08_大庆火山岩叠前同时反演_中文

CPS/SEG Beijing 2009 International Geophysical Conference & Exposition 大庆油田徐东火山岩气藏岩石物理建模 与地震储层预测技术研究 陈树民① 李来林① 陈 丰*② （①大庆油田勘探开发研究院，黑龙江大庆 163712;②辉固地球科技（北京）有限公司，北京 100025） 摘要 针对大庆油田徐家围子火山岩地震储层预测的需要，在测井尺度范围内，对火山岩岩性进行合理简 化，综合应用偶极横波测井资料，开展了岩石物理建模和弹性属性正演研究，建立了用于对地震反演成果定 量解释的岩石物理 模板 个人简介word模板免费下载关于员工迟到处罚通告模板康奈尔office模板下载康奈尔 笔记本 模板 下载软件方案模板免费下载 。地震叠前时间偏移道集的精细 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明：本次项目研究的地震数据在目的层的最大 入射角接近 40°。在对地震数据进行道集对齐、去噪和精细叠加的基础上，开展了 Fugro-Jason叠前同时反 演，获得了纵波阻抗和横波阻抗体。应用岩石物理解释模板对反演结果进行定量解释，成功雕刻出了火山岩 有利含气储层在空间上的分布。储层预测成果的“盲井”验证表明：除一口井（储层段为高孔隙含水流纹 岩）实钻结果与预测结果不符合外，其余七口“盲井”的实钻结果与预测结果完全吻合，表明叠前同时反演 技术具有很高的预测精度。本项目探索出切实有效的开展火山岩地震储层预测研究的技术流程，并能够为制 定高效开发火山岩气田的开发 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 提供技术支撑。 关键词 大庆油田 火山岩气藏 岩石物理建模 震储层预测 1 引言 本项目研究的目的层为大庆油田徐家围子地 区火山岩地层，埋藏深度约为 3000~5000m，密度 为 2.2~2.8 g/cm3，速度为 4000~6000m/s。2002 年，大庆油田在松辽盆地徐家围子地区部署了第 一口针对火山岩的探井并获得高产气流。 随后开展的相关研究表明：火山岩在该地区 深层广泛分布。但研究结果同样显示，该地区火 山岩岩性构成复杂，有利含气储层具有很强的非 均质性，如何识别、预测有效储层，成为火山岩 气藏高效开发的“瓶颈”。基于上述需求，在充 分应用经过目标处理后的地震道集资料基础上， 本项目开展了叠前 AVO 同时反演研究，力求依据 测井资料、地震资料开展有利火山岩储层预测研 究。 在该地区，有多口探井采集了丰富的电阻率 成像、核磁、偶极横波等特殊测井资料。项目研 究的第一步是进行火山岩岩石物理建模，以该地 区的 10 口井为基础，使用测井偶极横波资料开 展岩石物理建模研究，在测井分辨率的尺度范围 内，建立了基于特殊火山岩岩性的定量岩石物理 解释模板。项目研究的第二步是应用该模板对叠 前反演成果开展定量解释，并应用八口“盲井” 对叠前反演成果进行验证。 2 问题的提出 众所周知，火山岩地层的岩性和岩相在纵向 与横向上的变化都非常复杂。测井资料解释及薄 片分析表明，徐家围子地区的火山岩大致包括 17 种岩性类型。在测井地层评价过程中，以 7 种岩 性作为测井评价的对象。 考虑到岩石物理建模研究的目的，首先需要 对岩性组合模型进行简化，使其满足测井评价、 地球物理应用以及地质研究的需要。 同时，本地区早前开展了 AVO 属性方面的技 术研究，但研究成果的空间可预测性较差。为 此，本次研究也尝试对该问题进行分析。 3 技术流程 首先以火山岩地层为研究目标，在工区范围 内优选关键井，条件是井眼条件好、岩性类型较 齐全、测井数据可靠，每口井在工区内均具有代 表性。 前期研究成果表明，火山岩层段高产气层岩 性以流纹岩和熔解凝灰岩为主，其孔隙度变化范 围为 2%~15%。