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岩石物理分析

第一篇地震岩石物理学及在储层预测的应用Seismic Rock physics Theory and the Application in Reservor Discrimination摘要储层预测研究主要在于弄清储层构造特征、岩性特征及储层参数,进而减少勘探开发风险。

储层参数包括孔隙度、渗透率、流体类型等,而地震资料提供的是地震波旅行时和振幅信息,再通过反演可得到弹性参数。

地震岩石物理学则为储层参数和弹性参数之间搭建桥梁。

横波速度是重要的地球物理参数在近些年发展起来的叠前地震储层弹性参数反演及流体检测方面起着重要的作用。

地震横波速度估计技术是根据地震岩石物理建立的目标岩石模量计算模式,利用计算出的模量重建纵波曲线,与实测曲线建立迭代格式修正岩石模量,实现横波速度等关键参数估计。

在方法实现上利用了Xu-White模型为初始模型。

流体因子是识别储层流体的重要参数,常规流体因子多是基于单相介质理论提出的,而从双相介质岩石物理理论出发可以更好的研究孔隙流体对介质岩石弹性性质的影响,为敏感流体因子的构建提供更好的指导。

本文采用了Gassmann流体因子,并分析了其敏感性。

关键词:等效介质模量,孔隙度,横波速度估算,Xu-White模型,Gassmann流体因子。

Seismic Rock physics Theory and the Application in Reservor DiscriminationAbstractThe study of reservoir prediction is mainly to investigate the characteristics of reservoir structure,lithologic features and reservoir parameters,aim to reduce the risk of exploration. Reservoir parameters include porosity,permeability,fluid type,etc,But seismic data only reflects on seismic traveltime,amplitude information,and elastic parameters which can be obtained throuth seismic inversion.Seismic rock physics builds bridges for reservoir parameterselastic.S-wave velocity, an important geophysical parameter,plays an important role in pre-stack seismic reservoir elastic parameter inversion and fluid detection witch developed in recent years.The seismic shear wave velocity estimation technique is based on the rock mass calculation model established by the seismic rock physics, reconstructs the longitudinal wave curve with the calculated modulus, establishes the iterative pattern with the measured curve to correct the rock modulus, and obtain the key parameters such as the shear wave velocity.The Xu-White model was used as the initial model in the method implementation. Fluid factor is an important parameter to identify reservoir fluid. Conventional fluid factors are mostly based on the theory of single-phase medium. From the theory of biphasic medium rock physics, it can be better to study the effect of pore fluid on the elastic properties of fluid The construction of fluid factors provides better guidance. In this paper, the Gassmann fluid factor is used and its sensitivity is analyzed.Key word:Equivalent medium modulus, porosity,Shear wave velocity estimation, Xu-White model, Gassmann fluid factor目录第一章绪论 (4)1.1岩石物理学及其发展方向 (4)1.2国内外研究现状 (4)第二章基本理论模型分析 (6)2.1有效介质模量理论 (6)2.2波传播理论 (7)2.3理论模型的比较及适用性分析 (9)第三章速度影响因素分析 (10)3.1岩性对速度的影响 (10)3.2孔隙对速度的影响 (11)3.3成岩作用对速度的影响 (11)3.4密度对速度的影响 (11)3.5孔隙流体对速度影响 (12)3.6压力对速度的影响 (12)3.7温度对速度的影响 (13)第四章主要应用 (14)4.1横波速度估算 (14)4.2流体替换 (16)4.3敏感属性参数优选 (16)第五章实际资料的应用(基于孔隙弹性理论的地震岩石物理研究).......... 错误!未定义书签。

5.1 东营组储层地震岩石物理模型构建............................................................... 错误!未定义书签。

5.2 基于岩石物理地震横波速度估计技术........................................................... 错误!未定义书签。

5.2.1横波速度估计理论 .................................................................................... 错误!未定义书签。

5.2.2实例计算 .................................................................................................... 错误!未定义书签。

5.3基于孔隙介质理论的流体因子敏感性评价.................................................... 错误!未定义书签。

5.3.1流体因子构建 ............................................................................................ 错误!未定义书签。

5.3.2流体因子敏感性分析 ................................................................................ 错误!未定义书签。

第一章绪论1.1岩石物理学及其发展方向传统的岩石物理学(rock physics)就是研究岩石在地球内部特殊的环境下的各种性质及其物理性质的一门基础性和应用性的学科,其重点是研究与地质学、地球物理学、地热学、地球化学和环境科学等密切相关的岩石性质。

岩石物理的具体手段是通过岩石物理性质(力学、声学、流体力学、电磁学和热学等)的测试实验分析,了解岩石及其构成矿物在不同条件下的物理性质。

斯坦福大学著名岩石物理学家Mavko教授对此的定义是:致力于发现地震信号中所包含的不同的地质趋势(组分,粒度,分选,压实,岩化等地质作用在地震振幅上的反应),弄清地震属性(速度,阻抗,反射系数,AVO、衰减等)与岩石状态(岩石类型,矿物学,孔隙度,应力、温度等)及流体属性(孔隙流体性质、压力、饱和程度等)之间的关系,以建立地质与地震之间的动力学链接,力求地震资料的定量解释,从而最小化地震解释的不确定性和风险。

地震岩石物理学研究是地震资料向定量解释发展的必由之路。

当前地震岩石物理学研究的发展趋势是继续致力于开发能够量化并把地质约束条件合并到储层岩石物理模型中去的工具,同时不断发展与完善叠前弹性参数反演等油藏储集参数地震表述的新技术手段。

即通过包括弹性界限,接触理论和经验关系等在内的一系列稳健模型的研究,分别用那些影响储层质量同时与常规地质解释也是一致的沉积学参数来进行地震特性参数的模拟研究;随着地震资料质量和计算机处理水平的不断提高,不断研究开发各种基于岩石物理模型的地震正、反演先进技术。

1.2国内外研究现状国外岩石物理研究的重点在于理论模型的建立和应用,着眼于研究成果的系统化和精细化。

几个主要研究机构的研究情况如下。

(1)休斯顿大学岩石物理实验室(RockPhysicsLaboratory)休斯顿大学岩石物理实验室长期从事岩石和流体特性的测试和特征研究,致力于从地震资料中提取储层特征和流体特性。

现阶段研究的重点在4个方面:①前沿勘探技术研究,包括高温高压条件下的超深油藏勘探开发等;②储层检测技术研究,如时移地震响应特征的标定;③非常规油藏的开发,如致密地层天然气、重油和油页岩油藏;④深水沉积物含烃饱和度的地震评价。

在2005—2007年的SEG年会上,该机构共发表文章22篇,内容涉及岩石物理研究的诸多方面,包括不同流体状态的AVO属性研究、重油储层特征研究、时移地震技术研究、速度频散研究、深水储层岩石速度研究、碳酸盐岩的孔隙结构研究等。

(2)斯坦福大学岩石物理及井中地球物理项目组(RockPhysics&BoreholeGeophysicsProject)斯坦福大学的一个重要的研究方向就是地球物理勘探领域的岩石物理研究。

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