本文選題：薄互層 + 地震反演��； 參考：《吉林大學》2017年博士論文

【摘要】：地球物理勘探方法在地震勘探以及開發(fā)過程中的應用至關重要,對于我國油氣資源的可持續(xù)發(fā)展和國民經(jīng)濟建設也是不可或缺的。如今的勘探目標逐漸聚焦在地質(zhì)情況復雜和巖性復雜的油氣藏上(張晶,2013)。隨著石油勘探開發(fā)工作的不斷深入以及勘探目標的日趨復雜化,對地下儲層的預測精度的要求也在逐漸變高。我國石油勘探的目標以才油氣田為主。新生代含油氣盆地大多以薄砂層、泥巖沉積為主,含有少量的薄層碳酸鹽巖、頁巖及膏鹽層,地層巖性和厚度橫向變化較大,有很多薄互砂泥巖間互形成的多旋回多油層層狀儲層(蔡希玲,2007)。近年來,在本文研究區(qū),開發(fā)逐步進入中后期,石油勘探工作己經(jīng)進入到了精細勘探階段,工作的關鍵在于確定薄儲層的空間展布規(guī)律及其性質(zhì)。薄互層指的是不同巖性的薄層交互出現(xiàn)的一種地質(zhì)現(xiàn)象,相鄰兩層的巖性不同,比如砂泥巖薄互層。對于砂泥巖薄互層相對較發(fā)育的地區(qū),由于薄層之間地震波的傳播效應和調(diào)諧干涉作用以及儲層在在橫向上的多變性,使得地震波的振幅、頻率和相位都受到不同程度的影響,這和薄互層組中單層厚度的變化、層速度的變化以及密度等因素的變化有著一定的關系,導致地震波的波場特征隨之變得更加的復雜化。目前地震勘探中,對薄層甚至薄互層的研究占有越來越重要的地位。為了充分了解薄互層結(jié)構(gòu)的地震響應,本文開展了Zoeppritz方程,Aki-Richards近似方程,Shuey二項近似方程、Shuey三項近似方程和傳播矩陣地震響應特征的研究。首先從五種正演算法的理論入手,分析了Zoeppritz方程及其近似式和傳播矩陣算法本質(zhì)的區(qū)別:基于單界面反射的精確的Zoeppritz方程僅考慮界面的反射效應;雖然幾種近似式計算的側(cè)重點都有不同,但是由于算法理論上的限制,地震合成記錄都不能很好的還原薄互層結(jié)構(gòu);廣義傳播矩陣理論屬于反射率方法,基于界面連續(xù)性條件,在頻率域計算每個頻率的反射系數(shù),能夠充分考慮地震波反射、透射過程中的動力學特征,與其它方法相比更適于薄互層地震響應的計算。文章用兩組不同巖性和結(jié)構(gòu)的薄互層儲層對以上幾種正演方法進行對比分析,來驗證以上結(jié)論,為之后的反演算法提供正演模擬。為了充分了解研究區(qū)的巖石物理關系,本文預測了研究區(qū)4口井砂、泥巖橫波速度;建立了研究區(qū)4口井中砂、泥巖孔隙度與縱波阻抗、橫波阻抗、縱橫波速度巖石物理模版;研究發(fā)現(xiàn),傳統(tǒng)線性或非線性擬合的方式,不適用于研究區(qū)測井數(shù)據(jù)。為解決這一問題,給出了用于分析的統(tǒng)計巖石物理模板,與傳統(tǒng)方法相比,能夠較好的解釋砂泥巖巖石物理關系。為之后正演模擬和反演算法提供先驗信息。本文在提出針對薄互層的反演算法前,應用現(xiàn)階段已經(jīng)比較成熟的廣義S變換進行了薄互層理論模型、實際數(shù)據(jù)時頻分析。計算結(jié)果表明,時頻分析能夠反映薄互層反射特征,但由于分辨率的限制,在薄互層精細結(jié)構(gòu)直接預測方面存在困難;研究了頻變AVO算法,頻散屬性DP和DG能夠預測與流體類型有關性質(zhì),但是由于時頻分析分辨率的限制,算法不適用于薄互層結(jié)構(gòu)識別;根據(jù)以上分析,要解決該薄互層結(jié)構(gòu)研究區(qū)的問題,將進一步開發(fā)基于全頻帶地震信息的薄互層地震反演技術,并用于實際地震數(shù)據(jù),驗證方法的有效性根據(jù)以上的分析研究,本課題針對研究區(qū)致密砂泥巖薄互層地震識別與描述問題,首先分析研究區(qū)致密油儲層測井數(shù)據(jù),建立標志層以下薄互層中砂、泥巖孔隙度與彈性參數(shù)的巖石物理關系;之后,提取并設計研究區(qū)典型薄互層地質(zhì)模型,通過傳播矩陣理論計算典型砂泥巖薄互層結(jié)構(gòu)的頻變AVO地震響應特征;同時,開發(fā)測井尺度高精度合成地震記錄算法;最后,開發(fā)基于波形對比的反演技術,反演標志層以下砂泥巖薄互層結(jié)構(gòu),所得結(jié)果可用于有利儲層預測。
[Abstract]:The application of geophysical exploration method is very important in the process of seismic exploration and development. It is also indispensable for the sustainable development of oil and gas resources in China and the construction of national economy. The exploration targets are gradually focused on the oil and gas reservoirs with complex geological conditions and complex lithology (Zhang Jing, 2013). The requirements for the prediction accuracy of the underground reservoir are also becoming higher and higher. The target of oil exploration in China is mainly oil and gas fields. Most of the Cenozoic Oil and gas basins are mainly thin sand beds and mudstone deposits, with a small amount of thin layer carbonate rocks, shale and gypsum salt layers, stratigraphic lithology and thickness transverse. In recent years, the development of petroleum exploration has entered the stage of fine exploration, and the key of the work is to determine the spatial distribution law and its properties of thin reservoirs. Thin interbeds refer to these in recent years. A geological phenomenon that interacts with thin layers of different lithologies, with different lithologies in two adjacent layers, such as thin sandstone and mudstone interbeds. For areas with relatively developed sand mudstone thin interbeds, the amplitude, frequency and phase of seismic waves are caused by the propagation and tuning interference of the thin layers of seismic waves and the transversal variability of the reservoir. It is affected by different degrees, which has a certain relationship with the change of single layer thickness, the change of layer velocity and the change of density in the thin interlayer group, which leads to the more complicated characteristics of the wave field of seismic waves. In order to fully understand the seismic response of thin interbedded structures, the Zoeppritz equation, Aki-Richards