基于叠前反演流体识别与频散AVO反演的研究

由于纵波不能在流体中传播,叠后地震反演得到纵波波阻抗是无法识别储层中的流体。基于横波在流体中传播特点,利用叠前数据丰富的运动学与动力学信息获得弹性参数进行储层流体识别是可行的,但受到地震反问题固有的“病态解”等不确定性的影响,在进行叠前地震反演时会产生较为严重的多解性与不确定性,从而影响了后续的储层岩性与流体识别的精度。基于以上问题本论文以储层埋藏较深、钻井资料较少的D2地区为研究目标,采用测井岩石物理敏感分析、敏感流体因子反演和频散AVO反演三种技术综合来提高储层预测的精度,实际资料的应用效果表明采用多种技术方法来进行储层的流体识别是可行的。     

基于叠前振幅随角度变化反演的储层流体识别方法

从理论模型入手,首先研究流体参数变化对地震弹性参数及地震记录的影响,然后用胜利油田某区块的实际资料进行叠前振幅随角度变化(AVA)弹性反演.在反演基础上,以振幅随炮检距变化(AVO)分析为基础,提取反映流体特征的不同属性,在剖面与平面上指示出储层流体的特征.反演结果与实际钻井资料吻合率较高,说明叠前反演与AVO属性分析结合是预测储层流体性质的一种有效方法.     

叠前弹性参数反演方法的关键技术

为实现对岩性和隐蔽油气藏的有效勘探,提出一种叠前弹性参数反演方法。该方法以Zoeppritz方程近似式为反演基础。通过比较不同介质条件下的Zoeppritz方程近似式的计算精度,确定适合的方程近似式。反演时,采用无拉伸动校正技术处理模拟的正演地震数据,使用射线追踪法抽取方程计算所需的角度道集。反演测试结果表明,相对于传统的叠后反演方法,该方法可以反演各种弹性参数,且反演结果的横向连续性强,可用于储层预测。     

利用叠前弹性参数反演进行储层含气性预测

常规的叠后波阻抗反演没有考虑地震反射振幅随入射角变化的情况,反演结果只有声波阻抗一种参数,信息单一,很难进行储层预测。基于AVO原理发展起来的叠前反演技术可以同时预测地层的纵波速度、横波速度和密度。虽然这些与岩性和流体有关的岩石物理信息比波阻抗更为丰富,但其他一些重要的岩石物理参数(如拉梅系数和剪切模量)只能由这3个参数间接计算得到,这样不可避免地引入了额外的计算误差,并且降低了信噪比。为了减小这种误差,利用Zoeppritz方程的Gray近似公式来拟合振幅随入射角的变化特征,采用直接反演出拉梅系数、剪切模量和密度的叠前弹性参数反演方法,大大提高了反演结果的准确性。使用模型进行验证,并将该方法应用于中国西部某地区的含气储层预测,取得了较好的效果。实际资料的应用表明,该方法能用于储层含气性预测。     

基于双相介质的地震流体识别

为避免间接计算的累积误差,提高储层流体识别精度,根据孔隙弹性介质理论,建立基于弹性阻抗反演的流体因子直接提取方法和固液解耦流体因子叠前地震反演方法。地震波在含烃储层中传播时发生速度频散,根据中观尺度岩石物理理论,提出基于叠前反演的频散属性提取方法,实现频散属性的定量表征,将速度的频散幅度用于流体识别。该方法实际工区应用效果良好。结果表明:以双相介质岩石物理理论为基础建立流体因子,依托叠前地震反演进行储层流体识别的方法精确可靠。     

基于支持向量机的叠前地震反演方法

为了克服常规叠后地震反演方法中存在的缺陷,在保证反演效果的前提下提出了一种基于支持向量机的叠前地震反演方法.利用该方法可以得到比常规叠后波阻抗反演更丰富的储层物性参数,不但适合储集层物性反演,还可进行含油气性反演;可以直接从地震数据中提取地层的弹性参数,不需要对Zoeppritz方程进行简化以及对弹性参数做任何假设,也不需要初始地质模型和测井曲线的约束.反演结果表明,该方法具有反演速度快、稳定性好及抗噪能力强的特点,且易于进一步推广应用.     

各向异性介质弹性波场正演及偏移

大量数据表明地下岩层的地震各向异性是普遍存在的.然而在常规处理中,通常视地下介质为各向同性介质,这必然导致一定的误差.作者从弹性波动方程出发,用虚谱法正演模拟了横向各向同性介质中弹性波场,用弹性波多分量联合逆时深度偏移法,并在计算中很好地解决了边界反射问题,实现了多波多分量资料的偏移,获得了一些与各向异性介质有关的波场信息和认识.这些信息和认识有助于复杂地层成像和岩性参数反演.     

