基于频变方位各向异性的裂缝型储层反演方法研究

发布时间：2020-06-07 21:25

【摘要】：裂缝型油气藏预测评价的关键在于对裂缝发育范围和强度的预测,而随着油气勘探开发程度的不断深入,对裂缝型储层的预测提出了更高的要求。通过等效介质理论,可以建立裂缝型储层参数与地震数据之间的关系。静态等效介质模型忽略裂缝的几何特征,也不考虑裂缝与孔隙之间的流体交换,因而无法解释实际地震数据的频散和衰减。动态等效介质模型描述了裂缝、孔隙、流体之间的相互作用,基于动态等效介质理论的地震响应具有频率相关性,与裂缝参数、流体性质和岩石基质特性密切相关,通过动态等效介质模型,建立地震数据和裂缝参数的映射函数,可以实现裂缝储层的全定量预测。目前,常见的裂缝动态等效介质模型主要考虑只含有一套定向排列的裂缝的情形,而实际上储层中往往含有不止一套裂缝,并且孔隙和裂缝中的饱和流体往往是同一种流体,为了适应复杂的地质情况,本文以Chapman中观尺度裂缝模型为基础,对其参数化过程进行重新推导,引入两个新的参数(流体密度比和粘度比),使其能够表征裂缝和背景介质中饱含不同流体的情况。利用新模型研究地震波在混合饱和流体裂缝型介质中的地震波传播特性。结果表明,地震波衰减和频散的特征频率主要由裂缝中的流体决定,而频散和衰减幅度则由裂缝和背景介质中的流体共同决定。将新模型预测的速度和衰减与斑块饱和模型和双孔介质模型进行对比,验证了新模型的合理性。根据Chapman模型和标准线性固体(SLS)模型之间的良好近似关系,以Chapman双裂缝模型为基础,探讨了利用广义标准线性固体(GSLS)模型对复杂各向异性裂缝型储层进行模拟的问题。结果表明,利用模型的高频极限模量、低频极限模量和每套裂缝对应的特征频率,可以模拟复杂各向异性模型的频变模量、速度和衰减。其中,利用单组裂缝产生的模量损失(modulus defect)来表征每套裂缝在等效模型中的贡献。等效模型的低频模量通过低频极限时的Chapman模型和各向异性Gassmann方程计算,等效模型的高频模量由高频极限时的Chapman模型计算。通过对含有三套相互正交裂缝的模型进行数值试验,验证了该方法的实用性。流体流动产生的频散和衰减对AVA和AVAZ有较大的影响,并且各向异性的频变特性对流体非常敏感。通过基于Chapman单裂缝模型的数值实验,分析P波速度,P波频散,频散梯度和P波各向异性参数的频变规律,最终选定P波各向异性参数频散梯度(PADG)作为裂缝型储层的流体识别因子,在适当的储层条件下,该属性对含气性的敏感度较高。通过改写Ruger方程,得到反演PADG属性的目标函数,利用匹配追踪方法对叠前方位角道集进行谱分解,得到分频地震数据,最终通过频变AVAZ最小二乘反演得到PADG属性体,通过PADG属性体可以实现裂缝储层中的流体识别,该方法适应于地震资料信噪比较高的情况。裂缝参数反演是裂缝型储层预测的最核心问题。通过反射系数公式可以建立地震数据和裂缝参数之间的映射。由于裂缝等效模型的复杂性,利用确定性反演方法反演裂缝参数多解性强,因此使用基于随机理论的反演方法。基于贝叶斯理论的反演方法利用模型的先验信息和似然函数,求解模型的后验分布,不仅可以得到反演目标的最大概率解,还可以评价解的不确定性。利用MCMC方法对数值模型和实际地震数据进行裂缝参数反演,当缺少先验信息时,解的不确定性较强,当存在有效的先验信息时,反演结果比较可靠。这为裂缝型储层的参数反演和定量预测提供了新的思路和手段。
【图文】：

图 2.1 VTI 介质（a）和 HTI 介质（b）示意图Fig. 2.1 The diagrams of VTI medium (a) and HTI media (b)介质的刚度系数矩阵为： 11 13 1313 33 11 6613 11 66 3344555522c c cc c c cc c c cCccc ）式和（2.4）式可以通过 Bond 转换矩阵相互转化。 缝静态等效介质模型我们将裂缝储层等效为 HTI 介质，这是由于实际地层中几乎[83]

1c缝与背景介质之间的时间尺度： ff ma 和f 与模型的多个参数密切相关：微裂隙体积vc ，微裂缝与1c ，裂缝（微裂缝）纵横比r ，介质泊松比 ，流体体积模量率 ，裂缝半径fa 。同时有临界应力 2(1 ) c r ，K.84）式可以看出f 与fa 线性相关。随着裂缝半径的增加，因此需要更多的流体通过单位表面积才能释放流体压力梯间。f 的倒数为特征频率，较大的f 导致地震波频散和衰
【学位授予单位】：中国石油大学(北京)
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P618.13;P631.4

【参考文献】

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本文编号：2702024