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基于gassmann方程的流体替换方法在珊溪水库地震研究中的应用

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地震工程学报 2015年第3期37卷 678-686页

作者：钟羽云张帆阚宝祥浙江省地震局浙江杭州310013

引入基于gassmann方程的流体替换方法,在分析地震波P波速度、波速比与岩石孔隙度和饱和度关系的基础上,应用于珊溪水库地震波速比和P波速度变化特征研究,得到：（1）珊溪水库震中区岩石始终处于接近水饱和的饱水状态,波速比和P波速度＂... 详细信息

引入基于gassmann方程的流体替换方法,在分析地震波P波速度、波速比与岩石孔隙度和饱和度关系的基础上,应用于珊溪水库地震波速比和P波速度变化特征研究,得到：（1）珊溪水库震中区岩石始终处于接近水饱和的饱水状态,波速比和P波速度＂下降-回升＂的变化实质上反映了震中区岩石＂孔隙度增大（饱和度减小）-饱和度增大＂的变化,每一丛地震的波速比由极小值逐渐增大为极大值是由于岩石从不饱和状态变化到饱和状态;（2）根据每一丛地震波速比的变化,计算得到珊溪水库流体扩散率αs=1.06×104 cm2 s-1,该数值与美国南卡罗莱纳水库、巴西Acu水库、广东新丰江水库的流体扩散率基本一致;（3）震源区岩石孔隙度上限值为8.7%2.0%,该数值与华东勘测设计研究院通过室内岩石物理力学性质试验测定的珊溪水库坝址区新鲜流纹斑岩的孔隙度平均值一致。

关键词： gassmann方程孔隙度饱和度珊溪水库

基于gassmann方程流体替换的影响因素分析

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地球物理学进展 2015年第5期30卷 2150-2156页

作者：窦龑桂志先高刚文中平何扬鸿油气资源与勘探技术教育部重点实验室(长江大学) 武汉430100 长江大学地球物理与石油资源学院武汉430100 川庆钻探工程有限公司地球物理勘探公司成都610213

岩石物理是将地震数据与油藏特性和储层参数联系到一起的理论基础.流体替换是岩石物理分析中的重要手段,而gassmann方程是流体替换中最重要的理论基础之一.因此,研究gassmann方程中的各个参数对结果的影响是十分必要的.本文分析了Gassm... 详细信息

岩石物理是将地震数据与油藏特性和储层参数联系到一起的理论基础.流体替换是岩石物理分析中的重要手段,而gassmann方程是流体替换中最重要的理论基础之一.因此,研究gassmann方程中的各个参数对结果的影响是十分必要的.本文分析了gassmann方程的理论基础,并探讨了方程中岩石参数和流体参数的求取方法,重点分析了方程中的各参数误差对结果的影响,认为岩石密度和剪切模量对流体替换后的纵横波速度影响较大.研究结果为利用地震资料和测井资料进行流体替换提供了指导和参考作用.

关键词： gassmann方程岩石物理参数误差

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gassmann方程的应用推导

中国新技术新产品 2015年第20期 164-165页

作者：由荣军赵正国中国矿业大学银川学院矿业工程系宁夏银川750011 神华宁夏煤业集团有限责任公司煤炭化学工业分公司宁夏银川750411

gassmann方程是岩石弹性物理研究的重要理论工具,它建立了岩石物性参数与地震参数进行沟通的桥梁,并为进一步利用地震信息划分岩性、检测油气提供了理论依据。本文首先简单介绍gassmann方程的推导过程,然后建立流体替换模型,并进行正演... 详细信息

gassmann方程是岩石弹性物理研究的重要理论工具,它建立了岩石物性参数与地震参数进行沟通的桥梁,并为进一步利用地震信息划分岩性、检测油气提供了理论依据。本文首先简单介绍gassmann方程的推导过程,然后建立流体替换模型,并进行正演计算。