基于地震数据的岩石弹性参数反演方法

针对拉梅参数反演中缺少横波速度资料的问题,建立一种在缺少横波速度情况下的拉梅参数反演方法。首先,对井旁叠前地震道集进行贝叶斯反演,得到井位置处的横波速度;然后,对地震数据体采用拉梅参数直接反演,获得地下介质的拉梅参数信息;结合研究区的地质、测井信息,对储层进行描述和预测。该方法应用于J区块含气储层的预测,取得了良好的应用效果。该方法拓宽了拉梅参数反演在油气储层预测中的适用范围,具有较好的实用性。     

三维多分量资料处理关键技术进展

与纵波地震资料相比,由于多分量资料的矢量特征、各向异性和转换波传播路径非对称性,因此需要一套特殊的资料处理技术,解决多波地震资料处理中的难题,同时发挥矢量波场的优势,从而改善三分量地震资料处理的质量.利用多分量的矢量特征、偏振特征以及面波特征,压制随机和相干噪声,进行纵波和横波的波场合成与分离.针对转换波非对称传播路径问题,提出转换波共反射面元计算、建立近地表浅层横波速度模型的解决方案,从而解决转换波共反射面元和转换波静校正问题.各向异性对转换波的影响比纵波更加明显,因此如何从多波资料中反演各向异性参数,消除各向异性参数对成像质量的影响至关重要.在这个处理环节中,建立了4参数各向异性反演方法,实现转换波各向异性动校正和各向异性叠前时间偏移处理.同时在国内最早提出和实现了转换波弯曲射线各向异性叠前时间偏移技术,改善偏移能量的聚焦性,降低成像剖面低频化现象.     

AVO/AVA反演对非均质储层横向分辨率影响

 塔里木盆地碳酸盐岩储层以次生溶蚀孔洞为主要储集空间,表现为强非均质性的特点。孔洞体积的准确计算对油田开发方案制定意义重大。受地表沙漠化和储层深埋藏的影响,塔中地区地震资料具有低信噪比和分辨率的特点。适合于对该地区储层描述以及孔隙流体探测的叠前地震反演方法通常为角道集部分叠加的AVA反演。与单道AVO反演相比,AVA反演基于角道集的叠加,在提高信噪比的同时将影响反演结果的横向分辨率。本文通过物理模拟的办法,建立了不同大小、低速介质充填的孔洞物理模型。在采集的地震资料基础上,量化分析了AVO反演与AVA反演两种不同叠前地震反演方法对同一孔洞的反演结果在非均质储层横向分辨率上的差异,并且与孔洞实际尺寸进行了对比。结果表明,地震道集的叠加在提高信噪比的同时降低了横向分辨率,地震道集叠加后一道所代表的范围越大,横向分辨率降低越明显。     

基于地震叠前反演的零散砂体岩体力学场建模

针对大庆油田外围扶杨低渗透油层分布零散, 岩体力学性质变化快, 储层改造难的问题, 在大量岩体力学原位模型测定的基础上, 研究纵横波速度之间的关系。从叠前弹性参数反演得到纵横波速度体, 利用岩石物理关系式得到井间的岩体力学参数场, 运用多元回归分析方法得到井点弹性参数值。结合井点与井间弹性参数值, 采用地质统计学方法建立非均质岩体力学三维场, 为水力压裂参数优化设计提供地质依据, 达到增产的效果。     

苏里格气田含气储层地震AVO特征

苏里格气田为上古生界碎屑岩系中的致密性砂岩气藏,有效的含气储层具有储层薄、横向变化快的特点,因此难以准确预测有效储层的分布.围绕研究区的地质问题以及储层沉积特点,通过AVO模型正演分析,反映出地震道集上的储层AVO特征,并利用叠前地震反演技术提取的各种地震参数,描述地层的岩性和含流体特征.研究表明:本区砂岩储层属于异常特征明显的第三类AVO异常类型,储层属于中低等产能储层;叠前反演得到储层界面的波阻抗差异非常小,纵横波速度和泊松比均为低值;有效地识别出含气储层的分布范围;通过叠前储层描述技术所优选的井位,取得了良好的钻探效果.     

