基于挤喷流效应的Russell流体因子推广及应用

在油气勘探与开发过程中,寻求能够从地震资料中直接识别储层油气的流体指示因子至关重要.由于现存多数流体指示因子都是在Biot理论假设前提下建立起来的,因此在双相孔隙介质条件下不能有效地识别流体.为此,本文基于前人提出的双孔介质统一波动理论,考虑岩石裂缝间挤喷流效应,在经典流体指示因子基础上构建了一种新的流体指示因子.该流体因子能够较好地反映岩石内孔隙流体的变化对波传播产生的影响.在实际资料的应用中,采用多种方法分析、对比该流体识别因子与以Biot理论为基础的传统流体因子的优劣,理论分析与实际资料的验证表明该流体因子对于储层中油气的检测有较高的精度和灵敏度.     

基于地震横波分裂理论的火成岩裂缝检测

定向地下裂缝是低渗透率油气藏油气的储集空间和运移通道,对油气的开采有着重要的意义.本文基于横波分裂理论,提出了比值法叠后快、慢横波分离方法,通过分离后的快、慢横波的振幅差异和时间延迟可求取地下介质的裂缝走向方位和密度以及各向异性系数.该方法被应用到松辽盆地某气田对火成岩储层裂缝走向方位和密度进行了检测,检测结果与区域应力场和实钻数据具有较好的一致性.     

基于叠前全方位角道集方位振幅梯度各向异性变化的HTI裂缝介质油气检测方法与技术

高角度裂缝介质的反射振幅梯度是随方位变化的,常规AVO分析只能适应层状各向同性介质地下地层含油气性检测,很难适应HTI裂缝各向异性介质地层的油气检测.为此,本文提出了基于叠前全方位角道集方位振幅梯度各向异性变化的HTI裂缝介质油气检测方法,推导出以方位角为变量的方位振幅梯度变化函数,并以之为参变量进一步推导出以入射角为变量的,随方位变化而变化的双向振幅响应强度变化函数,同时推导出方位油气指示因子.通过变量拆分法先固定方位方向,通过该方位角道集振幅随入射角的变化求解该方位振幅梯度,继而求出该方位的油气指示因子;依次类推,可求出其余方位的油气指示因子.如此可求出所有方位的油气指示因子,进而可分析含油气指示敏感性随方位的变化,优选油气指示最敏感的方位作为最终的油气预测结果即可.实际工区应用结果表明,本方法预测结果可靠精度高,可为油气勘探开发提供有效的技术支持.     

地震逆散射偏移与反演综述

随着油气勘探领域逐渐向深层、复杂型、隐蔽性油气藏转移,油气资源的勘探难度越来越大,传统反射地震勘探技术难以满足日益增长的油气勘探需求,亟需发展适合复杂地质构造的地震波偏移反演新技术.针对地球深部非均匀结构体引起的地震散射波,发展地震逆散射偏移反演理论和技术将有可能解决复杂构造成像反演的技术难题.本文回顾地震波逆散射偏移反演理论的发展历史和基本原理,以逆广义Radon变换求解线性化逆散射问题为基础,介绍逆散射理论在介质结构成像、物性参数反演、多次波衰减等方面的技术延伸,同时将其应用到合成数据和实际数据资料,探讨地震勘探逆散射方法的技术优势和应用潜力.     

地震成藏学及其应用

地震成藏学是继地震地层学、地震沉积学和油气成藏学之后的一门新兴边缘交叉学科分支,是地球物理勘探技术及其成果与现代油气成藏理论相结合的产物.通过对其研究方法、内容及关键技术分析,认为直接利用地震解释成果(构造解释剖面、岩性反演剖面、烃检测剖面等)进行油气成藏分析是其研究的独特方法,它以精细地震构造解释技术、高精度地震岩性反演技术和稳定的地震弹性参数反演及烃类检测技术为手段,以现代油气成藏理论为指导,结合地震资料及解释成果,在油气潜力预测和勘探开发方面展示出良好的应用前景.以塔南凹陷t46井区为例,发现日产近万方的油气井,论证了高精度地震岩性反演技术在隐蔽油气藏(主要是岩性油气藏)预测中的重要价值.     

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.     

裂缝性孔隙介质储层参数全波形反演的高效计算

基于BISQ机制的裂缝孔隙介质储层参数(孔隙度、固相密度和流相密度)全波形反演对于BISQ理论的推广应用以解决油气勘探和开发的实际问题具有重要意义.然而,庞大的计算量将限制其发展和应用.本文提出了将小生境主从式并行遗传算法与多震源混合激发采集技术相结合的方法来改善这一问题.最后,以双层的基于BISQ机制的二维裂缝孔隙介质模型为例,进行了储层参数反演的数值分析.数值反演算例结果表明:基于小生境主从式并行遗传算法和多震源混合激发采集技术的储层参数反演方法极大地提高了原小生境遗传算法储层参数反演的计算效率,为利用孔隙介质储层参数反演进行油气预测和油藏监测奠定了理论基础.     

