基于岩石物理模型的裂缝型储层AVOA反演方法

纵波各向异性裂缝预测方法是目前应用比较广泛、效果较好的一种裂缝预测方法；但传统椭圆拟合方法的准确性受到一系列因素的影响，致使裂缝密度反演结果不准确。本次研究根据Ruger方程精确式推导各向异性介质中储层裂缝密度的计算方法，该方法首先利用入射角、方位角、Thomsen各向异性三参数以及介质弹性参数的函数来计算纵波反射系数，然后根据纵波反射系数计算待测储层中裂缝的切向各向异性系数，最后根据各向异性系数计算待测储层的裂缝密度。利用该方法在四川盆地正坝南地区通过实际纵波AVOA数据反演法向和切向裂隙弱度预测裂缝密度，裂缝参数反演结果与钻井信息吻合；表明该方法能够用于裂缝储层预测，确定研究区裂缝发育情况。     

OVT域叠前裂缝预测技术——以塔里木盆地塔中ZG地区奥陶系碳酸盐岩为例

以塔里木盆地塔中ZG地区全方位高密度地震资料为基础,采用叠前纵波方位各向异性技术开展基于OVT域的裂缝预测研究。OVT域地震数据偏移后保留了方位角和偏移距信息,能快速灵活地进行方位角和偏移距分选,避免了常规方法耗时冗长的弊端,很适合进行分方位裂缝预测。通过对该地区奥陶系鹰山组灰岩储层不同偏移距、不同方位角及不同域的数据体进行试验,优选出100~5 500 m偏移距和6个方位角的数据来计算纵波相对波阻抗的差异,裂缝方向和密度的预测结果与实钻吻合程度较高,能够为该井区储层缝洞连通性研究、井位部署、水平井轨迹设计提供重要依据。     

利用叠前地震数据预测火山岩储层裂缝

通过对叠前弹性波阻抗反演及各向异性理论的研究,归纳出一种通过叠前地震数据来预测火山岩裂缝的方法思路:首先引入叠前弹性波阻抗反演,利用其分辨率高的优点来寻找火山岩储层,然后分析裂缝引起的地震波动力学属性随方位角的变化特征,通过各向异性来预测裂缝的方向和发育程度,综合判断火山岩储层裂缝的分布情况。该方法以"面向储层找裂缝"为原则,在分辨率和预测准确性上都有其理论优势,将该思路在试验区域进行尝试,取得了较好的效果。     

基于模拟退火粒子群优化算法的裂缝型储层各向异性参数地震反演

发育垂直定向排列裂缝的地下岩石可等效为具有水平对称轴的横向各向同性（horizontal transverse isotropic,HTI）介质。针对HTI介质模型,本文研究了裂缝型储层的各向异性参数地震振幅随方位角变化（amplitude variations with azimuth,AVAZ）的反演方法。首先,在地震AVAZ反演流程中,提出采用模拟退火粒子群优化算法实现裂缝型储层各向异性参数反演。之后,通过理论模型测试,验证了基于模拟退火粒子群优化算法的地震AVAZ反演的有效性。最后,将反演方法应用于四川盆地龙马溪组页岩气储层实际方位地震数据;在反演之前先利用傅里叶级数方法估计裂缝方位并对实际数据进行方位校正,以提供更准确的输入数据;通过计算得到的P波、S波各向异性参数可用于评价裂缝发育程度。反演结果表明,研究区域构造顶部裂缝较发育,与地质基本理论一致,验证了反演方法的合理性。     

基于Ruger近似式预测裂缝型储层的可行性研究

叠前纵波方位各向异性检测裂缝是目前应用最为广泛的方法,该方法主要是利用AVAZ地震资料椭圆拟合的长轴与短轴信息来评价裂缝,该方法在具体应用时,认为裂缝型储层AVAZ响应特征的变化仅由各向异性参数决定,而没有考虑非各向异性参数的影响,从而引起裂缝评价的多解性。为提高该技术的裂缝评价精度,从模型分析入手,将模型中各向异性参数及岩性参数设置为概率密度分布函数,然后采用Monte Carlo随机方法进行叠前AVAZ正演模拟。首先,对各向异性参数对椭圆拟合的影响进行简单分析,得出各向异性参数γ对椭圆扁率B/A与各向异性因子B影响最大、δ次之、ε最小。然后,进一步重点分析不同标准差的速度与密度模型的B/A与B响应特征,得出地层的速度与密度的变化在较小范围内时,该技术评价裂缝才具有一定的可行性,其中,地层纵波和横波速度的变化（尤其是纵波速度）对叠前AVAZ响应影响较大,地层密度几乎没有影响,故当横向岩性变化较大时,该方法在评价裂缝型储层时的结果具有一定的不确定性。      

