致密砂岩储层含气测井特征及定量评价

致密砂岩储层孔隙度低、渗透率低、非均质性强,气层所对应的测井响应特征较为复杂,气层识别和评价难度较大、多解性突出。传统上,利用常规测井曲线进行含气性评价多是定性评价,在利用智能识别法评价含气性时,也是利用分类模型进行定性评价;而利用常规测井资料定量评价含气性比较困难。本文首先以岩心、地质、试气资料和常规测井曲线为基础,利用交会图法进行致密砂岩含气特征分析,建立含气性定性评价指标;然后,利用广义回归神经网络（GRNN）预测含气量和含水量,构造含气性和含水性指示曲线,定量评价致密砂岩的含气性;最后,定性评价和定量评价综合使用,以评价致密砂岩含气性,并在苏里格地区盒₈段进行应用,取得了较好的应用效果。     

叠前反演方法在致密砂岩气储层预测中的应用

以鄂尔多斯东缘A区块为例,通过岩石物理正演分析,论证了储层岩石物理参数的敏感性,确定利用纵波阻抗与纵横波速度比参数进行储层的识别。在此基础上进行正演模拟,研究了地震的极限分辨率及不同厚度砂体的地震响应特征,确定了运用叠前地质统计学反演为核心的储层预测技术对该研究区太原组进行储层预测研究,以解决该区储层薄、横向变化快、单一岩石物理参数无法区分岩性等问题。地质统计学反演结果表明,该方法能有效的预测厚度大于3 m的储层。对比研究区内11口测井解释厚度与储层反演厚度表明,储层反演预测厚度平均误差为7.5%,其中5口盲井的平均误差为10.2%,一口新钻井的砂体厚度预测误差为1.73%,为该区的井位部署提供了可靠的资料参考。      

深层致密砂岩储层脆性指数评价新方法

储层岩石脆性评价是储层压裂改造方案设计的重要基础工作,对储层压裂改造效果有着重要影响。以准中地区深层致密砂岩储层为研究对象,开展了0~90 MPa多级围压下的岩石三轴试验,分析了围压变化对于岩石脆性的影响。针对现有脆性指数对目标储层岩石脆性评价效果不理想的情况,基于应力-应变曲线中的能量转化关系建立了新的脆性指数模型,包括岩石峰前峰后脆性指数和综合脆性指数。研究结果表明:试验围压对岩石脆性评价有着显著影响;岩石峰前脆性随围压增大先增加后减小,峰后脆性和综合脆性随围压增大而递减;研究区储层含砾细砂岩的脆性较细砂岩的脆性小,脆性差异主要表现在峰后脆性。      

扩展弹性阻抗反演技术在致密砂岩薄储层含气性预测中的应用

与叠后反演相比,叠前弹性阻抗对储层或烃类更为敏感,而扩展弹性阻抗反演是一种利用振幅随偏移距变化来分析、识别岩性和含气性的有效方法技术。笔者论述了扩展弹性阻抗反演方法理论和反演关键技术、步骤,并针对鄂尔多斯盆地北部DND气田盒1、山2段典型致密砂岩气藏的含气预测,提出了一套融合技术思路进行横波估测,该方法将公式法、模型法和神经网络法结合,以便在砂岩段使用模型法估算,在泥岩段以公式法为低频约束,同时结合神经网络法来预测泥岩段横波信息,避免了Xu-White模型由于总孔隙度测量不准确造成的泥岩段预测误差。实际应用表明,该方法能够满足致密砂岩薄储层含气预测,准确地预测了含气砂体的展布情况,预测结果与实钻吻合率高达90%。     

