裂缝储层高精度弹性阻抗预测与相干体属性增强方法研究

发布时间：2020-08-13 07:03

【摘要】：检测储层裂缝的空间分布规律和预测储层中的裂缝走向、裂缝密度对裂缝型油气藏开发具有重要意义。裂缝型储层是重要的剩余油气资源，其油、气储量分别占全世界探明油、气储量的60%与40%。天然裂缝网络主要用于构建烃类和其它流体的运移通道，重要的裂缝物性参数如裂缝密度、张开度、含油气性、分布方位等与裂缝储层孔隙度、渗透率密切相关，相对应的储层油气分布特性也与常规油气藏有所区别。裂缝的存在对储层特别是致密储层而言是一把双刃剑，它可能会为储集空间的形成提供必要的渗透性，为油气疏导提供管道，也可能是储层发生泄露的危险因素。因此，开展储层裂缝预测理论与方法技术研究对油气藏的勘探、开发具有重要意义。本文主要从两个方面进行储层裂缝研究，一是裂缝型油气藏的纵波、转换横波弹性阻抗和流体识别因子分析，二是地震相干体提取与增强方法研究。弹性阻抗分析技术是重要的叠前储层预测工具。前人提出的裂缝型介质弹性阻抗方程，一直没有建立与裂缝参数的直接关系。文中在回顾Hudson裂缝模型和线性滑动模型的基础上，将填充物性质、分布密度与背景介质的横纵波速度比，引入裂缝HTI介质纵波、转换横波弹性阻抗公式，得到新型的弹性阻抗公式，并进行归一化处理。数值模拟实验表明，裂缝介质弹性阻抗呈现方位各向异性，且随裂缝密度加大而增强；纵波、转换横波弹性阻抗在值域分布规律上具有较大区别；在典型砂岩介质的前提下，弹性阻抗差可以作为流体指示因子定性的识别裂缝填充物性质,其中含气裂隙介质随裂缝密度的变化要明显高于对应的流体裂隙介质，流体填充裂隙介质随横、纵波速度比的变化幅度要高于对应的含气裂隙介。在进行弹性阻抗分析的同时，本文尝试通过PP波和P-SV波弹性波阻抗公式将裂缝参数、入射角和方位角引入常规流体因子中，构建广义流体因子，并分析裂缝参数对介质填充物的影响。另外，考虑到裂缝介质的双重孔隙特征，等价对比Thomsen等效孔隙裂缝模型与线性滑动模型，将裂缝填充物性质、裂缝密度、裂缝纵横比、基质孔隙度和背景介质的横纵波速度比引入HTI介质的纵波、转换横波弹性阻抗公式中，得到Thomsen等效孔隙裂缝介质的纵波、转换横波的弹性阻抗公式，建立裂缝参数、岩性参数以及物性参数与等效孔隙裂缝介质弹性阻抗的直接函数关系，对弹性阻抗归一化后进行数值模拟。模拟结果表明，裂缝型油气藏弹性阻抗对裂缝填充物性质极其敏感，除了与Hudson裂缝模型所得结论相似之外，还增加了有关等径孔隙度的结论，即气饱和条件下和水饱和条件下的介质弹性阻抗随等径孔隙度变化而浮动的幅度差异也很大，说明等径孔隙度同样对各向异性产生较大的影响。利用优选的流体因子g-FIFW对Thomsen孔隙裂缝介质进行流体识别效果良好，这验证了基于常规流体识别因子建立的广义流体因子进行各向异性介质的流体识别具有一定的可行性，为裂缝储层的流体预测提供可靠的理论依据。对这两种裂缝介质弹性阻抗和广义流体因子的研究，初步为油气藏裂缝预测和流体识别工作奠定了更加直接的理论基础。裂缝预测技术中最常见的技术之一是相干属性技术，它是一种高效、成熟的预测技术。但即使在连续、稳定的目的层段，部分裂缝隐没于相近高灰度值区域而难以识别；在破碎带发育区域，由于成像能量难以完美聚焦，中、小尺度的裂缝区域呈现相近低灰度值的云雾状模糊而无法区分。文中提出一种以直方图均衡化处理为核心技术的新型裂缝增强方法。它能够强化相干图像中不连续性信息与背景的差异性，突出裂缝的线性结构；采用相干图像阈值逐级调节的方式，实现对不同尺度裂缝的预测。该方法同时提升了显性、隐性裂缝识别能力和精度。
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P631.4;P618.13
【图文】：

介质模型,偏振方向,横波,快横波

图 2.2 HTI 介质模型射到 HTI 介质时，如果横波的偏振方向既不平成两个偏振方向相互垂直的横波，即横波分裂隙面的横波记为 S ，偏振方向垂直于裂隙面的于 S⊥波的传播速度，因此 S 波称为快横波，S⊥性矩阵如下：11 13 1313 33 2313 23 334455550 0 00 0 00 0 00 0 0 0 00 0 0 0 00 0 0 0 0HTIC C CC C CC C CCCC ……………442C，可见，HTI 介质是用 5 个独立的弹性常数的 P 波速度为C ，垂直传播的快横波和慢

曲线,裂缝介质,各向异性参数,广义

吉林大学博士学位论文对气体填充裂缝介质和水填充裂缝介质的广义各向异性参数式(2.13)和(2.14)从两个方向进行数值模拟，一是假定横、纵波速度平方比 g 不变，改变裂缝密度e，分析不同流体填充条件下，裂缝密度的变化对各向异性参数的影响；二是固定裂缝密度 e，改变横、纵波速度平方比 g，分析不同流体填充条件下，g 的变化对各向异性参数的影响，图 2.3 为所绘制的向异性参数与裂缝密度 e 和横、纵波速度平方比 g 的关系图，图中红色“*”代表气体填充裂缝，蓝色“o”代表水填充裂缝。

裂缝,裂缝密度,各向异性参数,纵波速度

【参考文献】