微观尺度孔隙岩石粗化到介观测井尺度,利用Backus平均理论将介观测井尺度的模型进一步粗化到宏观地震尺度,最终,得到地震尺度裂缝-多孔隙介质模型.其数值计算结果与测井数据和地震数据的对比表明：基于两级尺度粗化算法的裂缝多孔隙介质模型在给定参数下是有效的,且基于该模型的地震响应特征分析方法能够对储层的地震响应特征随物性参数的变化进行分析.     

成像测井解释模式在基岩油气藏裂缝性储层的应用研究

基岩油气藏裂缝性储层具有复杂的储集空间和储层非均质性,为了实现对基岩油气藏储层的精细评价,以地层微电阻率扫描成像测井和井周声波成像测井资料为核心,通过岩心资料标定,结合录井、常规测井、试油、地质等实际资料,系统建立了基岩油气藏变质岩储层的成像测井解释模式.根据成像测井模式的识别实现了对基岩油气藏特征的认识、准确的裂缝分析和现今地应力场分析.分析结果表明,研究区基底变质岩地层中基本以基岩内幕油气藏为主;裂缝以中高角度缝、网状裂缝为主,其主要走向与井旁断层走向大致平行,属纵裂缝;裂缝主要发育在东西两侧靠近断层、近源的构造陡坡上;现今最大水平主应力方向主要呈NE-SW和NEE-SWW.成像测井解释结果与地质情况吻合较好.     

ENGINEERING GEOPHYSICAL STUDIES OF THE LOVIISA NUCLEAR POWER PLANT SITE,FINLAND*

Field studies have been performed in the power plant area of Loviisa in southern Finland to evaluate the suitability of the local bedrock for disposal of low-level and intermediate-level reactor wastes. The aim of the borehole geophysical studies was to evaluate the geometry and properties of fracture zones in relatively homogeneous granite. Of the single-hole methods, the dipmeter method was used to determine the orientation of individual fractures. The sonic log was used to evaluate the openness (width or thickness) of fractures. Cross-hole methods such as the seismic and the mise-à-la-masse method were used to determine the geometry and continuity of fractured zones between boreholes. It was, in general, impossible to evaluate the continuity of single fractures. However, fracture sets can be identified based on the dipmeter data. The continuity of fracture zones can be evaluated with the combined results of single- and cross-hole methods.     

含裂缝地层的过套管电阻率测井响应特征研究

由于石油压裂开采等开发措施的实施,会使在套管周围存在着许多被油气等高阻流体填充的微裂缝.尽管这些裂缝或孔隙可能很小,但对套管井电阻率测量会有非常大的影响,甚至会改变原地层的电阻率测井特征,因此裂缝测井响应的计算及考察对过套管电阻率测井十分重要.为解决裂缝测井响应的计算问题,本文提出了计算等效电阻的电流通量管模型,利用该电流通量管模型给出了含垂直裂缝地层横向电阻的计算方法,基于传输线方程法及地层电阻的过套管测量方法实现了含裂缝地层的过套管电阻率测井响应的数值计算,通过计算实例考察了地层裂缝对过套管电阻率测井响应的影响.算例表明:裂缝中的高阻流体对地层视电阻率测量结果会有较大的影响;环形裂隙比垂直裂缝有更大的电阻率测井响应.本文的研究为解决微裂缝过套管电阻率测井响应的计算这一关键技术问题提供了一种可行的计算与考察方法.     

地震各向异性流体检测技术在胜利油田垦71井区的应用(英文)

根据Chapman理论模型,在各向异性介质(如HTI介质)中,当入射角在0-45。范围内,慢横波会发生较大的衰减和频散,且对流体粘度敏感,而P波和快横波则比较小。对于沿裂隙法向传播的慢横波,其振幅受流体影响很大。因此,在P波响应对流体不敏感的情况下,可利用慢横波来获得裂隙型油气藏的流体信息。本文分析了胜利油田垦71地区三维三分量地震数据,检测出的慢横波振幅和旅行时异常与该区的测井资料十分吻合。分析结果还发现,与含油区相比,含水区会产生更高的横波分裂。在含水区,慢横波振幅会产生明显变化,而在含油区则几乎没有变化。