基于巖石物理的裂縫型儲(chǔ)層疊前地震反演方法研究
本文選題:裂縫型儲(chǔ)層 切入點(diǎn):各向異性 出處:《中國(guó)石油大學(xué)(華東)》2015年博士論文
【摘要】:地下裂縫是油氣聚集和運(yùn)移的重要通道。對(duì)于碳酸鹽巖縫洞儲(chǔ)層來說,準(zhǔn)確的裂縫發(fā)育位置預(yù)測(cè)及裂縫充填物類型識(shí)別能夠有助于提高油氣儲(chǔ)量計(jì)算的精度,而對(duì)于非常規(guī)儲(chǔ)層,尤其是頁巖氣儲(chǔ)層,可靠的裂縫特征描述有利于合理選擇壓裂開發(fā)位置,使得頁巖地層通過壓裂連通已有裂縫,形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),提高頁巖氣儲(chǔ)層的產(chǎn)量。本文從地震各向異性的基本理論出發(fā),列舉了能夠引起較強(qiáng)地震各向異性的地層類型,介紹了目前對(duì)地震各向異性強(qiáng)度衡量的各向異性參數(shù)(Thomsen參數(shù))定義方法,并且分別給出了具有水平對(duì)稱軸和具有垂直對(duì)稱軸的橫向各向同性介質(zhì)的Thomsen參數(shù)定義式,同時(shí)利用巖石物理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)研究了三個(gè)各向異性參數(shù)之間的關(guān)系,為后續(xù)研究工作的開展奠定基礎(chǔ)。從裂縫巖石物理理論出發(fā),本文建立了適用于裂縫型儲(chǔ)層的各向異性巖石物理等效模型。利用巖石物理等效模型,結(jié)合常規(guī)測(cè)井的解釋結(jié)果(聲波時(shí)差、密度、泥質(zhì)含量、孔隙度及含水飽和度等),不僅可以估測(cè)出裂縫儲(chǔ)層的縱橫波速度,而且能夠預(yù)測(cè)裂縫儲(chǔ)層各向異性參數(shù)。同時(shí),基于構(gòu)建的裂縫巖石物理等效模型,本文研究了裂縫特征參數(shù)(裂縫密度、裂縫縱橫比及裂縫充填流體類型)與裂縫巖石各向異性參數(shù)和裂縫巖石物理參數(shù)變化特征之間的關(guān)系。根據(jù)平面彈性波的反射與透射關(guān)系,本文介紹了各向異性介質(zhì)反射系數(shù)精確值的求解方法,并選取了適用于各向異性介質(zhì)地震反演的反射系數(shù)近似方程。通過構(gòu)建不同的裂縫儲(chǔ)層數(shù)值模型,研究了裂縫特征參數(shù)對(duì)反射系數(shù)特征的影響,探索了裂縫型儲(chǔ)層反射系數(shù)AVAZ特征提取方法,并利用實(shí)際工區(qū)數(shù)據(jù)對(duì)該方法進(jìn)行了驗(yàn)證,取得了較好結(jié)果。裂縫充填流體類型的預(yù)測(cè)是裂縫特征描述的重要內(nèi)容。研究表明裂縫巖石物理參數(shù)與裂縫密度和裂縫充填流體類型密切相關(guān),通過推導(dǎo)裂縫巖石物理參數(shù)與反射系數(shù)之間的近似關(guān)系式,探索裂縫巖石彈性參數(shù)和巖石物理參數(shù)的地震直接反演方法,同時(shí)分別利用測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)合成記錄和實(shí)際工區(qū)地震數(shù)據(jù)對(duì)裂縫巖石物理參數(shù)直接反演方法的精度進(jìn)行了驗(yàn)證。結(jié)果表明,裂縫巖石物理參數(shù)地震直接反演方法具有較高的抗噪性,在實(shí)際目標(biāo)工區(qū)彈性參數(shù)和裂縫巖石物理參數(shù)的估算中具有較好的應(yīng)用結(jié)果。
[Abstract]:The underground fracture is an important channel for oil and gas accumulation and migration. For carbonate fracture-cavity reservoir, accurate prediction of fracture development location and identification of fracture filling type can help to improve the accuracy of oil and gas reserves calculation. For unconventional reservoirs, especially for shale gas reservoirs, reliable description of fracture characteristics is conducive to the rational selection of fracturing development sites, which makes shale formations connected to existing fractures through fracturing to form a network structure. Based on the basic theory of seismic anisotropy, the types of strata which can cause strong seismic anisotropy are listed in this paper. The definition method of anisotropic parameter Thomsen parameter is introduced, and the Thomsen parameter definitions of transversely isotropic medium with horizontal axis and vertical axis are given, respectively. At the same time, the relationship between the three anisotropic parameters is studied by using the experimental data of rock physics, which lays a foundation for further research work. In this paper, an anisotropic physical equivalent model for fractured reservoirs is established. Using the physical equivalent model of rock, combined with the interpretation results of conventional logging (acoustic moveout, density, mud content, etc.). Porosity and water saturation can not only estimate the longitudinal and shear wave velocities of fractured reservoirs, but also predict anisotropic parameters of fractured reservoirs. In this paper, the fracture characteristic parameters (crack density) are studied. The relationship between fracture aspect ratio and fracture filling fluid type) and the variation characteristics of anisotropy parameters of fractured rock and fracture rock physical parameters, according to the reflection and transmission relation of plane elastic wave, In this paper, the method of solving the exact value of reflection coefficient in anisotropic medium is introduced, and the approximate equation of reflection coefficient suitable for seismic inversion of anisotropic medium is selected. Different numerical models of fractured reservoir are constructed. In this paper, the influence of fracture characteristic parameters on reflection coefficient is studied, and the AVAZ feature extraction method of fractured reservoir reflection coefficient is explored, and the method is verified by actual working area data. Good results have been obtained. The prediction of fracture filling fluid type is an important part of fracture characteristics description. The study shows that fracture rock physical parameters are closely related to fracture density and fracture filling fluid type. By deducing the approximate relation between fracture rock physical parameters and reflection coefficient, the seismic direct inversion method of fracture rock elastic parameters and rock physical parameters is explored. At the same time, the precision of the direct inversion method of fracture rock physical parameters is verified by combining log data and seismic data of actual working area. The results show that the seismic direct inversion method of fracture rock physical parameters has high noise resistance. It has good application results in the estimation of elastic parameters and fracture rock physical parameters in actual target area.
【學(xué)位授予單位】:中國(guó)石油大學(xué)(華東)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:P618.13;P631.4
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,本文編號(hào):1667439
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