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裂缝密度反演的页岩储层地应力地震预测方法及应用

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石油地球物理勘探 2024年第2期59卷 279-289页

作者：杜炳毅高建虎张广智董雪华郭伟张军舵中国石油勘探开发研究院西北分院甘肃兰州730020 中国石油大学(华东) 山东青岛266580 中国石油勘探开发研究院北京100083

页岩储层地应力地震预测法通常运用弹性参数计算水平应力差异比(DHSR),但是存在不足:一是预测方程中含有各向异性参数(裂缝柔度),不容易求取,造成地应力预测难度较大;二是预测方程中的杨氏模量、泊松比等参数是由间接反演求取的,精度较... 详细信息

页岩储层地应力地震预测法通常运用弹性参数计算水平应力差异比(DHSR),但是存在不足:一是预测方程中含有各向异性参数(裂缝柔度),不容易求取,造成地应力预测难度较大;二是预测方程中的杨氏模量、泊松比等参数是由间接反演求取的,精度较低,难以满足页岩气地质工程一体化的要求。为此,提出了基于裂缝密度反演的页岩储层地应力地震预测方法。建立了基于杨氏模量、泊松比和裂缝密度的纵波方位各向异性AVO方程直接反演弹性参数,推导了由泊松比和裂缝密度表示的DHSR公式。根据井数据进行页岩储层各向异性岩石物理建模,并开展叠前方位各向异性反演,利用反演的泊松比和裂缝密度估算DHSR,运用DHSR评价页岩储层的地应力特征。应用实例表明:DHSR越小,水力压裂会产生不同方向的正交复杂裂缝网,可以更好地改造储层的物性和渗流通道,储层改造体积越大,越利于储层压裂;DHSR越大,水力压裂会产生平行于水平最大主应力的非正交平面裂缝,形成孤立裂缝,不利于体积改造。同时,DHSR预测结果与现有的测井地应力计算、压裂监测及产量测试等结果的一致性很高,并且符合地质认识,说明了所提方法的有效性和可靠性。

关键词：地应力页岩气储层各向异性裂缝密度泊松比叠前反演

TTI介质裂缝密度和流体因子方位地震反演方法研究与应用

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地球物理学进展 2024年

作者：刘军龚伟李弘艳谭媛媛吴思杨浩徐旺中国石油大学(华东)地球科学与技术学院中国石油化工股份有限公司西北油田分公司

地质-工程甜点评价在油气储层勘探开发中有着非常重要的作用，其中流体和裂缝密度是甜点评价中非常关键的要素。地震振幅随方位变化（AVAZ）反演方法是描述各向异性储层的重要途径。然而如何从地震数据中稳定且可靠的实现各向异性储层... 详细信息

地质-工程甜点评价在油气储层勘探开发中有着非常重要的作用，其中流体和裂缝密度是甜点评价中非常关键的要素。地震振幅随方位变化（AVAZ）反演方法是描述各向异性储层的重要途径。然而如何从地震数据中稳定且可靠的实现各向异性储层流体识别和裂缝检测目前依旧是一项具有挑战性的任务。所以，本文将聚焦各向同性基岩中发育一组倾斜平行裂缝岩石（等效为倾斜横向各向同性介质，TTI介质）的流体识别和裂缝检测方法。首先，基于Hudson模型，提出了一个新的流体因子，并通过Bond变换推导了剪切模量、质量密度、流体因子、裂缝密度和裂缝倾角直接表征的TTI介质刚度矩阵。然后，在反射界面两侧属性弱差异、弱各向异性假设下，将岩石刚度系数的差分写为剪切模量、质量密度、流体因子和裂缝密度扰动量的函数。在此基础上，采用刚度系数差分与地震反射系数之间的线性关系，获得了饱和TTI储层纵波反射系数方程，以解析岩石弹性参数和物性参数对地震反射振幅的影响。最后，为了提高流体识别和裂缝检测的稳定性和准确性，推导了饱和TTI介质方位弹性阻抗方程，并发展了流体因子和裂缝密度低频约束的贝叶斯反演方法。模型测试和实际案例表明本文所提出的方法是稳定且合理的。

关键词： TTI型裂缝储层裂缝密度流体因子反射系数方程贝叶斯反演方法

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裂缝密度约束的离散裂缝网络建模方法与实现

地质论评 2018年第5期64卷 1302-1313页

作者：董少群曾联波曹菡 XU Chaoshui 王圣娇油气资源与探测国家重点实验室中国北京102249 中国石油大学(北京)地球科学学院中国北京102249 中国科学院遥感与数字地球研究所中国北京100094 阿德莱德大学土木、环境和采矿工程学院澳大利亚阿德莱德5005

如何高效地用多种类型资料(如地震、测井、岩芯等)所得到的裂缝信息对离散裂缝网络建模至关重要。为此本文提出一种裂缝密度约束的离散裂缝网络建模方法,将多种裂缝先验信息转换为裂缝密度,通过密度约束裂缝网络模型。方法对裂缝位置的... 详细信息

