薄储层的反射特性及其AVO属性分析

针对薄储层地震反射模型,利用Gassmann流体置换方程分析了薄储层的孔隙度和含油、含气饱和度等因素对P波速度、S波速度和介质密度的影响;根据薄层反射动力学和粘弹各向异性理论,利用AVO技术研究了薄储层物性参数与地震反射特征之间的关系。研究结果表明,含气饱和度的变化使气体的可压缩性发生改变,P波速度随含气饱和度的增加由急剧降低转为缓慢升高;孔隙度的变化对P波速度、S波速度和介质密度的影响要大于含油、含气饱和度变化的影响;不同孔隙度薄层的AVO响应差异明显;孔隙度增加,AVO属性中的截距和梯度对含气饱和度的变化比对含油饱和度的变化敏感;薄层反射的AVO响应与薄层厚度有关,薄层厚度增加时,对其含油和含气饱和度的变化,梯度属性比截距属性更敏感。     

含气砂岩AVO正演的半定量分析

孔隙度和含气饱和度是影响地震AVO响应的重要因素。采用AVO正演方法模拟不同储、盖层组合、不同孔隙度和含气饱和度时的地震反射,基于Zoeppritz方程的Shuey两参数近似式和Castagna砂岩分类方案,利用AVO截距和斜率属性的变化规律对储层含气性进行尝试性的定量分析。AVO正演模拟结果表明,含气砂岩顶面的AVO响应变化是孔隙度和含气饱和度的综合响应,且在孔隙度增大时以截距下降为主,在含气饱和度增大时以斜率下降为主;且当含气饱和度大于20%后,AVO响应变化减弱。当盖层阻抗低于储层骨架阻抗时,随孔隙度和含气饱和度的增大AVO响应类型由Ⅱ类过渡为Ⅲ类;当储、盖层骨架阻抗相当时,其类型由Ⅲ类过渡为Ⅳ类;当盖层阻抗高于储层骨架阻抗时,AVO响应主要为Ⅳ类。     

垦东北部馆陶组河流相储层正演模拟效果

针对济阳坳陷上第三系广泛发育的浅层疏松的河流相砂岩储层,以垦东北部馆陶组曲流河砂岩储层为例,通过基于测井资料的岩石物理特征分析,根据研究区实际条件建立含不同流体储层正演模型,应用垂直入射正演模拟、叠前AVO正演及基于Gassmann方程的流体替换技术分析研究储层含不同流体引起的弹性参数变化、地震反射特征及AVO响应变化规律。研究结果表明,对于浅层河流相,储层含油气后速度、密度进一步降低,相对较厚的油气层与围岩形成振幅较强的反射,油层与气层均表现为振幅随入射角增大而增大的Ⅲ类AVO异常,而水层则表现出随入射角增大而减小的特征;含气饱和度的变化使气体的可压缩性发生改变,P波速度随含气饱和度的增加由急剧降低转为缓慢升高。研究结果对应用叠后属性、叠前反演对含油气储层的有效识别具有一定的指导意义。     

基于黏滞—弥散理论的含气砂岩数值模拟与分析

黏滞—弥散波动方程理论能够将含油气储层的地震响应特征与频率紧密联系起来,而斑块饱和模型则常用来描述经典含气砂岩的岩石物理特征。根据Johnson理论,通过计算岩石动态体积模量可以得到等效纵波相速度和品质因子的频散关系,改变含气饱和度能够对砂岩中地震波速度的衰减产生十分显著的影响,在地震频段可高达数百米每秒。当地震频率较高时,含气饱和度越高地震波衰减越强;地震频率足够低时,含气饱和度越高地震波衰减越弱。根据Carcione衰减机制,结合叠前相移加插值黏滞—弥散波动方程正演,对三类经典含气砂岩的地震响应特征进行数值模拟,发现增大含气饱和度可使储层下界面反射产生明显"时间延迟",且地震波在欠压实和中等压实的砂岩储层中表现出一定的主频降低现象;渗透率的增大能够改变介质中流体的流动性,但对含气储层的地震响应影响相对较小。     

基于White模型的含气砂岩垂直入射地震响应特征分析

基于空间周期排列的球状斑块饱和模型(White模型)和动态体积模量理论,研究了含气饱和度和渗透率对固结良好、中等固结和未固结砂岩储层地震响应特征的影响,结果表明:1当含气饱和度增大时,地震纵波相速度的衰减会更加明显,在地震频段内可达数百m/s,而渗透率增大对其造成的影响则相对较小;2高频情况下,含气饱和度越高,逆品质因子越高,地震波衰减越强;3低频情况下,含气饱和度越高,逆品质因子越低,地震波衰减越弱。利用相移法波动方程正演对三类砂岩储层地震响应特征进行了数值模拟,结果显示:1增大含气饱和度可使储层下界面反射产生时间延迟,且在未固结和中等固结的砂岩储层中十分明显,地震波主频逐渐向低频方向移动;2在含气饱和度较高的状态下,介质中流体的流动性增强,导致渗透率对地震波速度的衰减能力增强。     

