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Seismic dynamic monitoring in CO_2 flooding based on characterization of frequency-dependent velocity factor

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Applied Geophysics 2016年第2期13卷 307-314,418页

作者：张军华李军肖文谭明友张云银崔世凌曲志鹏中国石油大学(华东)地学院青岛266580 海洋国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室青岛266071 胜利油田物探研究院东营257015

The phase velocity of seismic waves varies with the propagation frequency, and thus frequency-dependent phenomena appear when CO2 gas is injected into a reservoir. By dynamically considering these phenomena with reservoir conditions it is thus feasible to extract the frequency-dependent velocity factor with the aim of monitoring changes in the reservoir both before and after CO2 injection. In the paper, we derive a quantitative expression for the frequency-dependent factor based on the Robinson seismic convolution model. In addition, an inversion equation with a frequency-dependent velocity factor is constructed, and a procedure is implemented using the following four processing steps： decomposition of the spectrum by generalized S transform, wavelet extraction of cross-well seismic traces, spectrum equalization processing, and an extraction method for frequency-dependent velocity factor based on the damped least-square algorithm. An attenuation layered model is then established based on changes in the Q value of the viscoelastic medium, and spectra of migration profiles from forward modeling are obtained and analyzed. Frequency-dependent factors are extracted and compared, and the effectiveness of the method is then verified using a synthetic data. The frequency-dependent velocity factor is finally applied to target processing and oil displacement monitoring based on real seismic data obtained before and after CO2 injection in the G89 well block within Shengli oilfield. Profiles and slices of the frequency-dependent factor determine its ability to indicate differences in CO2 flooding, and the predicting results are highly consistent with those of practical investigations within the well block.

关键词： CO2 flooding Frequency-dependent velocity factor G89 well block Reservoir dynamic monitoring

东营凹陷边界断层活动性与沉积演化耦合关系的量化表征

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中国石油大学学报（自然科学版） 2017年第4期41卷 18-26页

作者：张伟忠查明韩宏伟于景强崔世凌曲志鹏中国石油大学地球科学与技术学院山东青岛266580 中国石化胜利油田分公司物探研究院山东东营257022

基于边界断层组合样式及演化特征的分析,利用新方法量化表征边界断层活动性特征,并从微观-宏观角度分析边界断层活动性对沉积的控制作用,最终建立基于断层活动性的沉积模式量板。结果表明:东营凹陷北带沙四期边界断层活动性自西向东具... 详细信息

基于边界断层组合样式及演化特征的分析,利用新方法量化表征边界断层活动性特征,并从微观-宏观角度分析边界断层活动性对沉积的控制作用,最终建立基于断层活动性的沉积模式量板。结果表明:东营凹陷北带沙四期边界断层活动性自西向东具有弱—强弱交替—强的变化特征;微观上,边界断层活动性控制形成了稳定-富物源型、动荡-富物源型、稳定-贫物源型和动荡-贫物源型4种沉积环境;宏观上,边界断层活动性与沉积厚度呈正相关关系,与推进距离呈负相关关系;微观与宏观上相结合,可以建立基于断层活动性的沉积模式识别量板,明确边界断层活动性与陡坡带沉积演化的耦合关系。

关键词：断层发育沉积演化耦合关系东营凹陷

Shear wave velocity prediction during CO_2-EOR and sequestration in the Gao89 well block of the Shengli Oilfield

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Applied Geophysics 2017年第3期14卷 372-380,460页

作者：李琳马劲风王浩璠谭明友崔世凌张云银曲志鹏二氧化碳捕集与封存技术国家地方联合工程研究中心西北大学地质学系西安710069 中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司物探研究院东营257022

Shear-wave velocity is a key parameter for calibrating monitoring time-lapse 4D seismic data during CO2-EOR （Enhanced Oil Recovery） and CO2 sequestration. However, actual S-wave velocity data are lacking, especially in 4D data for CO2 sequestration because wells are closed after the CO2 injection and seismic monitoring is continued but no well log data are acquired. When CO2 is injected into a reservoir, the pressure and saturation of the reservoirs change as well as the elastic parameters of the reservoir rocks. We propose a method to predict the S-wave velocity in reservoirs at different pressures and porosities based on the Hertz-Mindlin and Gassmann equations. Because the coordination number is unknown in the Hertz Mindlin equation, we propose a new method to predict it. Thus, we use data at different CO2 injection stages in the Gao89 well block, Shengli Oilfield. First, the sand and mud beds are separated based on the structural characteristics of the thin sand beds and then the S-wave velocity as a function of reservoir pressure and porosity is calculated. Finally, synthetic seismic seismograms are generated based on the predicted P- and S-wave velocities at different stages of CO2 injection.