叠前各向异性系数反演及在裂缝预测中的应用

宽方位地震资料波场正演响应特征表明：地震纵波在地下地质体中传播时,反射系数在不同的方向具有明显的方位各向异性特征。利用方位各向异性进行裂缝预测已经成为国内外的研究热点之一。本文通过地震纵波随方位变化的正演响应特征分析,结合Bakulin等提出的含流体裂缝各向异性参数之间的相互关系,对Rüger公式进行了近似简化,推导了裂缝型储层含流体情况下,可以用于表征裂缝发育的各向异性参数γ与反射系数之间的表达式,提出了一种基于各向异性参数反演的裂缝预测方法。通过理论模型和实际资料应用证明了方法的有效性和适用性,为应用宽方位叠前地震资料进行裂缝预测提供了一种可行的方法技术。     

利用纵波AVA进行裂缝储层和流体识别

裂缝储层的地震响应表现为各向异性,描述裂缝物理特征参数正柔量和剪切柔量是裂缝密度函数。含气裂缝和含油、水裂缝的剪切柔量相等;而含气时,正柔量不为零,含油、水时,正柔量为零。横波分裂能反演裂缝密度和方位,但是不能指示裂缝中流体类型。近年来,纵波速度和振幅的方位特征检测裂缝得到了广泛应用,这里根据线性滑动模型建立了描述裂缝物理特性参数和各向异性参数之间的关系,分析了流体类型识别的可行性,并利用多方位角纵波AVO反演各向异性参数和柔量参数,以此来预测裂缝中流体类型。     

纵波AVOA垂直裂缝参数反演与运用

包含定向排列的垂直裂缝性储层,可用具有水平对称轴的横向各向同性介质(HTI介质)来描述。通过分析HTI介质的描述和介质中纵波的动力学性质振幅随观测方位角和入射角的变化,给出运用HTI介质中纵波的AVOA特征反演裂缝的拟各向异性系数Gani,以及方位相角Φsym等参数的方法。对一个二层HTI介质模型和实际的宽方位纵波资料进行裂缝参数的反演。数值实验和实际资料的反演结果及分析表明,该方法是可行的。     

基于方位相交的纵波AVA数据运用SVD反演HTI介质裂缝密度

裂缝密度是定量预测裂缝性储层的重要参数之一。Varela利用方位角上的反射系数,运用SVD方法反演HTI介质裂缝密度。笔者将不同方位角测线中两两相交测线的反射系数做差,对反射系数差值运用SVD方法反演HTI介质裂缝密度,各向异性参数在做差后的反射系数中具有更显著的作用。笔者首先针对2种方法的基本原理进行了阐述,然后进行数值计算,并对反射系数存在随机扰动情况下2种方法的反演结果进行对比,最后对笔者提出的改进方法进行稳定性分析。反演结果显示：噪声较小时,2种方法的反演结果都接近真实值,然而当增大噪声时,改进的方法比原方法反演结果更好,因此改进的方法比原方法更具有抗噪能力;随着相交测线夹角的增大,改进的方法受随机扰动影响的稳定性增强,在方位正交时受随机扰动的影响最小;纵波高信噪比AVA数据越多,反演的结果越稳定。     

叠前多属性概率神经网络反演储层孔隙度

近十年来非线性反演方法(如人工神经网络、遗传算法)在地球物理解释中,得到越来越多的应用,但人工神经网络反演目前通常只采用叠后波阻抗反演结果和叠后地震属性(如振幅、频率和相位)进行预测,而忽略了地震叠前道集中包含的地层信息.这里通过叠前地震反演获得纵波、横波阻抗和密度信息,结合叠前地震属性,综合应用PNN神经网络方法来反演地层孔隙度参数.其过程包括:①提取叠前地震属性和叠前反演纵波、横波阻抗和密度参数;②分析孔隙度和各类叠前属性和叠前弹性参数的相关程度,确定出与孔隙度关系密切的主要参数;③综合叠前反演弹性参数和叠前属性等参数,应用神经网络分析方法反演得出孔隙度体.该方法克服了由于砂泥岩波阻抗重叠造成的叠后波阻抗反演储层预测存在多解性的问题,反演孔隙度体提高了储层识别精度,储层预测和钻井结果一致,符合实际地质规律,证明本方法正确有效.     

