地震各向異性的重要性自1986年首次在油氣藏中觀測以來得到了石油行業(yè)的認(rèn)可,自那以后,地震各向異性在解決地球物理問題上的應(yīng)用一直受到人們的關(guān)注。然而,許多問題仍然存在,這限制了該技術(shù)的應(yīng)用。目前,越來越多的三維多分量地震數(shù)據(jù)具有寬方位角。這些為地震各向異性的研究提供了更多的機(jī)會(huì)。本文的研究重點(diǎn)是利用橫波分裂在三維多分量地震數(shù)據(jù)中對地下裂縫進(jìn)行表征,提高轉(zhuǎn)換波成像質(zhì)量,探測裂縫性儲層的流體類型,以及綜合利用VSP和地面地震資料對裂縫儲層進(jìn)行解釋,對裂縫性油藏勘探和監(jiān)測具有重要意義。為了利用橫波分裂表征地下裂縫系統(tǒng),首先分析了轉(zhuǎn)換橫波分裂發(fā)生的原理,給出了橫波分裂現(xiàn)象的數(shù)學(xué)解釋。研究了橫波分裂分析與補(bǔ)償?shù)乃惴?比較了幾種橫波分裂屬性（快橫波極化方位和時(shí)間延遲）分析準(zhǔn)則。之后設(shè)計(jì)了多層裂縫系統(tǒng),采用有限差分法數(shù)值模擬了裂縫地層的波場響應(yīng),對合成記錄進(jìn)行了橫波分裂分析與補(bǔ)償證明了本文橫波分裂分析與補(bǔ)償算法的可行性。然后對SH裂縫儲層轉(zhuǎn)換波資料進(jìn)行了分析,補(bǔ)償結(jié)果改善了指示橫波分裂的“雙眼現(xiàn)象”。為了對XC多組裂縫地層進(jìn)行準(zhǔn)確成像。首先研究了多層裂縫系統(tǒng)的橫波分裂層剝離算法,模型數(shù)據(jù)驗(yàn)證了層剝離... 

【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)】：138 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

各向異性介質(zhì)中的橫波分裂[9]

中國石油大學(xué)（北京）博士學(xué)位論文-3-在剪切波數(shù)據(jù)采集中，如果水平接收端與各向同性面方向和對稱軸方向不一致，則將快速的S1波和慢的S2波都投影到徑向和橫向分量中。記錄的R(徑向)和T(橫向)分量可以轉(zhuǎn)換為快橫波S1和慢橫波S2分量：cossin[()()][1()2()]sincosRtTtStSt(1.1)θ是徑向方向和裂縫方向之間的夾角。徑向方向是沿著裂縫方向時(shí)。當(dāng)θ=0,只有快速S1分量是在徑向分量記錄。同時(shí)，在橫向分量上只記錄了緩慢的S2分量。當(dāng)θ=90，徑向和橫向分量只包含緩慢S2和快速S1分量。同樣，快速S1和慢S2分量也可以轉(zhuǎn)換為徑向和橫向分量：cossin[1()2()][()()]sincosStStRtTt(1.2)基于這種關(guān)系，Alford旋轉(zhuǎn)通常用于將徑向和橫向構(gòu)件旋轉(zhuǎn)到快速S1和慢S2分量[3]。然后可以得到快速S1和S2構(gòu)件之間的時(shí)間延遲，用于估計(jì)裂縫密度。在VSP數(shù)據(jù)上經(jīng)常進(jìn)行剪切波分裂分析，因?yàn)樗菀追治鼋怪鄙渚�路徑的剪切波數(shù)據(jù)[4,5]。純剪切波地震數(shù)據(jù)的直接采集由于成本高、數(shù)據(jù)質(zhì)量低而沒有得到廣泛的應(yīng)用。實(shí)際應(yīng)用利用傳統(tǒng)的縱波源，研究PS轉(zhuǎn)換波數(shù)據(jù)，而非純剪切波數(shù)據(jù)。在圖2-3中所示，PS轉(zhuǎn)換波也受橫波分裂的影響。圖1.3轉(zhuǎn)換波(PS波)分裂現(xiàn)象。(P-SV1和P-SV2分別代表分裂的快和慢的PS轉(zhuǎn)換波)Fig.1.3Convertedwavesplitting.(P-SV1fastconvertedwave,P-SV2slowconvertedwave)在裂縫介質(zhì)中，PS轉(zhuǎn)換波也被分裂成一個(gè)快速的P-SV1波和一個(gè)慢的P-SV1波。在裂隙介質(zhì)的寬方位角轉(zhuǎn)換波測量中，快速的P-SV1波和慢速P-SV2波都被