关键词： coordination number bulk modulus shear modulus Hertz-Mindlin shear wave CO2-EOR

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东营凹陷典型剖面重磁电震综合解释方法研究

石油物探 2009年第4期48卷 401-406页

作者：胡加山胡贤根崔世凌中国科学院广州地球化学研究所广东广州510640 中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司物探研究院山东东营257022

潜山内幕、砂砾岩和深层地质体是东营凹陷地震勘探相对困难的目标。为此,选择总长度约100 km的SL616测线进行了重磁电震综合解释方法的研究,该测线依次经过广饶凸起、东营凹陷和陈家庄凸起3个二级构造单元。阐述了航磁资料的三维欧拉反... 详细信息

潜山内幕、砂砾岩和深层地质体是东营凹陷地震勘探相对困难的目标。为此,选择总长度约100 km的SL616测线进行了重磁电震综合解释方法的研究,该测线依次经过广饶凸起、东营凹陷和陈家庄凸起3个二级构造单元。阐述了航磁资料的三维欧拉反褶积、电法资料的快速松弛反演(RRI)和重力资料的约束正反演等处理方法。地震勘探中存在屏蔽效应的潜山、砂砾岩体等隐蔽地质目标在重磁电资料上有明显的异常特征。通过重磁电震资料的综合对比分析,重新认识了潜山内幕、砂砾岩体、边界断裂和深部地层,发现了新的地质体。认为陈家庄凸起并非是单一的太古界地层,其内部存在断裂和低阻、低密度体;根据地震资料解释的东营凹陷古生界顶面最深点应向北偏移。

关键词：综合地球物理解释砂砾岩约束重力正反演三维欧拉反褶积快速松弛反演

东营凹陷半深湖—深湖细粒沉积岩岩相类型及特征

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中国石油大学学报（自然科学版） 2014年第5期38卷 9-17页

作者：张顺陈世悦崔世凌龚文磊于景强鄢继华邵鹏程刘姚中国石油大学地球科学与技术学院山东青岛266580 中国石化胜利油田物探研究院山东东营257022

通过岩心观察描述、薄片鉴定、X射线衍射分析、激光共聚焦显微镜分析等技术,以直观反映岩相间差异为原则,综合矿物成分、层理构造、有机质丰度、颜色以及其他混入物等因素,对东营凹陷沙三—沙四段半深湖—深湖细粒沉积岩进行岩相类型划... 详细信息

通过岩心观察描述、薄片鉴定、X射线衍射分析、激光共聚焦显微镜分析等技术,以直观反映岩相间差异为原则,综合矿物成分、层理构造、有机质丰度、颜色以及其他混入物等因素,对东营凹陷沙三—沙四段半深湖—深湖细粒沉积岩进行岩相类型划分。结果表明:东营凹陷半深湖—深湖细粒沉积岩发育9种岩相类型,根据有机质含量对其中较发育的6种类型进一步细分为11个亚类;相对发育的富有机质纹层状灰岩、中有机质纹层状混合细粒岩、富有机质页状黏土岩、富有机质页状灰岩以及贫有机质块状混合细粒岩等5种岩相类型在宏观及微观特征、测井响应特征及发育环境等方面具有差异性;各岩相的平面分布特征反映了半深湖—深湖内部沉积环境的差异。

关键词：东营凹陷半深湖—深湖细粒沉积岩岩相测井响应

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地震纹理属性在JJD工区断层识别中的应用

物探化探计算技术 2010年第3期32卷 304-309页

作者：崔世凌张军华王伟谭明友陈海云中国科学院广州地球化学研究所广州510640 中国石化胜利油田物探研究院东营257022 中国石油大学资源信息学院东营257061 东方地球物理公司研究院涿州072751

纹理分析是图像处理中的一种常用技术,通过构建地震纹理基元和灰度共生矩阵,可以将此项技术推广到地球物理领域,并可在断层识别,边缘检测和沉积相划分等方面得到应用。这里通过算法研究和程序开发,结合JJD工区应用实例,得到了有一定理... 详细信息