如何高效地用多种类型资料(如地震、测井、岩芯等)所得到的裂缝信息对离散裂缝网络建模至关重要。为此本文提出一种裂缝密度约束的离散裂缝网络建模方法,将多种裂缝先验信息转换为裂缝密度,通过密度约束裂缝网络模型。方法对裂缝位置的确定方法进行改进,从编程的角度对二维和三维实现进行了分析,同时讨论了方法的适用性及参数设定。为验证方法效果,实例分析部分选用鄂尔多斯盆地延河剖面附近的一井区数据进行裂缝建模,并与实际生产资料进行比对,结果表明该方法所建立的裂缝模型与实际生产数据吻合。

关键词：离散裂缝网络裂缝密度裂缝建模测井参数设定

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正交介质方位傅里叶反射系数及裂缝密度预测

中国石油大学学报（自然科学版） 2019年第2期43卷 37-44页

作者：张繁昌路亚威桑凯恒慎国强王振涛中国石油大学(华东)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257031

利用傅里叶级数展开法,对正交介质裂缝参数进行预测。当地层中发育着两组相互垂直的高角度裂缝时,可以近似地将其等效为正交各向异性介质。从线性滑移理论出发,将裂缝视为旋转对称的平行柔性面,引入无量纲参数法向弱度和切向弱度,通过... 详细信息

利用傅里叶级数展开法,对正交介质裂缝参数进行预测。当地层中发育着两组相互垂直的高角度裂缝时,可以近似地将其等效为正交各向异性介质。从线性滑移理论出发,将裂缝视为旋转对称的平行柔性面,引入无量纲参数法向弱度和切向弱度,通过忽略高阶项,可以推导得到纵波方位反射系数的傅里叶级数表示形式;进一步结合有缝隙介质的Hudson模型,推导得到反射系数傅里叶级数项与两个正交方向裂缝密度之间的关系,并由此计算得到不同方向的裂缝密度。模型试算结果表明,正交介质的傅里叶级数反射系数公式能够准确地描述正交裂缝的方位各向异性特征,由该方法进行裂缝密度预测,其结果是可靠的。

关键词：正交裂缝傅里叶级数展开裂缝密度

基于OVT域地震数据的叠前AVOA裂缝密度反演

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石油物探 2021年第5期60卷 816-825页

作者：魏欣伟薛姣罗霞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257000 中国地质大学(武汉)地球物理与空间信息学院湖北武汉430074 地球内部多尺度成像湖北省重点实验室湖北武汉430074

基于炮检距向量片(OVT)域地震数据的振幅随偏移距和方位角变化(AVOA)裂缝参数反演,充分利用了OVT道集中丰富的叠前各向异性信息,能够提高裂缝储层预测的有效性。基于裂缝等效介质理论,分别给出了含油和含气条件下反射系数与裂缝密度之... 详细信息

基于炮检距向量片(OVT)域地震数据的振幅随偏移距和方位角变化(AVOA)裂缝参数反演,充分利用了OVT道集中丰富的叠前各向异性信息,能够提高裂缝储层预测的有效性。基于裂缝等效介质理论,分别给出了含油和含气条件下反射系数与裂缝密度之间的关系,推导出不同方位地震道集差异与裂缝密度之间的矩阵关系,建立了AVOA裂缝密度反演方程;同时建立了OVT域地震数据分方位入射角提取、波形匹配时差校正和AVOA反演的裂缝密度估计流程。中国SK地区多层系发育致密砂岩含油储层,该地区OVT域地震数据AVOA裂缝密度反演结果显示裂缝发育展布特征与断裂带分布相一致;裂缝密度反演结果与测井资料相吻合,表明所提出的方法在裂缝密度反演和储层预测中的准确性与应用前景,同时为研究区今后的裂缝储层预测和开发提供了依据。

关键词： OVT域裂缝等效介质各向异性叠前AVOA反演裂缝密度储层预测

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基于空间约束的裂缝密度反演方法

石油地球物理勘探 2024年第2期59卷 299-310页

作者：袁敬一蔡振忠张银涛谢舟孙冲张小红中国石油塔里木油田公司新疆库尔勒841000

常规利用法向弱度、切向弱度间接预测裂缝密度的方法存在较大误差。为此,提出一种针对碳酸盐岩(HTI介质)裂缝密度直接反演的方法。在振幅随炮检距和方位角变化(AVAZ)反演的基础上,引入反距离加权插值法(IDW)以优化传统各向异性全变分(A... 详细信息

常规利用法向弱度、切向弱度间接预测裂缝密度的方法存在较大误差。为此,提出一种针对碳酸盐岩(HTI介质)裂缝密度直接反演的方法。在振幅随炮检距和方位角变化(AVAZ)反演的基础上,引入反距离加权插值法(IDW)以优化传统各向异性全变分(ATV)多道反演的横向差分算子,充分利用相邻多个地震道之间的相关性,提高反演算法的横向连续性和稳定性;将横向约束、低频约束及稀疏约束共同用于构建反演目标函数,采用交替方向乘子法(ADMM)优化求解。利用裂缝密度直接反演和反距离加权插值的优点,先对Marmousi II模型测试,验证了该方法的有效性和抗噪性;再将该方法应用于塔里木盆地YM区块的实际数据,验证了该方法的可行性。该方法对裂缝密度预测结果更准确、可靠,可在类似地区推广应用。