火山岩AVO正演及应用

岩石的孔隙度、流体饱和度等信息是影响AVO(地震波振幅随偏移距变化)的重要因素.根据松辽盆地北部某地区全波列测井数据,利用Gassmann方程对含气性地层进行了流体替换研究,分析了孔隙度及含气饱和度变化对地层AVO的影响,正演研究表明,纵横波速度比、泊松比是识别气藏的有效属性.AVO的响应表明,对松辽盆地北部某地区低孔隙度火山岩储层,孔隙度的变化对AVO的影响要大于流体的影响.AVO截距(P)和斜率(G)交会分析表明,P属性对含气饱和度变化要比G属性敏感.     

孔隙度与含气饱和度变化正演模型特征分析

由于四川盆地某工区珍珠冲段致密砂岩储层因低孔隙性和含气饱和度变化所产生的地球物理特征变化相对较弱,故而难以确定其有利的储集空间.在分析工区岩石地球物理特征的基础上建立含气储层的地震地质模型,然后对模型进行波动方程有限差分数值模拟及叠前深度偏移处理,最后对其进行波场特征和地震属性分析,分析地震振幅属性与孔隙度及含气饱和度...     

清水洼陷致密砂岩地震岩石物理特征及优势储层预测

针对常规叠后反演无法准确预测储层中流体的问题,采用叠前AVO 流体预测方法,分析清水洼陷致密砂岩中的岩石物理特征及AVO响应特征,开展叠前流体因子反演研究。通过岩石物理实验测定致密砂岩的弹性模量及砂岩饱和不同性质流体时的纵横波速度关系,开展流体替代及叠前AVO分析。研究结果表明:清水洼陷致密砂岩在饱和油、气、水状态下,密度和泊松比变化明显,尤其是含气后密度和泊松比迅速减小,AVO反射振幅表现为随偏移距增大而快速衰减的特征。利用该特征及实测泥石基线约束叠前AVO流体因子反演,有效地提高了该区致密砂岩油气预测的准确性,为该区油气水关系的准确预测奠定基础。     

清水洼陷致密砂岩地震岩石物理特征及优势储层预测

针对常规叠后反演无法准确预测储层中的流体的问题,采用叠前AVO 流体预测方法,分析清水洼陷致密砂岩中的岩石物理特征及AVO响应特征,开展叠前流体因子反演研究。通过岩石物理实验测定致密砂岩的弹性模量及砂岩饱和不同性质流体时的纵横波速度关系,开展流体替代及叠前AVO分析。研究结果表明：清水洼陷致密砂岩在饱和油、气、水状态下,密度和泊松比变化明显,尤其是含气后密度和泊松比迅速减小,AVO反射振幅表现为随偏移距增大而快速衰减的特征。利用该特征及实测泥石基线约束叠前AVO流体因子反演,有效地提高了该区致密砂岩油气预测的准确性,为该区油气水关系的准确预测奠定基础。     

多分量地震资料在识别隐蔽河道砂岩中的应用

在四川盆地秋林地区的多分量地震资料解释过程中,发现一类特殊的沙溪庙组砂岩储层：在纵波剖面上反射特征不明显,很难发现;在转换波剖面上反射特征明显,能够清晰地识别。多分量地震资料采用炸药震源激发、DSU3数字三分量检波器接收;资料处理以PP、PS波保幅处理为目标,针对PS波信噪比低的难点,使用分区、分域、分步保真与保幅噪声衰减技术,有效地提高了PS波资料信噪比;在井震标定的基础上,分别解释了PP、PS波目的层,并以PP波层位为基准,将PS波层位校正至PP波时间域,从而使PP与PS波在时间域匹配。根据多分量地震解释结果获得以下认识：(1)由于沙溪庙组砂岩纵波速度对孔隙度较敏感,致使PP波反射振幅受砂岩孔隙度影响较大;在一定孔隙度范围内,纵波速度、密度等弹性参数组合导致隐蔽河道砂岩在PP波剖面上没有明显反射,隐藏在泥岩中难以识别,以往的勘探过程常常漏掉这类储层。(2)PS波反射振幅受孔隙度变化影响小,在预测岩性方面比PP波更具优势,利用多分量地震资料进行属性分析,能够清晰地刻画河道的空间展布特征。钻井结果验证了上述认识,并利用多分量地震资料在沙溪庙组发现了大面积纵波勘探遗漏的河道砂岩,为该区下...     