基于动校正前CRP道集的多波联合AVO反演新方法

叠前AVO反演可以得到地层的弹性信息,继而进行地层岩性和流体类型识别。与速度信息相比,弹性模量信息更有利于储层描述。因此,本文采用叠前AVO反演方法直接反演得到纵波模量反射系数、横波模量反射系数和密度反射系数,联合纵波(PP)资料和转换横波(PS)资料进行AVO反演提高反演结果的精度和稳定性。常规AVO反演方法所采用的数据都是动校正后的CRP道集,动校正处理引入的动校正拉伸效应会影响反演效果,降低反演精度,尤其是密度的反演结果会受到较大影响。本文采用动校正前的CRP道集进行联合AVO反演,在反演过程中引入贝叶斯理论,从而提高反演的稳定性和精度。理论模型试算结果表明,本文提出的反演方法具有更好的稳定性、更高的精度以及更强的抗噪能力。     

东营凹陷沙三中亚段超隐蔽浊积岩储层描述方法及应用

东营凹陷浊积岩油藏勘探开发进入高程度阶段后,研究对象转为"个体小(单砂体面积1 km~2)、厚度薄(单层厚度2～5 m,累加厚度5～15 m)、橫变快、含灰质(灰地比5%～45%)"的超隐蔽储层,该类储层常规方法描述难度大、精度低。因此,开展了超隐蔽储层描述技术综合研究:①应用谐波拓频技术、属性融合方法和波形指示反演技术刻画"个体小"和"厚度薄"储层;②形成了复杂岩性背景下横波估算方法,开展叠后、叠前综合去灰技术研究,刻画灰质发育区有利储层边界。取得了四点成果及认识:①谐波拓频技术提高了地震资料分辨率,且具有较高保真性,能够识别追踪厚度10 m储层;②波形指示反演技术刻画薄互层储层精度较高,单层厚度5 m砂体预测结果与实钻井吻合度为88.5%,厚度2～5 m储层预测吻合率80.2%;③复杂岩性环境下横波估算方法,较传统的Xu-White模型方法横波估算精度提高了10%;④叠后、叠前联合储层预测技术在东营凹陷去除灰质的精度为84%。综合应用储层描述成果,在四个开发区块共部署滚动探井20口,目前完钻10口,8口井钻遇较厚油层,其中6口井投产后均获商业油流,新建产能约4.0×10~4 t。     

联合垂直地震剖面资料提高地面地震资料分辨率的应用研究

介绍利用三分量垂直地震剖面(VSP)资料中的纵波初至求取地层品质因子Q值的原理及方法、稳定化的反Q滤波方法,以及实现联合VSP地震资料进行反Q滤波提高分辨率处理的技术流程。利用三分量VSP资料估算的弹性参数可以与地层的Q值进行对比分析,证实估算的地层Q值的准确性。实际VSP资料和过井的地面地震资料的应用研究结果表明,所提方法与技术流程是可行的,能够在不影响地震资料信噪比的情况下提高地面地震资料的分辨率。与VSP走廊叠加结果对比结果表明,提高分辨率后的地震资料与VSP结果具有很好的一致性。     

基于贝叶斯理论的振幅随偏移距变化三参数同步反演

受多种因素的影响，常规叠后地震道波阻抗反演不能得到可靠的波阻抗及其他岩性信息，而叠前波阻抗反演却可以得到比常规叠后波阻抗反演更丰富、更有效的岩性信息。为此建立了振幅随偏移距变化（AVO）波阻抗反演公式的一阶差分模型及褶积模型，推导了基于贝叶斯理论的AVO波阻抗反演公式，给出了采用Huber分布作为模型参数的先验分布及测井数据的参数协方差矩阵作为约束条件的实现方法，并利用共轭梯度法计算了纵、横波阻抗及密度。结果表明，利用该方法可提高叠前反演问题的稳定性和反演结果的可靠性，反演得到的纵、横波阻抗及密度可用来进一步计算流体及孔隙度等信息，为岩性及含油气性解释提供可靠依据。     

基于地震反演约束的储层建模方法及应用

为了提高储层预测及表征精度,对基于地震反演约束的储层三维建模技术方法进行了研究及应用.首先利用地质统计学反演方法生成纵波阻抗三维数据体,与常规确定性反演结果相比,地质统计学反演方法建立的波阻抗数据体具有较高的纵向分辨能力和横向预测趋势,可反映井间薄储层的厚度及物性变化.其次,建立了纵波阻抗与岩性及孔隙度、渗透率、饱和度的岩石物理模版,其低阻抗值代表储层发育好的层段和位置.最后,以纵波阻抗数据体作为趋势约束,采用随机模拟算法,建立了研究区的岩性模型及储层属性模型.通过实钻井检验,模型结果与井点资料符合较好,显示了模型的精度和本文方法的可靠性,可以满足精细油藏描述和剩余油挖潜需求.