前人的巖石物理研究證明,縱波（P波）速度在地震頻帶內(nèi)的頻散現(xiàn)象與地層的含氣性有關(guān),會(huì)產(chǎn)生頻變的縱波反射系數(shù)。但是,傳統(tǒng)的利用疊前振幅隨入射角變化的反演方法,即AVA（amplitude-versus-angle）反演忽略了頻散信息,且大部分的AVA反演都選擇將具有強(qiáng)非線性特征的正演方程線性化。因此,在對(duì)具有明顯速度頻散現(xiàn)象的地層進(jìn)行反演時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生不可忽略的誤差�？紤]到AVA反演的線性化操作帶來的誤差以及加入速度頻散信息的頻變AVA反演（AVAF反演）的復(fù)雜性,本文以增加計(jì)算復(fù)雜度和反演不適定性為代價(jià),使用由波動(dòng)方程導(dǎo)出的傳播矩陣正演模型和基于粒子群優(yōu)化算法的AVAF反演來展開研究。通過試驗(yàn),在地層的縱波速度存在明顯頻散現(xiàn)象的情況下,AVAF反演的效果要明顯優(yōu)于AVA反演,但反演問題仍然存在很強(qiáng)的不適定性。為此,基于巖石物理的理論和實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí),本文向反演過程中添加了限制縱波速度隨頻率變化的約束,以進(jìn)一步削弱反演問題的不適定性。并基于多次反演得到的頻散縱波速度,提出了平均速度頻散曲線、頻散強(qiáng)度以及特征頻率這三個(gè)統(tǒng)計(jì)性的流體指示因子,分別用于宏觀認(rèn)識(shí)速度頻散規(guī)律、識(shí)別部分含氣區(qū)域以及區(qū)分高含... 

【文章來源】：中國石油大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

不同滲透率的儲(chǔ)層對(duì)應(yīng)的縱波速度頻散曲線（a）和1/Q頻散曲線（b）

第2章巖石物理理論與正演分析-10-（a）（b）圖2.1不同滲透率的儲(chǔ)層對(duì)應(yīng)的縱波速度頻散曲線（a）和1/Q頻散曲線（b）Fig.2.1Frequency-dependent(a)P-wavevelocityand(b)attenuationofthereservoirforthecaseofdifferentpermeability.仍然使用表2.1和表2.2中的模型參數(shù)，固定儲(chǔ)層的滲透率為1mD，含氣飽和度為30%，僅改變儲(chǔ)層的孔隙度，利用斑塊飽和模型計(jì)算的頻散縱波速度和1/Q如圖2.2所示。由圖2.2可知，孔隙度的變化主要影響速度的大小和地震波能量的衰減程度，對(duì)速度的頻散特征影響不大，圖2.2a中各個(gè)孔隙度的速度頻散曲線近乎于平行，但是速度的大小差異較大。與改變滲透率不同，圖2.2b中展現(xiàn)了不同孔隙度下1/Q大小的顯著差異，它反映了地震波在穿過不同孔隙度的儲(chǔ)層時(shí)能量衰減的差異，但特征頻率并未觀察到明顯的差異。（a）（b）圖2.2不同孔隙度的儲(chǔ)層對(duì)應(yīng)的縱波速度頻散曲線（a）和1/Q頻散曲線（b）Fig.2.2Frequency-dependent(a)P-wavevelocityand(b)attenuationofthereservoirforthecaseofdifferentporosity.

中國石油大學(xué)（北京）碩士學(xué)位論文-11-由于最終目的是預(yù)測(cè)地層的含氣性，因此，需要重點(diǎn)關(guān)注含氣飽和度變化給頻散曲線帶來的差異。根據(jù)工區(qū)的井資料可以大致確定工區(qū)儲(chǔ)層的孔隙度和滲透率，孔隙度約為10%，滲透率約為1.2mD。固定這兩個(gè)物性參數(shù)，對(duì)儲(chǔ)層含氣飽和度變化引起的速度頻散差異進(jìn)行分析。改變儲(chǔ)層的含氣飽和度，利用斑塊飽和模型計(jì)算儲(chǔ)層的速度頻散曲線如圖2.3b所示，對(duì)圖中的速度頻散曲線求取梯度，得到頻散梯度曲線如圖2.3a所示。由圖2.3b中含氣飽和度為5%、70%和80%三條曲線可知，儲(chǔ)層的含氣飽和度不同，也會(huì)導(dǎo)致速度頻散趨勢(shì)的變化，在高含氣飽和度和高含水飽和度的情況下，速度的頻散現(xiàn)象較弱，甚至觀察不到明顯的頻散現(xiàn)象。圖2.3a中的頻散梯度曲線也同樣反映了這一點(diǎn)，這三個(gè)含氣飽和度對(duì)應(yīng)的頻散梯度值都非常小，接近于0，即使是在特征頻率處，對(duì)應(yīng)的梯度值也遠(yuǎn)小于其他含氣飽和度的情況。而儲(chǔ)層在部分含氣（含氣飽和度中等）的情況下，速度頻散明顯，頻散梯度的峰值較大，這也符合White的巖石物理理論研究和Batzle的實(shí)驗(yàn)研究。（a）（b）圖2.3不同含氣飽和度的儲(chǔ)層對(duì)應(yīng)的速度頻散曲線和頻散梯度曲線。（a）不同含氣飽和度的頻散梯度曲線；（b）不同含氣飽和度的速度頻散曲線Fig.2.3Frequency-dependent(a)P-wavevelocitygradientand(b)P-wavevelocityofthereservoirforthecaseofdifferentgassaturation.由以上的巖石物理分析可以知道，如果能夠通過反演方法得到儲(chǔ)層的縱波速度頻散曲線，就可以利用速度頻散的趨勢(shì)來解釋儲(chǔ)層的含氣性。當(dāng)速度頻散明顯時(shí)，可以認(rèn)為儲(chǔ)層是部分含氣的，或者含氣的可能性較大。而速度頻散較弱或者幾乎沒有速度頻散時(shí)，無法直接利用頻散強(qiáng)弱來解釋含氣性�？赡芎瑲怙柡投群芨�，也可能含氣飽和度?

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3132108