等效孔隙结构模型在鄂尔多斯致密含气砂岩中的应用

该文作者采集了鄂尔多斯大牛地气田二叠系下石盒子组钻井岩芯,在60 Mpa围压和50°C温度下进行了岩芯弹性参数 测试。通过岩石薄片分析孔隙结构特征,按照孔隙的纵横比值(<0.01, 0.01~0.9, >0.9)将孔隙划分为三类,进而对柔性孔隙 模型理论进行了修改,建立了孔隙结构模型。建立的模型应用于常规测井数据,通过自洽算法进行了纵波、横波速度和弹 性参数的估算。模型计算结果与测井曲线、岩芯实验测试结果进行了对比。结果显示模型与测井的速度曲线和泊松比值曲 线能很好地吻合,但模型预测的波阻抗值稍大于岩芯的测试结果。其原因在于利用模型计算声波阻抗时使用的密度值来自 于测井数据,而在储层状态下 , 由于上覆地层的压力,会使得岩石的密度增大 , 导致波阻抗值上升。研究成果表明了柔性孔 隙模型在鄂尔多斯致密砂岩弹性参数的预测中能取得很好的效果。     

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。     

基于叠前同时反演的致密砂岩储层预测及含气性识别——以苏里格S区块为例

苏里格S区块储层与围岩阻抗差异小、气水关系复杂,叠后纵波阻抗反演方法难以区分优质储层,通过研究区岩石物理分析可知,叠前参数纵横波比可以有效区分岩性和含气性。本文首先进行模型正演确定储层地震响应特征;然后通过适用于砂泥岩的Xu-White模型进行岩石物理建模及横波预测,建立岩石物理模板;其次采取线性去噪、剩余振幅补偿等处理方法对CRP道集进行优化;最后通过叠前同时反演定量预测储层厚度及含气性。结果表明：(1)储层顶界的地震反射特征为强波谷反射,底界反射不明显;(2)纵横波比小于1.68可有效划分砂岩,联合纵波阻抗小于12 200 g·cm^-3·m·s^-1预测储层,再由更低的纵横波比小于1.57识别含气性;(3)储层展布特征与含气性预测范围趋势相似,但在局部上存在差异,储层发育程度与其含气性不一定呈正相关。本文所提方法期望为下一步圈定有利含气储层面积及井位部署提供有力的技术支撑。     

金山气田致密砂岩储层含气性叠前地震预测方法研究

松辽盆地金山气田致密砂岩储层物性较差、流体地震响应特征弱,储层含气性有效识别和预测是精细勘探开发的关键。基于叠前地震道集提高品质处理及入射角道集叠加处理,开展致密砂岩含气储层AVO响应特征分析,优选流体因子属性定性预测含气储层展布范围;基于致密砂岩含气储层岩石物理交会分析,寻找含气性敏感弹性参数,优选纵横波速度比参数开展叠前反演刻画含气储层展布规律,实现致密砂岩储层含气性的定量预测。实际应用研究表明,预测结果与实钻井符合率较高,对其他地区致密砂岩储层含气性预测研究具有借鉴意义。     

AVO叠前反演在中等阻抗储层预测中的应用

新场气田须四下亚段TX94砂体为砂砾岩互层。前期勘探证实,砂岩为有效储层,由于砂岩与作为围岩的泥岩阻抗接近,而砾岩的阻抗又远远大于砂泥岩,常规地震属性及叠后反演无法准确识别砂岩。采用AVO叠前反演技术,综合应用纵波弹性阻抗和纵波、横波速度比,结合岩石物理模板,对砂岩进行了准确刻画。这里阐述了AVO叠前反演的原理,讨论了反演处理中的地震数据分析,岩石物理分析,子波提取,低频趋势模型建立等关键步骤。反演结果表明,AVO叠前反演能很好地识别砂岩,降低了勘探风险。     

