页岩储层岩石物理建模及方位各向异性地震响应研究
本文选题：页岩 切入点：岩石物理模型 出处：《吉林大学》2017年硕士论文
【摘要】：非常规油气资源中页岩气作为常规油气资源替代能源的潜力巨大。在页岩气勘探开发过程中,页岩作为储集层,其相关研究的重要性不言而喻。页岩气储层识别和评价的核心是地球物理技术。岩石物理建模和地震正演模拟是地球物理技术的研究基础,鉴于页岩微观物性的复杂性,以及宏观弹性和地震响应的强各向异性,其相关研究仍有一定的提升空间。据此,本文研究的主要内容是页岩储层的地震各向异性岩石物理建模,以及与模型相匹配的地震正演方法。考虑到页岩的固有VTI各向异性,以及VTI背景下发育的高角度裂缝,所以页岩储层一般至少表现为正交各向异性。本文设计了一个页岩地震尺度的岩石物理模型的建模流程,并在四川盆地龙马溪组页岩的测井资料分析的基础上将其运用于实际。模型基于岩石物理模型混合方法和尺度提升方法而建立,可用来描述页岩由于其固有各向异性,层状结构和裂缝引起的各向异性等共同作用下在地震尺度下表现出的方位各向异性。本文建模过程中关于页岩微观尺度特征采用了岩石物理实验的结果作为假设的页岩固有各向异性表现。固有各向异性为VTI的页岩通过Backus平均提升尺度后作为背景介质,通过线性滑移理论加入垂直裂缝,获得等效正交各向异性介质模型,再通过广义Backus平均来获得地震尺度的页岩岩石物理模型。该流程对页岩的地震岩石物理建模具有普适性。为了进行AVAZ分析,本文提出了一种与模型相适应的正演模拟方法。传统AVO的理论基础是Zoeppritz方程和其线性化的近似方程。AVO技术的拓展是考虑方位各向异性的AVAZ技术,现在技术中常用的是适用于HTI介质的Rüger近似式,以及Vavry?uk和P?en?ík适用于一般各向异性介质的近似式。以上近似式适用的是单一界面模型,而实际上储层是一系列薄层的叠加,地震波在其中的传播会对储层底界面反射波AVAZ特征造成很大的影响。Schoenberg和Protázio将Zoeppritz方程推广到各向异性,提出了与有限厚度储层模型相适合的方法。这种方法可以看作对各向异性反射率法算法框架的简化。本文在各向异性反射率法的算法框架下,结合Schoenberg和Protázio方法中的运算思路,设计一种简化的反射率法,以此来研究地震反射波的特征。这种算法可以看作叠前AVAZ正演方法。简化的反射率法能计算各向异性层状介质各界面的反射波振幅随入射角和方位角的变化。算法植根于各向异性反射率法因而精确和稳健,在计算过程中对于传播效应(反射,透射,转换波,多次波,调谐效应)等地震波动力学特征的考虑也更符合实际。理论模型的试算以及和近似式方法的对比对此进行了验证。地震尺度的页岩岩石物理模型的方位各向异性地震响应还体现了上覆各向异性层的影响作用。这种现象也显示了使用反射率法的必要性。简化的反射率法还可以作为考虑储层的各向异性频变衰减属性的叠前波形反演中的正演基础。
[Abstract]:In the process of shale gas exploration and development , shale is used as reservoir . The core of shale gas reservoir identification and evaluation is geophysical technology .
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：P631.4;P618.13
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，本文编号：1691030
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