用多分量地震数据识别商业性天然气储层与漏气层

因为含气饱和度的高低能产生非常相似的地震AVO、亮点和速度下拉异常，所以识别局部气藏比较困难.这通常可以用Gassmann理论来解释，即：（1）岩石孔隙中少量的气就能使岩石的不可压缩性大大降低，而进一步增加孔隙中的含气量，对岩石不可压缩性影响不大；（2）切变模量不受岩石孔隙中非粘性流体的影响。此外，正象通过体积平均方程预测的那样，岩石的体积密度是随含水饱和度逐渐变化的。因此,含气饱和度低的储层和含气饱和度高的储层有相似的VP和VP/Vs（或者等价于泊松比）值。所以在很多情况下，用现有的油气检测指标和技术还不能识别含气饱和度的高低。这些油气指标有的是根据VP变化得到的，如速度异常；有的是基于泊松比变化得到的。基于泊松比变化的油气指示有很多种－亮点、P波地震数据的振幅随炮检距变化、P波数据或多分量数据获得的VP／Vs、流体系数（Smith和Gidlow,1987)、Lame岩石物理参数（Goodway等，1997）等等，有时可以根据岩石密度区分含气饱和度的高低，但是由于岩性变化引起的密度变化远大于流体变化引起的密度变化，因此后者常常被前者所掩盖（Zhu,2000)。     

AVO技术在孟加拉湾含气性检测中的应用

孟加拉湾研究区砂体比较发育,主要为海洋深水沉积水道和朵叶体,在地震剖面上表现为强振幅的亮点特征,横向变化快,但并非都含油气,因此开展油气检测在该地区尤为重要。本文利用Zoeppritz方程的Aki&Richards近似式和Shuey近似式反演了一系列叠前AVO属性体,如:P波速度、S波速度、P波阻抗、S波阻抗、截距(P)、梯度(G)、P×G、近道叠加数据和远道叠加数据、流体因子、泊松比等等。结合钻井资料进行正演模拟、流体替换及岩石物理分析,确定了相应的地震振幅响应特征,并计算了相应的AVO属性,为直接利用地震资料进行AVO油气检测奠定了基础。研究表明,如果储层含气,振幅随炮检距的增大而增大,此外,P波速度、P波阻抗、λρ和泊松比变化较大,属于Ⅲ类AVO异常;如果储层含水,这些属性仅有微小的变化。本文优选了P×G、流体因子、泊松比、P波阻抗和λρ进行分析,在研究区发现了多个含气目标。     

用AVO方法从定性到半定量检测砂岩含气性

介质的孔隙度、含气饱和度等是影响地震波振幅随炮检距变化的重要因素.在已知含气饱和度和泊松比变化关系的基础上,应用Wyllie公式,对不同孔隙度情况下的砂岩介质做变含气饱和度正演模型研究,并通过P、G交会图分析它们的AVO响应特征,使以往的AVO定性解释变为半定量化,从而更好地为AVO反演服务.     

黄骅坳陷白水头-唐家河地区东营组地层地震模拟及响应曲线分析

根据对黄骅坳陷白水头—唐家河地区东营组钻井资料的统计分析，设计了3种不同地质模型．用于分析不同厚度、不同孔隙度和不同流体性质的储层所表现出的地层速度和密度特性，进而通过地震正演模拟研究，得到不同储层参数状况下的响应曲线。分析响应曲线发现，在该地区，当含水砂岩厚度为20m时．其地震反射振幅最大；而含油帮岩在厚度为18m时达到最大。当孔隙度达到22％时．含油砂岩的地震反射振幅会发生极性反转；而含水砂岩在孔隙度为28％时极性反转。这就为该地区的地震储层预测提供了依据。     

Russell流体因子在致密砂岩气层检测中的应用

致密砂岩气藏的储层孔隙度一般都低于12%,导致孔隙中由流体差异引起的弹性参数差异小,在储层厚度较薄的情况下,常规AVO方法很难解决致密砂岩中的气水预测问题。为此通过对比现有的流体检测技术,优选出Russell流体因子作为致密砂岩流体检测的有效参数,进行单界面正演模拟测试后,得知Russell流体因子检测方法在入射角小于30°的范围内能够较好地拟合Zoeppritz方程,所获得的计算结果具有较高的精度,表明利用该方法能在小角度范围内比较准确地从叠前道集中拟合出流体因子属性。基于对鄂尔多斯盆地苏里格气田上古生界下二叠统下石盒子组盒8段致密砂岩气层的检测实践,对该方法进行了可行性分析。结果表明:在有效储层的孔隙度分布范围内,Russell流体因子的负异常越明显,其指示的储层含气饱和度就越高。结论认为,利用Russell流体因子来表征含气饱和度的相对大小、进行致密砂岩气层检测、指示含气储层的纵横向分布是可行的、可靠的。     