基于声学数据反演定量评价致密砂岩储层微裂隙应力敏感性新方法

设计试验方法流程对塔中地区深层致密砂岩储层岩样进行不同围压条件下声学测试,提出基于声学数据反演定量研究致密砂岩储层微裂隙应力敏感性的评价方法。通过Biot相洽理论和DEM理论组合模型分别对岩石裂隙密度?和孔隙纵横比?进行反演,探讨了不同围压条件下岩石?、?的变化规律,并对微裂隙应力敏感性进行评价。结果表明:?随围压的增加而降低,?随围压的增加而增加,这主要是由于微裂隙的闭合引起的;根据不同围压条件下?值降低幅度可以确定发生闭合的裂隙或依然保持张开的裂隙所占的百分比;在较高围压条件下依然具有较大?值的样品应力敏感性较弱,反之,应力敏感性较强;定义试验中岩石内部孔裂隙性质发生急剧变化的点为转折点,发现该点对应的?值相差不大,该值可视为该致密砂岩储层的裂隙共性特征,并可作为裂隙相对发育程度的对比指标;分别探讨了?值(围压65 MPa)及所定义转折压力与岩石孔隙度间的相关性,结果表明,两者正相关性均非常好,对于该地区深层低渗致密砂岩储层而言,存在低应力敏感性的有利类型裂隙受岩石物理性质影响程度最大。     

利用模式识别技术识别致密砂岩含气层

准确识别致密砂岩含气层一直是测井解释工作所面临的一个难题，为准确识别致密砂岩含气储层，根据各种测井的响应特征，运用计算机模式识别技术进行气层综合识别。通过对实际资料处理与气层测试对比，气层识别的准确率可达到91％，储层划分的纵向误差均〈0．450m。     

叠前同时反演在低孔低渗型砂岩储层预测及含气性检测中的应用

四川盆地上三叠统须家河组地层是天然气勘探的重点目标,其中广安地区须六段储层属于低孔低渗型砂岩储层,其横向变化快,非均质性强,储层预测和含气性检测难度大。通过模型正演技术分析低孔低渗型砂岩储层的地震反射特征,利用测井数据进行交会图分析,得出纵波阻抗与横波阻抗联合应用是预测低孔低渗型砂岩储层的有效方法,LamdaRho弹性参数是进行储层含气性检测的敏感参数。在四川盆地广安地区利用叠前同时反演技术对低孔低渗型砂岩储层及其含气性进行了预测,确定了四川盆地广安地区须家河组须六下亚段气藏是上倾方向为断层遮挡、受储层发育控制的构造-岩性复合气藏。     

FAVO反演技术及其在深水砂岩储层中的应用

在AVO理论的基础上,利用时频分析技术获得频率依赖的反射系数信息,通过FAVO(Frequency dependent AVO)反演可以获得速度频散程度属性.由于地震波速度频散主要由孔隙流体的相关性,该属性可以作为识别因子实现储层流体检测.笔者推导了FAVO技术的反演公式,并选择刚果地区深水砂岩储层作为目标,通过一维数值模型和二维实际剖面,进行了含气砂体刻画和含气性识别研究.反演结果与钻井吻合程度较好,证明了该技术在深水砂岩储层流体识别中的有效性.     

基追踪弹性阻抗反演识别含气砂岩

砂岩储层含气后地震波阻抗会显著降低,因此阻抗反演是对含气砂岩储层进行预测的常用方法。但砂岩储层的波阻抗值不仅取决于含流体性质,还与岩石的孔隙度、矿物结构组分等多种因素有关,即使砂岩储层含气,其波阻抗也可能高于高孔含水砂岩,因此,叠后地震阻抗反演结果在含气砂岩储层预测中存在较强的多解性。由于利用了含气砂岩的AVO异常特性,叠前弹性阻抗在含气砂岩储层预测中比叠后地震阻抗具有更高的可靠性。为了提高弹性反演结果的精度,将基追踪反演(basis pursuit inversion,BPI)算法引入叠前弹性阻抗反演。该方法是将地震信号投影到奇、偶子波库上,通过投影值求得每道的相对反射系数,然后进行道积分得到相对弹性波阻抗。相比于传统的稀疏脉冲反演(sparse spike inversion,SSI)算法,基追踪弹性反演算法不需要建立初始低频模型,可显著提高薄层分辨能力和反演精度。通过合成信号的试算和实际地震数据的反演表明,基追踪叠前弹性反演可有效地对砂岩储层的含气异常进行检测,并且相比于传统SSI算法具有更高的反演精度。     