纹理分析是图像处理中的一种常用技术,通过构建地震纹理基元和灰度共生矩阵,可以将此项技术推广到地球物理领域,并可在断层识别,边缘检测和沉积相划分等方面得到应用。这里通过算法研究和程序开发,结合JJD工区应用实例,得到了有一定理论意义和研究价值的结论:①基于灰度共生矩阵提取的纹理属性,是一种很好的凸显断层和裂缝信息的地震属性;②可以根据实际地质问题,提取不同方向的纹理属性,并用RGB技术进行多属性的融合;③地震纹理基元的窗大小取9×9×9为好;④要根据具体情况选取合理的灰度级别,对于常规三维地震数据,灰度级别取16或32比较理想。

关键词：纹理体素灰度共生矩阵 RGB技术断层

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高89-4井区二氧化碳驱波及范围地震预测

特种油气藏 2016年第6期23卷 40-44页

作者：李军张军华谭明友曲志鹏崔世凌中国石油大学(华东) 山东青岛266580 海洋国家实验室矿产资源评价与探测技术功能实验室山东青岛266071 中国石化胜利油田分公司山东东营257015

通过分析胜利油田高89-4井区CO_2驱油前后2期地震资料发现,地震资料在高频段的频谱吸收衰减差异明显。利用该特点提取单频、有效带宽能量及频谱衰减指数等属性,对CO_2驱的波及范围进行了预测。研究结果表明,预测的波及范围与实际结果吻... 详细信息

通过分析胜利油田高89-4井区CO_2驱油前后2期地震资料发现,地震资料在高频段的频谱吸收衰减差异明显。利用该特点提取单频、有效带宽能量及频谱衰减指数等属性,对CO_2驱的波及范围进行了预测。研究结果表明,预测的波及范围与实际结果吻合率达到86.7%。预测结果对高89-4井区的CO_2驱有一定指导作用,相关处理解释一体技术对国内外CO_2驱油地震监测的理论与实践有一定的借鉴作用。

关键词：高89-4井区 CO2驱油地震监测频率类属性吸收衰减波及面预测

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济阳坳陷CO2气藏主控因素分析

大庆石油地质与开发 2008年第2期27卷 28-31页

作者：李祥权路慎强崔世凌中国地质大学(武汉)资源学院湖北武汉430074 胜利油田有限公司物探研究院山东东营257022

济阳坳陷CO2气藏为岩浆幔源成因,岩浆是幔源CO2气的载体,为气藏形成提供气源。济阳坳陷CO2气藏具有晚期成藏的特点,气藏主要是与新生代中晚期岩浆活动,尤其是晚第三纪的碱性玄武岩具有密切的关系。沟通气源的深大断裂及其派生断裂是幔... 详细信息

济阳坳陷CO2气藏为岩浆幔源成因,岩浆是幔源CO2气的载体,为气藏形成提供气源。济阳坳陷CO2气藏具有晚期成藏的特点,气藏主要是与新生代中晚期岩浆活动,尤其是晚第三纪的碱性玄武岩具有密切的关系。沟通气源的深大断裂及其派生断裂是幔源气体运移的有效输导通道。新生代中晚期岩浆活动与沟通深部气源的基底深大断裂及派生断裂的发育展布是幔源CO2气成藏的两大主控因素。

关键词：幔源成因岩浆活动断裂活动深层气源模式 CO2气藏济阳坳陷

Geophysical monitoring technology for CO_2 sequestration

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Applied Geophysics 2016年第2期13卷 288-306,417,418页

作者：马劲风李琳王浩璠谭明友崔世凌张云银曲志鹏贾凌云张树海大陆动力学国家重点实验室西北大学地质学系西安710069 中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司物探研究院东营257022 中国石油化工股份有限公司中原油田分公司物探研究院濮阳457001

Geophysical techniques play key roles in the measuring, monitoring, and verifying the safety of CO2 sequestration and in identifying the efficiency of CO2-enhanced oil recovery. Although geophysical monitoring techniques for CO2 sequestration have grown out of conventional oil and gas geophysical exploration techniques, it takes a long time to conduct geophysical monitoring, and there are many barriers and challenges. In this paper, with the initial objective of performing CO2 sequestration, we studied the geophysical tasks associated with evaluating geological storage sites and monitoring CO2 sequestration. Based on our review of the scope of geophysical monitoring techniques and our experience in domestic and international carbon capture and sequestration projects, we analyzed the inherent difficulties and our experiences in geophysical monitoring techniques, especially, with respect to 4D seismic acquisition, processing, and interpretation.

关键词： Carbon capture and storage geophysical monitoring 4D seismic monitoring CO2 saturation reservoir pressure