approximation equation, Shuey two term approximate equations, Shuey three approximation equations and the seismic response characteristics of propagation matrix are studied in this paper. First, the Zoeppritz equation and its approximation and propagation matrix algorithm are analyzed from the theory of five forward algorithms. The qualitative difference: the exact Zoeppritz equation based on the single interface reflection only considers the reflection effect of the interface; although the emphasis of several approximate calculations is different, the seismic synthesis records can not reduce the thin interbed structure well because of the limitation of the algorithm, and the generalized propagation matrix theory belongs to the reflectivity method based on the interface. The reflection coefficient of each frequency in the frequency domain is calculated in the frequency domain, which can fully consider the seismic wave reflection and the dynamic characteristics in the transmission process. Compared with the other methods, it is more suitable for the calculation of the seismic response of thin interbed. This paper compares and analyses the above several forward methods with two groups of thin interbedded reservoirs with different lithology and structure. In order to fully understand the rock physical relations in the study area, this paper predicted 4 wells in the study area and the shear wave velocity of mudstone in the study area, and established the sand in 4 wells in the study area, the porosity of the mudstone and the P-wave impedance, the shear wave impedance and the longitudinal shear wave velocity. In order to solve this problem, a statistical rock physical template is given to solve this problem. Compared with the traditional method, it can better explain the physical relationship between sand and mudstone, and provide a priori information for the forward modeling and inversion algorithm. Before the algorithm, the thin interbed theory model and real time frequency analysis are carried out with the more mature generalized S transform at the present stage. The results show that the time frequency analysis can reflect the reflection characteristics of thin interbed, but because of the limitation of the resolution, there are difficulties in the direct prediction of thin interbed fine structure. The frequency variant AVO algorithm and the frequency dispersion are studied. DP and DG can predict the nature of fluid type, but due to the limitation of the resolution of time frequency analysis, the algorithm is not suitable for thin interbed structure recognition. The validity of the method is based on the analysis of the above analysis. In view of the problem of seismic identification and description of thin mudstone thin interbeds in the research area, this paper first analyzes the log data of the dense oil reservoir in the study area, establishes the rock physical relationship between the sand in the thin interbeds below the mark layer, the porosity of the mudstone and the number of elastic parameters, and then extracts and designs the research. The typical thin interbed geological model is used to calculate the frequency variant AVO seismic response characteristics of the typical sand mudstone thin interbedded structure through the propagation matrix theory. At the same time, the high precision synthetic seismic record algorithm is developed by developing the well logging scale. Finally, the inversion technique based on the waveform contrast is developed to retrieve the thin interbed structure of sand and mudstone below the mark layer, and the results can be used for the results. Reservior prediction.

【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：P631.4

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本文編號：1889760