储层砂岩的各向异性

对泵油饱和南京砂岩施以正弦波载荷来模拟地震波在储层砂岩中的传播,进而研究地震波的频率和振幅对储层砂岩的衰减,杨氏模量,泊松比,纵横波速度和各向异性的影响,获得了以下结论：（1）随正弦波频率的增高,杨氏模量,泊松比,纵横波速度都增大,频率越高,增长速度越快,频散效应越显著,（2）当固定频率,不断增大应变振幅的增大,而杨氏模量和泊松比及纵横波速度却反而降低,（3）无论是随频率的增高,或应变振幅的增大,上述物理力学参及动力学参数都丰在极为明显的各向异性,这种各向异性既与南京砂岩固有的各向异性有关,也与饱和流体沿旗加压力方向的流动和扩散有关,这种压力引非破坏性小形变,将导致储层的各向异性。     

鄂尔多斯盆地山西组二段煤层对下伏砂岩地震反射特征影响的数值模拟分析

针对含煤岩系中煤层对下伏砂岩储层地震响应的强烈干涉作用,基于鄂尔多斯盆地下二叠统山西组二段含煤岩系沉积序列,构建了两个地质模型进行正演模拟分析,从理论上研究了上覆煤层厚度及位置对下伏层状砂岩地震反射特征的影响。分析结果表明,煤层厚度、位置和地震子波频率会导致砂岩顶、底界面地震反射特征出现较大差异。由于上覆煤层的干涉作用,不仅下伏砂岩地震反射极性会发生反转,而且砂岩顶、底界面反射振幅也会随煤层厚度和位置的变化而变化;上覆煤层厚度或位置不稳定时,砂岩顶、底面地震反射振幅不能反映砂岩厚度变化,不能利用砂岩顶、底面地震反射振幅预测厚度小于1/4波长的薄层砂岩厚度。     

应用周期性成层Patchy模型分析薄层反射特征

针对地下薄储层的物性对地震波的传播和储层厚度的定量预测影响大的问题,基于周期性成层Patchy模型对薄层进行描述,详细推导了地震波在孔隙薄层介质中的传播规律,给出了薄层反射波的振幅和相位的表达式。针对不同物性参数,进一步分析薄层内地震波多次反射叠加后的振幅谱和相位谱特征,发现薄储层的渗透率、孔隙度和饱和度对薄层多次反射波的振幅和相位的峰值频率均有影响,因此,利用薄层厚度对峰值频率的影响规律预测薄层厚度时,必须考虑薄层的物性参数。利用周期性层状Patchy模型建立的薄层介质,克服了均匀各向同性完全弹性薄层介质的局限性。数值分析结果为薄储层的地震资料解释提供了理论依据。     

基于统计岩石物理的含气储层饱和度与孔隙度联合反演

从地震数据中得到饱和度与孔隙度等储层物性参数是进行储层评价的关键。利用Gassmann方程讨论了储层岩石骨架特征、孔隙流体特征对介质地震弹性性质的影响．研究结果表明利用地震弹性属性反演饱和度等物性参数有其实现的特定岩石物理基础．其一是在气／水／油多相流体中,气体的体积模量相对于水／油的体积模量具有一定的可比性。而不能被忽略;其二是岩石骨架的纵波阻抗等弹性属性对所赋存孔隙流体的变化较为敏感。这样岩石的纵波阻抗等弹性参数随含水饱和度变化的变化率会明显增大,从而降低了从地震弹性属性中求取饱和度的不确定性和不稳定性。考虑到孔隙度与饱和度对储层岩石弹性特征影响的相关性,给出了基于随机岩石物理模型的Bayesian技术对孔隙度与含水饱和度进行联合反演的方法和步骤,并将该方法运用于高孔隙度含气砂岩储层的孔隙度及含水饱和度的预测中获得了较好的应用效果。     

鄂尔多斯盆地中东部盐下储层预测关键技术

鄂尔多斯盆地中东部奥陶系膏盐岩下发育白云岩储层,由于储层薄,非均质性强,与围岩阻抗差异小,致使利用地震方法预测储层难度较大。为此,结合前人的研究成果,在奥陶系碳酸盐岩内幕高精度成像资料的基础上,形成了模型正演、岩石物理建模、基于敏感参数的叠前弹性参数反演、含气性检测等针对性储层预测关键技术,在储层预测和井位部署中获得了较好的效果,获得以下认识:①盐下有利储层的地震反射特征为弱复波反射;②选取Brie指数等于2时的Brie方程计算研究区混合流体的体积模量,能较好地表征盐下储层弹性参数与含气性的关系,可用于岩石物理建模和横波预测;③气层的泊松比小于0.27,它与纵波阻抗交会可以较好地圈定有效储层,流体活动性属性的高频"小负异常"指示含气储层。