小生境遗传算法在地震CT中的应用研究

针对含单相饱和流体的孔隙介质,综合费马原理、等效孔隙介质理论、Radon变换等,提出了基于地震CT技术求解速度、孔隙度和岩石密度的小生境多参数反演算法．以此为基础,经过改进,形成了物性参数的隔离小生境反演算法．理论分析与实例计算结果表明,该方法简化了波在层状介质中的传播方程,具有一定的实用价值,可以有效解决井间测井地层问题,获得较高精度的地层物性参数;而且模型简单,有精度高、多峰优化等特点,可用于地下层状介质中油气的寻找,满足油气预测与勘探开发的要求．     

横向各向同性介质弹性波多分量叠前逆时偏移

随着油气勘探程度的提高,隐蔽油气藏在增储上产方面起到了重要作用,因此发展基于各向异性介质的多分量偏移方法是非常必要的.本文基于横向各向同性（VTI）介质,从二维弹性波速度\|应力方程出发,通过在时间上的二阶差分和空间上的交错网格高阶差分对方程进行离散,得到弹性波交错网格高阶差分的多分量逆时偏移算子.在激发时间成像条件的应用过程中引入Poynting矢量进行成像并消除逆时偏移所引起的低频干扰,在此基础上实现了VTI介质中二维弹性波叠前多分量逆时深度偏移.理论模型的偏移处理表明,该方法能够对地层进行准确成像,并可以消除逆时偏移所引起的低频噪声.     

储层双相介质地震波传播理论及流体预测方法

双相介质波传播理论作为油气勘探开发领域的前沿课题,可建立地下储层性质与地面观测数据之间的定量关系,同时可为储层的流体预测提供理论支撑.在阐述储层基本特征的基础上,本文回顾了单一孔隙、含复杂孔隙结构、部分饱和多相流体、各向异性(裂缝系统)双相介质理论的研究进程.同时系统地回顾了基于双相介质理论的波场响应模拟和流体预测方法的发展进程和应用现状,并在前人研究的基础上给出了对地震波场正演和流体预测方法相关研究未来发展趋势的思考和认识,对双相介质理论的应用前景进行了展望.     

基于同步挤压小波变换的烃类识别技术

利用频谱分解得到的频率能量数据体进行属性提取,是烃类检测的常用手段之一.同步挤压小波变换能够提供高分辨率的时频谱,具有较好的应用潜力.本文以同步挤压小波变换为基础,提出了一套烃类检测方法,包括低频阴影检测、流体流动性估计以及高频能量衰减等,通过自适应选取优势频段,实现了多属性联合高精度刻画烃类的分布范围.实际资料处理结果与现有钻井情况吻合,具有较好的实用性,实现了对储层位置的高精度描述,对指导油气田开发具有重要的理论意义和实用价值.     

Steerable Pyramid分解在储层断裂检测中的应用

在隐蔽油气藏勘探中,正确刻画储层断裂对于油气勘探和开发都有着至关重要的作用.储层断裂在地震数据中表现为边缘特征.但现今多尺度边缘检测的基本理论和方法都有其本身的局限性.本文详细阐述了Steerable Pyramid分解用于储层断裂检测的基本原理和方法.输入的三维地震切片经过Steerable Pyramid分解后,不仅可以分析不同尺度不同方向上断裂的特征及走向,还可以通过重构得到经S函数控制的断裂信息,该断裂信息不仅仅是断裂的边缘检测,而是增强的断裂本身.将该算法应用于实际地震切片的断裂检测,得到了清晰的断裂信息,完整细致地展现了这些地质类型的特征,为构造解释、地震相表征及储层预测提供了有用信息.     

Petroleum Electromagnetic Prospecting Advances and Case Studies in China

Remarkable progress has been made in electromagnetic (EM) techniques as applied to the petroleum industry in instruments, data acquisition, and processing and interpretation in China. Included here is equipment, such as high-power Controlled Source EM (CSEM) acquisition systems, acquisition methods, such as the three dimensional small-bin Continuous Electromagnetic Array acquisition method, Time and Frequency Domain Controlled Source Electromagnetic, Borehole-to-surface Electromagnetic technique and marine magnetotelluric method. Data processing methods, such as fast three dimensional inversion using nonlinear conjugate gradients, and data interpretation methods, like Induced Polarization and Resistivity anomalies for hydrocarbon detection, are also included. These new techniques have been applied in petroleum survey and many cases are in complicated areas. They have successfully served the investigation of deep igneous rock reservoirs, and prediction of potential hydrocarbon targets. The cases indicate that electromagnetic techniques can help seismic survey to effectively detect hydrocarbon reservoir and remarkably improve drilling successes.     