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。     

YD高密度三维区沙四段灰岩有利储层地震预测

YD断裂带油气富集,新近系岩性体勘探空间大,但是勘探程度较低,制约勘探效率的主要原因是储层非均质性强,分布规律复杂,同时受地震资料及常规地震预测技术的限制,岩性体有利储层地震预测难度大。基于YD地区高密度三维方位地震资料,开展了沙四段灰岩有利储层地震预测研究工作,首先利用方位地震属性的差异性,预测储层裂缝分布;然后利用基于各向异性参数反演的储层预测技术,描述储层的各向异性特征;最后联合两种地震预测技术结果,以储层裂缝分布预测为主,以储层各向异性特征作约束,综合描述研究区沙四段灰岩储层裂缝发育程度,提高了沙四段灰岩有利储层地震预测精度。     

基于各向异性AVO的裂缝弹性参数叠前反演方法

基于各向异性理论,将具有水平对称轴的高角度裂缝介质等效为HTI介质。首先,通过分析HTI介质反射界面的纵波反射系数公式,研究裂缝介质振幅随偏移距和方位角的变化特征,探索了方位各向异性介质弹性参数和各向异性参数的叠前反演方法。其次,为更好地估测介质的弹性参数:纵波阻抗IP、横波阻抗IS以及各向异性梯度Γ,对反射系数近似式进行了简化,同时对简化公式的精度进行了对比分析。最后,选取2D逆掩断层模型,利用褶积公式制作不同方位的合成地震道集,并对合成地震道集添加随机噪声(信噪比为2∶1),将其应用于方位AVO叠前反演算法试算中。结果表明,当信噪比为2时,方位AVO叠前反演所得纵波阻抗、横波阻抗及各向异性梯度的估测值与模型真实值基本吻合,而且估测值能够较准确地反映原始模型的地层特征,验证了方位AVO叠前反演算法的准确适用性。     

复杂碳酸盐岩储层裂缝预测方法对比性研究

围绕着复杂碳酸盐岩储层裂缝的预测方法,以普光地区嘉陵江组为例,在统计研究区裂缝发育规律的基础上,分别利用构造曲率法、纵波宽方位各向异性法和有限元法对裂缝进行预测,比较各个方法预测结果和适用条件。对比结果表明:曲率法基于几何学理论,可以定性的分析裂缝发育强度,无法预测裂缝方位,该方法适用于基础资料较少、构造简单、褶皱发育的地区;纵波宽方位各向异性法是地球物理法预测裂缝的首选方法,可以直接反映有效裂缝的方位和密度,但是该方法适用于倾斜裂缝和高角度裂缝发育区,对地震资料质量和处理要求较高;有限元数值模拟法从正演角度再现了裂缝形成过程,计算分析裂缝的发育强度和方位,该方法需要对研究区裂缝形成机理认识充分,预测结果的精度取决于模型的精细程度。      

方位AVO技术在碳酸盐岩缝洞型储层含流体预测中的研究与应用

AVO分析技术是塔里木盆地哈拉哈塘地区奥陶系缝洞型储层含油气分析的重要手段。鉴于前人在该区利用常规地震处理的数据进行AVO分析研究,并未考虑方位角因素的影响,其油气预测效果符合率低,不能满足油田高精度勘探开发的需要。因此,笔者针对裂缝各向异性对AVO分析的影响,采用了基于OVT道集方位各向异性分析的方位AVO分析技术,以削弱裂缝各向异性对AVO油气分析的影响。实践表明,该技术在碳酸盐岩缝洞型储层的研究中应用效果明显,可有效削弱裂缝各向异性特征对油气预测的影响,提高油气预测精度,为开发区块高效井组的布设提供可靠依据。     