具有含气性的多孔流纹岩储层测井 响应特征明显，如图 1所示。 Main Menu ID: 1226 CPS/SEG Beijing 2009 International Geophysical Conference & Exposition 图 1 测井中子—密度交会图识别多种类型火山岩岩性 测井密度—纵波速度交会图以及石英、方解 石和白云石单矿物的 Voigt 和 Ruess 极限如图 2 所示。从图中可见，多孔流纹岩与石英矿物具有 相似的骨架弹性响应特征，但与相同密度的石英 矿物相比纵波速度更快。 图 2 Voigt 和 Reuss 极限以及多种火山岩岩性响应特征 储层的测井敏感参数分析表明：在常规测井 解释过程中，可利用中子—密度交会方式识别多 孔流纹岩储层。从测井计算的流纹岩纵波阻抗与 上覆泥岩以及其他火山岩岩性的纵波阻抗完全叠 置，但纵、横波速度比（VP/VS）对火山岩的岩性 和含流体类型变化十分敏感，其中多孔含气流纹 岩呈现“低纵横波速度比”的特征。在对各种火 山岩岩性的测井响应、物性和弹性特征等进行分 析后，定义的简化岩性类型组合为“流纹岩类+ 凝灰岩类”。由于玄武岩弹性响应特征与其他岩 性明显不同，为此单独建立适用于玄武岩的岩石 物理模型，以描述其弹性响应特征。 根据流纹岩类和凝灰岩类岩石的骨架测井响 应特征，利用最优化测井分析技术，计算用于岩 石物理建模的体积物理模型。在岩石物理建模过 图 3 高产气井的测井响应示意图 第一道：自然伽马（绿）、自然电位（红）、井径（黑）；第二 道：深、浅侧向；第三道：密度（红）、中子（蓝）；第四道：纵 波阻抗；第五道：纵横波速度比 程中，应用自洽模型计算干骨架弹性模量，应用 Batzle-Wang 模型计算流体的弹性模量，利用 Biot-Gassmann 模型进行流体替换，在干骨架孔 隙中加入流体。依据上述过程和方法建立火山岩 岩石物理模型，利用该岩石物理模型正演的密 度、纵波速度和横波速度与实测曲线的误差小于 8%，表明该岩石物理模型合理有效。 图 4 基于岩石物理模型正演的密度、纵波速度、横波速 度曲线与实测曲线对比 第一道：自然伽马（绿）、自然电位（红）、井径（黑）；第二 道：深、浅侧向；第三道：密度（红）、中子（蓝）；第四道：实 测纵波时差（蓝）、横波时差（红）；第五道：实测密度（蓝）、 正演密度（红）；第六道：实测纵波时差（蓝）、正演纵波时差 （红）；第七道：实测横波时差（蓝）、正演横波时差（红） 根据骨架矿物特征和不同的孔隙度、饱和度 以及不同的凝灰质矿物含量，建立了火山岩定量 岩石物理解释模板，如图 5所示。 储 层 段 CPS/SEG Beijing 2009 International Geophysical Conference & Exposition 图 5 火山岩气藏双参数岩石物理解释模板 颜色轴表示孔隙度 考虑到火山岩地层岩性复杂等因素，需要对 应用该定量解释模板的假设条件以及限制因素进 行说明： （1）长波长假设以及恒定骨架参数假设 该岩石物理模型假定测井声波的波长远大于骨架 矿物颗粒和孔隙空间的尺度。在该假设条件下， 骨架矿物和流体组成的复合介质可视为宏观各向 同性介质。在将利用声波测井资料刻度的解释模 型应用于地震尺度时，假定地震频率的岩石弹性 属性与测井频率的岩石弹性属性完全相同，即该 模型没有考虑频散效应。 （2）扩展的 Alpha 模型 模型中的含水流 纹岩线斜率取决于 Alpha 模型。由于测井数据样 本点的孔隙度范围相对集中在 2%~15%，不能涵盖 实际岩石孔隙度的所有变化。在计算定量解释模 板的过程中，需要按照假设条件对 Alpha 模型进 行扩展，例如应用固定的 Alpha 模型进行各种孔 隙度的岩石弹性参数计算。 （3）流体混合因子 “Brie 流体混合定 律”用于计算复合流体的弹性模量。尽管在实验 室以超声波频率对岩心样品进行测量的过程中发 现“Patch Water”效应，但是在油田实际声波 测井频率测量过程中，“Brie 流体混合定律”更 适合描述复合流体的弹性特征。 