中國石油大學(xué)（北京）博士學(xué)位論文-5-完整形態(tài)不能通過井眼數(shù)據(jù)、測井資料來描述。例如，常規(guī)數(shù)據(jù)處理所顯示的地震圖像上的不連續(xù)現(xiàn)象常被地震資料解釋者研究以確定大規(guī)模的裂縫系統(tǒng)(公里尺度)。這種方法總是受到地震數(shù)據(jù)不確定性的影響，并不能有效地提供詳細(xì)的裂縫特性。地理統(tǒng)計(jì)方法是另一種統(tǒng)計(jì)插值數(shù)據(jù)獲取裂縫信息的方法。不同的地質(zhì)統(tǒng)計(jì)方法和巖石的間斷和礦化可能會(huì)產(chǎn)生不同的結(jié)果，會(huì)降低數(shù)據(jù)解釋的準(zhǔn)確性[18]。圖1.4高角度頁巖裂縫系統(tǒng)[19]Figure.1.4Exampleofhighlyfracturedshales[19]一般認(rèn)為，垂直排列的裂縫往往導(dǎo)致方位各向異性。因此，在地震資料處理和反演中需要考慮方位各向異性，這將直接提高裂縫特征描述的準(zhǔn)確性。然而，如果沒有等效介質(zhì)理論來描述包含裂縫的介質(zhì)中的地震特征，這一過程將不能完全實(shí)現(xiàn)�；诘刃Ы橘|(zhì)理論，已經(jīng)建立了幾種不同的模型[14,20,21,22,23,24,25]。下面介紹了三種主要的等效介質(zhì)理論，以及利用裂縫誘導(dǎo)的各向異性探測裂縫。多年來，學(xué)者們提出了等效介質(zhì)理論來估計(jì)裂縫介質(zhì)的有效彈性特性，并給出了一些裂縫參數(shù)。如果裂縫有理想的形狀，裂縫的長度比地震波的波長要小得多，一個(gè)包含裂縫或裂縫的非均勻介質(zhì)可以看作是等效的均勻介質(zhì)[24]。這種等效介質(zhì)具有與實(shí)際裂縫介質(zhì)相同的整體各向異性性質(zhì)。然后構(gòu)造等效介質(zhì)的裂縫特性與各向異性參數(shù)之間的關(guān)系，從而對地震屬性的各向異性行為進(jìn)行描述，以推導(dǎo)或反演裂縫信息。其中，兩種主要的等效介質(zhì)理論被廣泛應(yīng)用于裂縫介質(zhì)的研究中。第一個(gè)是Hudson模型，該模型是通過將薄的、小的橢圓形的橢球體裂隙或夾雜物合并成各向同性的體積而建立的，并使用了散射理論[20,21]。有效介質(zhì)的剛度張量可以為：eff012CCCC(1.3)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]裂縫性孔隙介質(zhì)波場模擬與頻變AVO儲層參數(shù)反演[D]. 蘭慧田.吉林大學(xué) 2014

碩士論文
[1]基于橫波分裂分析的裂縫檢測方法研究及應(yīng)用[D]. 解建建.成都理工大學(xué) 2011



本文編號：3234610