关键词：各向异性裂缝密度反距离加权横向约束 ADMM

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应用P波振幅的傅里叶系数反演裂缝密度

石油地球物理勘探 2024年第2期59卷 238-249页

作者：李荣薛姣顾汉明中国地质大学(武汉)地球物理与空间信息学院湖北武汉430074

裂缝预测是非常规储层预测的重要内容。裂缝密度不仅反映了裂缝的发育程度,也是影响裂缝孔隙度和渗透率的重要参数。文中提出了一种应用纵波反射振幅分方位傅里叶系数正、余弦分量加权的裂缝密度反演方法。基于线性滑动裂缝等效介质理论... 详细信息

裂缝预测是非常规储层预测的重要内容。裂缝密度不仅反映了裂缝的发育程度,也是影响裂缝孔隙度和渗透率的重要参数。文中提出了一种应用纵波反射振幅分方位傅里叶系数正、余弦分量加权的裂缝密度反演方法。基于线性滑动裂缝等效介质理论,分别推导了含油和含气条件下HTI介质纵波反射振幅傅里叶系数与裂缝密度的关系,并利用二阶傅里叶系数预测裂缝对称轴方位角;研究了地震数据含噪声时二阶傅里叶系数正、余弦分量信噪比之比随裂缝对称轴方位角的变化规律,并提出应用二阶傅里叶系数正、余弦分量加权的裂缝密度反演方法。模型试算结果表明,所提的裂缝密度反演方法具有较强的抗噪性和稳定性;将其应用于实际地震数据,裂缝密度预测结果与测井信息吻合,验证了方法的有效性。

关键词：裂缝等效介质傅里叶系数裂缝密度反演加权

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基于摩擦效应的砂岩裂缝密度定量预测

中国石油大学学报（自然科学版） 2014年第6期38卷 1-8页

作者：宋璠苏妮娜冯建伟罗彩明陈静静宋明福中国石油大学地球科学与技术学院山东青岛266580 中石油塔里木油田勘探开发研究院新疆库尔勒841000 胜利油田鲁明油气勘探开发有限公司山东东营257001

以挤压型盆地内低渗砂岩储层为研究目标,研究应力场与裂缝参数的关系,通过岩石力学实验与理论推导相结合的方法,建立一套基于考虑裂缝面摩擦耗能的裂缝密度定量预测方法。研究表明:岩石变形准则与能量转换法相结合是建立应力场和裂缝参... 详细信息

以挤压型盆地内低渗砂岩储层为研究目标,研究应力场与裂缝参数的关系,通过岩石力学实验与理论推导相结合的方法,建立一套基于考虑裂缝面摩擦耗能的裂缝密度定量预测方法。研究表明:岩石变形准则与能量转换法相结合是建立应力场和裂缝参数力学模型的有效途径,当岩石内部应力状态超过破裂条件后,裂缝密度随应变能密度的增加而增大;裂缝的形成除了要克服岩石内在的黏聚力外,还要克服围压与摩擦效应形成的阻力,可使用库仑-莫尔破裂准则进行岩石破裂判别,进而明确应力-应变与岩石产生裂缝密度的数学关系。所建立的模型应用于准西北缘低渗砂岩裂缝密度预测取得了良好的效果。

关键词：低渗透砂岩应力-应变摩擦耗能裂缝密度定量预测

HTI介质饱和流体特性和裂缝密度对方位反射系数的影响

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石油物探 2013年第1期52卷 1-10,4页

作者：李春鹏印兴耀张峰中国石油大学(华东)地球科学与技术学院山东青岛266580 中国石油大学(北京)地球科学学院北京102249

结合等效介质理论和Thomsen裂缝理论构建了饱和流体HTI介质弹性矩阵并推导出HTI介质弹性波反射/透射方程,基于该方程讨论了流体类型及裂缝密度对方位反射系数的影响。模型试算结果表明:下伏HTI介质饱含气和饱含水之间的方位反射系数差... 详细信息

结合等效介质理论和Thomsen裂缝理论构建了饱和流体HTI介质弹性矩阵并推导出HTI介质弹性波反射/透射方程,基于该方程讨论了流体类型及裂缝密度对方位反射系数的影响。模型试算结果表明:下伏HTI介质饱含气和饱含水之间的方位反射系数差异比饱含油和饱含水之间的明显,饱含气和饱含水反射系数的差异随着入射角增大而增大,随方位角增大而减小;裂缝密度越大反射系数越小,不同裂缝密度的反射系数差异随着入射角和方位角增大而增大。研究结果为利用方位地震反射特征检测裂缝密度和流体性质提供了理论依据。

关键词： HTI介质弹性矩阵反射透射方程流体类型裂缝密度