基于AVO的属性分析

针对川中地区砂体分布多,气藏分布在砂体的那个位置很难确定这一情况,对叠前数据用AVO中的Lambda-Mu-Rho技术获得流体的不可压缩性和硬度。同时对道集模型进行AVO分析处理,总结出不同流体饱和度情况下的地震响应特征;将分析结果与实际井旁道地震资料对比,从而建立可靠的储集层性质与地震响应特征的对应关系,为从地震资料中提取储集层参数提供了依据。利用Biot-gassman流体替换模型,分别求得模型在含油砂岩、含气砂岩和含水砂岩时的对应响应,即获得了多个点的截距-梯度交汇图。然后利用用AVO流体反演定量的得到流体的可能性分布,根据这些叠前属性再结合叠后反演的多个属性,综合评定了该区的气藏分布情况,通过已钻遇的井证实了预测的可靠性,该方法充分的应用了地震的叠前信息,解决了叠后反演所不能解决的流体分布预测问题,在砂体范围内找含流体可能性最大的砂,从而降低了勘探风险。     

致密性砂岩含气与含水的AVO异常特征比较分析——以长庆苏里格盒8砂岩为例

由于好的孔渗性砂岩油气田越来越少,致密砂岩气藏作为一种非常规气藏近年来逐渐成为勘探和开发的热点。以长庆苏里格盒8砂岩为例,对致密砂岩的AVO异常特性分析得出:AVO属性参数的变化可以反应出致密砂岩的含气性与含水性。含气与含水砂岩的共同特征是零炮检距的振幅P都为负。不同的是由于泊松比明显下降,在P/G交会图上,含气砂岩表现为较明显的AVO异常,AVO斜率(G)一般为负值;含水砂岩由于泊松比增加,AVO斜率(G)一般为正值。     

基于虚拟样本生成的致密砂岩储层参数预测

由于孔渗统计回归和测井解释方法在致密砂岩储层参数预测中表现不佳,人工智能方法被广泛应用于致密砂岩储层参数预测中。然而,可用的岩心数据很难满足人工智能大量学习样本的要求。因此,提出了基于高斯混合模型的虚拟样本生成方法,以解决缺乏训练样本的问题。该算法的通过拟合原始样本的分布来生成虚拟样本,填充了小样本数据之间的信息缺失。通过标准函数测试,该方法能有效生成训练数据,实际工区孔隙度和渗透率预测对比试验表明,经过虚拟样本扩充数据集后,模型的预测准确率分别提高了9.7%和18.6%,表明所提出的方法可以有效地提高小样本条件下的模型预测精度。     

缝洞型储层模型AVO属性特征分析

塔里木盆地是我国最大的含油气盆地,拥有巨大的油气资源潜力。但塔中地区奥陶系岩溶缝洞型储层埋藏深、类型复杂、储层非均质性强,所表现出的岩石地球物理特性不清楚。为了分析典型缝洞型储层模型含不同流体情形下的AVO特征,建立了过玉北1井的缝洞型储层地震地质模型,模型的3个储层段对应的孔隙度分别为10%,6%和8%,分别对应Ⅰ类储层、Ⅲ类储层和Ⅱ类储层,设计了3个储层段都充填气和3个储层段分别充填气、油、水3种不同流体时的2个模型,基于正演模拟共成像点道集记录(CMP),提取截距、梯度、纵横波反射系数及流体因子,采用AVO属性交汇分析方法,寻找油气识别的最佳属性组合,为叠前反演解释提供理论基础。