在充分理解火山岩地层的岩石物理响应特征 后，以提取的典型火山岩储层和围岩的弹性参数 为基础，利用 AVA 楔状模型，正演火山岩储层的 AVO 属性。 图 6 火山岩 AVA 楔状模型正演参数 正演结果表明：在含气流纹岩顶部的 AVO 特 征显示为典型的 I 类 AVO 特征，但是 AVO 效应导 致的地震振幅差异和子波调谐效应导致的地震振 幅差异在同一个数量级。 图 7 正演的 AVO 效应与子波调谐效应示意图 利用该正演模型计算的 P&G 属性受地震子波 调谐效应影响严重，再加之火山岩储层的横向厚 度变化大，从而意味着利用传统 AVO 属性无法客 观预测火山岩岩性的横向变化。 图 8 沿零入射方向提取的 P剖面 CPS/SEG Beijing 2009 International Geophysical Conference & Exposition 图 9 5°和 35°入射角时振幅随储层厚度变化示意图 （左）及显示调谐效应的一阶 G剖面（右） 在对叠前时间偏移的 CRP 道集进行对齐、去 噪处理后，根据地震数据炮检距和目的层时间范 围等信息优选“部分叠加”方案，获得分炮检距 部分叠加数据体。以部分叠加数据体为输入开展 叠前同时反演工作，获得去除地震子波调谐效应 影响的纵波阻抗、横波阻抗和密度数据体，并计 算出纵横波速度比、泊松比、LambdaRho 和 MuRho 等数据体用于地质解释。 图 10 CRP 道集部分叠加方案 图 11 Fugro-Jason 叠前同时反演工作流程 4 反演成果分析 在叠前反演成果解释过程中，利用反演获得 的纵波阻抗和纵横波速度比数据体开展定量解释 工作。 利用定量岩石物理解释模板设定数据点选取 范围（图 12（左）所示红色多边形范围内的数据 点符合储层的弹性响应特征）。另外，基于测井 分析结果建立纵波阻抗与地层孔隙度之间的线性 变换关系后，将地震反演纵波阻抗体变换为火山 岩储层孔隙度体，并将纵向符合截止值范围的孔 隙度进行积分，从而得到积分孔隙厚度图。 图 12 反演成果分析 左图：基于定量岩石物理解释模板设定的火山岩储层截止值范围 （红点为地震反演纵波阻抗和纵横波速度比数据点；蓝线为岩石物 理解释模板；红色多边形为敏感性分析后设定的截止值范围）；右 图：根据测井分析结果建立的纵波阻抗与孔隙度线性变换关系 利用获得的积分孔隙厚度图，可以解释高孔 流纹岩储层的范围，同时也可看到火山岩有利储 层的横向强非均质性，如图 13 所示。 根据 5万 m3/d 的工业气流标准，用积分孔隙 厚度图进行储层预测的结果与七口“盲井”的试 气结论完全符合，仅与一口高孔含水流纹岩储层 发育的井不符合。这说明含气饱和度预测仍是后 期非均质火山岩气藏研究工作的难点。 图 13 基于地震反演成果定量解释获得的火山岩储层积 分孔隙厚度图(红色为厚度大、淡蓝色为厚度小) Simultaneous Inversion Workflow CPS/SEG Beijing 2009 International Geophysical Conference & Exposition 5 结论 以“双组分”简化岩性组合为基础开展了岩 石物理模型分析。用偶极横波测井资料作为标定 依据，描述了火山岩岩性、物性、含油气性与弹 性响应特征之间的关系，并建立了定量的岩石物 理解释模板。 应用岩石物理解释模板进行地震尺度叠前反 演成果的定量解释，客观地描述了火山岩有利储 层的空间展布特征，同时也展示出火山岩储层的 空间强非均质性。储层预测成果与七口“盲井” 完全吻合，仅与一口高孔含水流纹岩储层井不 符。 本项目建立了利用测井数据、地震资料开展 火山岩有利储层预测的技术流程，该技术流程有 助于描述火山岩有利储层的空间分布，并能够为 制定高效开发火山岩气田的开发方案提供技术支 撑。 本文作者感谢在本项目研究过程中给予技术 帮助的各位朋友。