K油田开发中的砂体成像及油藏描述

K油田位于哈萨克斯坦南图尔盖盆地阿克赛隆起带上,主要产层为白垩系底砂岩及侏罗系河道砂。油田区南北跨度较大,油藏类型多样,砂体边界识别困难。该油田在2000年之后逐步投入开发,但在开发过程中发现相邻井的出油情况差异较大,油水关系复杂,油田需要提高对油藏的识别精度来应对新一轮增储上产及井网调整问题。利用敏感属性分析、3D可视化模块、地质统计反演等技术,重新认识和评价了K区油藏特征,识别区内多个独立油藏,厘清油藏间的油水关系,总结该区不同油藏类型的含油气规律,就目前困扰K油田勘探开发工作的问题给出解答。     

柴达木盆地三湖地区天然气地震预测关键技术及应用

针对柴迭木盆地三湖生物天然气预测,提出了地震预测方法的三项关键技术:地震资料处理中的静校正技术(初至波折射静校正技术);地震叠后预测技术(包括如下5项内容:共偏移距扫描;频率扫描;速度谱剖面分析;反射同相轴下拉量分析;烃类检测);地震叠前预测技术(包括如下2项内容:不同偏移距叠加剖面分析;叠前反演分析).在三湖北斜坡地区应用这三项关键技术,发现了台东2号舍气异常,成功钻探了台东2井.     

地震复谱分解技术及其在烃类检测中的应用

谱分解技术在地震解释领域已得到广泛应用,但常用的谱分解方法存在两方面的不足.一是时间分辨率低,难以对薄层进行刻画;二是在烃类检测中多解性强,难以区分流体类型.为了改善该问题,本文提出一种基于地震复谱分解技术的烃类检测方法.复谱分解是指用一个包含多个不同频率Ricker子波的复子波库对地震道进行分解,从而得到时变子波频率和相位信息的过程.借助稀疏反演技术复谱分解可以获得高分辨率的时频能量谱和时频相位谱.本文首先通过拟合算例验证了复谱分解方法刻画薄层的能力以及求取子波频率和相位的准确性.然后利用基于Kelvin-Voigt模型的黏弹波动方程数值模拟对衰减引起子波相位改变的原因进行了分析.最后通过实际资料应用展示了本文方法在储层预测中的高时间分辨率优势,验证了利用子波相位信息识别气藏的有效性.     

Upscaling: Effective Medium Theory, Numerical Methods and the Fractal Dream

Upscaling is a major issue regarding mechanical and transport properties of rocks. This paper examines three issues relative to upscaling. The first one is a brief overview of Effective Medium Theory (EMT), which is a key tool to predict average rock properties at a macroscopic scale in the case of a statistically homogeneous medium. EMT is of particular interest in the calculation of elastic properties. As discussed in this paper, EMT can thus provide a possible way to perform upscaling, although it is by no means the only one, and in particular it is irrelevant if the medium does not adhere to statistical homogeneity. This last circumstance is examined in part two of the paper. We focus on the example of constructing a hydrocarbon reservoir model. Such a construction is a required step in the process of making reasonable predictions for oil production. Taking into account rock permeability, lithological units and various structural discontinuities at different scales is part of this construction. The result is that stochastic reservoir models are built that rely on various numerical upscaling methods. These methods are reviewed. They provide techniques which make it possible to deal with upscaling on a general basis. Finally, a last case in which upscaling is trivial is considered in the third part of the paper. This is the fractal case. Fractal models have become popular precisely because they are free of the assumption of statistical homogeneity and yet do not involve numerical methods. It is suggested that using a physical criterion as a means to discriminate whether fractality is a dream or reality would be more satisfactory than relying on a limited data set alone.     

Modelling the wave phenomena in acoustic and elastic media with sharp variations of physical properties using the grid‐characteristic method

This paper introduces a novel method of modelling acoustic and elastic wave propagation in inhomogeneous media with sharp variations of physical properties based on the recently developed grid‐characteristic method which considers different types of waves generated in inhomogeneous linear‐elastic media (e.g., longitudinal, transverse, Stoneley, Rayleigh, scattered PP‐, SS‐waves, and converted PS‐ and SP‐waves). In the framework of this method, the problem of solving acoustic or elastic wave equations is reduced to the interpolation of the solutions, determined at earlier time, thus avoiding a direct solution of the large systems of linear equations required by the FD or FE methods. We apply the grid‐characteristic method to compare wave phenomena computed using the acoustic and elastic wave equations in geological medium containing a hydrocarbon reservoir or a fracture zone. The results of this study demonstrate that the developed algorithm can be used as an effective technique for modelling wave phenomena in the models containing hydrocarbon reservoir and/or the fracture zones, which are important targets of seismic exploration.     

济阳坳陷第三系隐蔽藏储层预测配套技术

利用沉积学、层序地层学理论分析和研究沉积相特征,得出探区内发育的储层主要有冲积扇、河流、三角洲、浊积扇和滩坝五大沉积体系,提出了上第三系”水流控砂”、下第三系”坡槽控砂”的沉积模式,得到储层按构造带分布的规律.隐蔽性油气藏以”断导”模式成藏,与储层发育相匹配形成四个大的隐蔽性油气藏群.研究地震储层描述方法的适应性和敏感性,利用正、反演类比方法研究地震反射特征,实现了地震相和沉积相的转换.剖析典型的油气藏类型,分析成功的经验,总结失败的教训,得到了针对河流、冲积扇、三角洲、滩坝和浊积扇的描述流程和配套技术系列.