【摘要】：裂縫型油氣藏預(yù)測評價的關(guān)鍵在于對裂縫發(fā)育范圍和強(qiáng)度的預(yù)測,而隨著油氣勘探開發(fā)程度的不斷深入,對裂縫型儲層的預(yù)測提出了更高的要求。通過等效介質(zhì)理論,可以建立裂縫型儲層參數(shù)與地震數(shù)據(jù)之間的關(guān)系。靜態(tài)等效介質(zhì)模型忽略裂縫的幾何特征,也不考慮裂縫與孔隙之間的流體交換,因而無法解釋實際地震數(shù)據(jù)的頻散和衰減。動態(tài)等效介質(zhì)模型描述了裂縫、孔隙、流體之間的相互作用,基于動態(tài)等效介質(zhì)理論的地震響應(yīng)具有頻率相關(guān)性,與裂縫參數(shù)、流體性質(zhì)和巖石基質(zhì)特性密切相關(guān),通過動態(tài)等效介質(zhì)模型,建立地震數(shù)據(jù)和裂縫參數(shù)的映射函數(shù),可以實現(xiàn)裂縫儲層的全定量預(yù)測。目前,常見的裂縫動態(tài)等效介質(zhì)模型主要考慮只含有一套定向排列的裂縫的情形,而實際上儲層中往往含有不止一套裂縫,并且孔隙和裂縫中的飽和流體往往是同一種流體,為了適應(yīng)復(fù)雜的地質(zhì)情況,本文以Chapman中觀尺度裂縫模型為基礎(chǔ),對其參數(shù)化過程進(jìn)行重新推導(dǎo),引入兩個新的參數(shù)(流體密度比和粘度比),使其能夠表征裂縫和背景介質(zhì)中飽含不同流體的情況。利用新模型研究地震波在混合飽和流體裂縫型介質(zhì)中的地震波傳播特性。結(jié)果表明,地震波衰減和頻散的特征頻率主要由裂縫中的流體決定,而頻散和衰減幅度則由裂縫和背景介質(zhì)中的流體共同決定。將新模型預(yù)測的速度和衰減與斑塊飽和模型和雙孔介質(zhì)模型進(jìn)行對比,驗證了新模型的合理性。根據(jù)Chapman模型和標(biāo)準(zhǔn)線性固體(SLS)模型之間的良好近似關(guān)系,以Chapman雙裂縫模型為基礎(chǔ),探討了利用廣義標(biāo)準(zhǔn)線性固體(GSLS)模型對復(fù)雜各向異性裂縫型儲層進(jìn)行模擬的問題。結(jié)果表明,利用模型的高頻極限模量、低頻極限模量和每套裂縫對應(yīng)的特征頻率,可以模擬復(fù)雜各向異性模型的頻變模量、速度和衰減。其中,利用單組裂縫產(chǎn)生的模量損失(modulus defect)來表征每套裂縫在等效模型中的貢獻(xiàn)。等效模型的低頻模量通過低頻極限時的Chapman模型和各向異性Gassmann方程計算,等效模型的高頻模量由高頻極限時的Chapman模型計算。通過對含有三套相互正交裂縫的模型進(jìn)行數(shù)值試驗,驗證了該方法的實用性。流體流動產(chǎn)生的頻散和衰減對AVA和AVAZ有較大的影響,并且各向異性的頻變特性對流體非常敏感。通過基于Chapman單裂縫模型的數(shù)值實驗,分析P波速度,P波頻散,頻散梯度和P波各向異性參數(shù)的頻變規(guī)律,最終選定P波各向異性參數(shù)頻散梯度(PADG)作為裂縫型儲層的流體識別因子,在適當(dāng)?shù)膬訔l件下,該屬性對含氣性的敏感度較高。通過改寫Ruger方程,得到反演PADG屬性的目標(biāo)函數(shù),利用匹配追蹤方法對疊前方位角道集進(jìn)行譜分解,得到分頻地震數(shù)據(jù),最終通過頻變AVAZ最小二乘反演得到PADG屬性體,通過PADG屬性體可以實現(xiàn)裂縫儲層中的流體識別,該方法適應(yīng)于地震資料信噪比較高的情況。裂縫參數(shù)反演是裂縫型儲層預(yù)測的最核心問題。通過反射系數(shù)公式可以建立地震數(shù)據(jù)和裂縫參數(shù)之間的映射。由于裂縫等效模型的復(fù)雜性,利用確定性反演方法反演裂縫參數(shù)多解性強(qiáng),因此使用基于隨機(jī)理論的反演方法�；谪惾~斯理論的反演方法利用模型的先驗信息和似然函數(shù),求解模型的后驗分布,不僅可以得到反演目標(biāo)的最大概率解,還可以評價解的不確定性。利用MCMC方法對數(shù)值模型和實際地震數(shù)據(jù)進(jìn)行裂縫參數(shù)反演,當(dāng)缺少先驗信息時,解的不確定性較強(qiáng),當(dāng)存在有效的先驗信息時,反演結(jié)果比較可靠。這為裂縫型儲層的參數(shù)反演和定量預(yù)測提供了新的思路和手段。
【圖文】：

圖 2.1 VTI 介質(zhì)（a）和 HTI 介質(zhì)（b）示意圖Fig. 2.1 The diagrams of VTI medium (a) and HTI media (b)介質(zhì)的剛度系數(shù)矩陣為： 11 13 1313 33 11 6613 11 66 3344555522c c cc c c cc c c cCccc ）式和（2.4）式可以通過 Bond 轉(zhuǎn)換矩陣相互轉(zhuǎn)化。 縫靜態(tài)等效介質(zhì)模型我們將裂縫儲層等效為 HTI 介質(zhì)，這是由于實際地層中幾乎[83]

1c縫與背景介質(zhì)之間的時間尺度： ff ma 和f 與模型的多個參數(shù)密切相關(guān)：微裂隙體積vc ，微裂縫與1c ，裂縫（微裂縫）縱橫比r ，介質(zhì)泊松比 ，流體體積模量率 ，裂縫半徑fa 。同時有臨界應(yīng)力 2(1 ) c r ，K.84）式可以看出f 與fa 線性相關(guān)。隨著裂縫半徑的增加，因此需要更多的流體通過單位表面積才能釋放流體壓力梯間。f 的倒數(shù)為特征頻率，較大的f 導(dǎo)致地震波頻散和衰
【學(xué)位授予單位】：中國石油大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：P618.13;P631.4

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2702024