塔中Ⅲ区碳酸盐岩储层去泥质反演及泥质充填判别

塔里木盆地塔中Ⅲ区奥陶系碳酸盐岩储层是近年来勘探重点区域,良里塔格组储层内沉积泥质灰岩条带,以及一间房组洞穴顶部存在的沉积泥质条带,给储层预测带来了较大难度。为提高储层预测精度,分析奥陶系良里塔格组和一间房组储层内泥质展布规律,建立沉积泥质灰岩条带背景纵波阻抗体,完成了无井约束叠后地质统计学反演。研究结果表明,无井反演储层预测纵向发育位置、储层级别和已钻井吻合较好。利用叠前同时反演得到纵横波速比,通过纵波阻抗与纵横波速比交会图分析法,划分了一间房组优质储层、泥质充填储层、基质灰岩分布区间,对洞穴型储层泥质充填、叠前流体预测反演进行探索,确保储层预测的可靠性。     

一种基于叠前反演的孔隙度预测方法

非线性反演方法在储层预测中得到了广泛地应用,但其通常只采用叠后波阻抗反演结果和叠后属性进行预测,进而忽略了叠前道集中包含的岩性信息。这里提出了一种基于叠前反演的储层预测方法,可以有效地利用叠前信息进行储层预测。首先对叠前道集进行针对性处理,使其满足叠前反演的要求,其次改进横波估算方法获得高精度的横波数据,并针对叠前数据进行子波提取,然后通过叠前反演获得纵波、横波阻抗和密度信息,最后结合叠前属性,采用概率神经网络方法(PNN)来反演储层孔隙度参数,该方法克服了叠后波阻抗反演进行储层预测造成的多解性问题,并提高了储层识别的精度,预测结果与测井一致,证明该方法正确有效。     

济阳坳陷罗家地区各向异性页岩储层全波场地震响应模拟及分析

济阳坳陷罗家地区页岩储层的固有各向异性及水平层理发育使得储层呈现VTI（vertical transversely isotropy）各向异性,而VTI各向异性背景下垂直裂缝的发育使得储层进一步呈现等效正交各向异性特征。本文以正交各向异性介质作为罗家页岩油储层模型,在岩石物理建模中应用Backus平均理论将测井尺度的VTI各向异性粗化至地震尺度,并利用Schoenberg理论在VTI各向异性背景中引入垂直裂缝,进而得到正交各向异性等效介质模型,同时考虑裂缝尺度和流体填充等因素。之后,应用各向异性反射率法进行全波场地震正演模拟,计算正交各向异性页岩油储层AVAZ（amplitude versus azimuth）响应,通过振幅的方位特征进行储层裂缝识别。计算结果表明,PP波、PSV波和PSH波方位振幅响应各不相同,且方位振幅分布图的拟合形状可反映裂缝的发育方向,为页岩油储层中裂缝的地震识别提供依据。     

叠前弹性参数反演及FFP分析技术在东海A气田开发中的应用

东海盆地西湖凹陷A气田主力储层为浅水三角洲分流河道沉积砂体,储层横向变化快,非均质性强,实施开发井存在较大风险,且目的层段砂岩与泥岩纵波阻抗值叠置,基于叠后地震的属性分析及纵波阻抗反演技术无法区分岩性和进行烃类检测。在岩石物理分析确定岩性和流体敏感弹性参数的基础上,基于叠前弹性参数反演技术对岩性进行预测,进而通过基于多个弹性参数的FFP(Facies Fluids Probabilities)分析技术对含油气砂岩概率进行定量预测。2项技术在A气田开发中取得了良好应用效果: 通过纵横波速比(v_p/v_s)参数反演,清晰刻画了主力层河道砂体形态,据此指导水平井优化并获得高达95%的高砂岩钻遇率; 通过v_p/v_s和纵波阻抗双参数联合的FFP分析技术预测了含气砂岩空间概率分布,据此预测了潜力气层并指导调整井成功挖潜。这2项技术对于东海油气田砂泥波阻抗叠置区的储层精细描述、油气潜力预测具有良好的推广应用价值。     

针对储层裂缝检测的三维P波地震采集设计参数分析

理论和实践表明,垂直定向排列的裂缝能够诱导方位各向异性,三维P波地震是一种经济有效的裂缝勘探方法。合理的三维勘探有利于从三维地震数据中提取和增强有效的属性参数,来表征方位各向异性,达到检测和预测储层裂缝的目的。这里通过综述目前常用的纵波裂缝检测技术,结合部分实际数据,总结了三维P波采集方案设计的一些基本原则,为储层裂缝检测提供了野外设计方面的参考。