关键词： gassmann方程推导流体替换

基于gassmann方程流体替换方法研究及其应用

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基于Gassmann方程流体替换方法研究及其应用

作者：孙璞长江大学

学位级别：硕士

随着油气勘探开发的程度越来越高,难度越来越大,当今的勘探主要目标也从构造型油气藏向岩性油气藏、隐蔽型油气藏转移。地震勘探技术作为油气地球物理勘探的主要技术之一,为油气勘探和增储增产做出了重要贡献。地震岩石物理学作为研究... 详细信息

随着油气勘探开发的程度越来越高,难度越来越大,当今的勘探主要目标也从构造型油气藏向岩性油气藏、隐蔽型油气藏转移。地震勘探技术作为油气地球物理勘探的主要技术之一,为油气勘探和增储增产做出了重要贡献。地震岩石物理学作为研究岩石物理性质和地震响应之间关系的一门学科,综合分析了岩心资料、测井资料与地震资料用以研究频率、孔隙度、流体类型、流体饱和度、岩性等参数对岩石弹性参数的影响。岩石物理是储层特性和地震特性之间的桥梁,为储层定量预测提供基本前提,也为四维地震和油藏地震监测提供理论基础。流体替换分析作为岩石物理的重要组成部分,可以用于流体识别和储层的定量研究。本文首先针对基于gassmann方程流体替换需要求取的参数介绍了部分岩石物理的基本理论,涵盖Hashin-Strikman界限、V-R-H模型、Wood公式、Kuster-Toksoz模型、等效模量自相容近似、微分等效介质模型等理论。具体的讲述了gassmann方程的基本假设条件,对常用的流体替换方程中的参量求取方法进行了描述。然后基于gassmann方程流体替换方法研究了含水饱和度对气水模型和油水模型速度的影响,得出气水模型在含水饱和度小于80%时由于气水密度差异大,流体替换时密度占主要的支配作用,而油水模型由于密度差异不大,所以含水饱和度对流体替换的速度影响不大的结论。横波速度作为地震勘探中重要的参数之一,常常由于实际生产中的种种问题导致横波速度测井资料的缺乏,而简单的经验公式精确度又很低,而且由于各个地区实际情况的差异经验公式的适用性也存在很大的问题,现在广为采用的方法是基于gassmann方程的横波预测方法。本文采用Xu-White模型进行横波速度的预测,在数值模型试验的基础上分析孔隙纵横比、含水饱和度,泥质含量对Xu-White模型预测横波的影响大小,得出采用Xu-White模型横波预测影响权重最大的是泥质含量,其次为砂岩孔隙纵横比,含水饱和度对预测的影响基本不大。在综合考虑误差影响因子对Xu-White模型横波预测结果进行限定的基础上,对研究区内一口已知横波数据的井进行预测,预测的结果与实测的结果吻合性良好。接着运用横波预测方法进行岩石物理分析,主要包括砂、泥岩的识别和储层流体的识别,并针对研究区内的两个目的层段进行运用,效果良好,证明横波预测方法的实用性较好。储层中如果含有流体,振幅会随着炮检距的变化而变化,即不同的角度集会包含着不同的有用信息。特别是含流体储层中,变化的程度尤为明显,也就是AVO现象明显,而不含流体的围岩地层却恰恰相反,因而借助AVO属性进行流体识别是可行的。已经证明纵波与横波的综合利用为流体识别提供了更为有效的方法和途径。本文将流体替换技术与AVO技术相结合,并在实际的区块进行应用,结合该区块的三维地震资料,进行AVO地震响应研究和AVO属性反演,得到了AVO截距、梯度、流体因子等属性参数剖面,为储层预测提供依据。

关键词： gassmann方程流体替换 Xu-White模型横波预测 AVO属性反演

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基于gassmann方程的流体替换

基于Gassmann方程的流体替换

作者：史燕红成都理工大学

学位级别：硕士

随着油气勘探开发的不断深入,油气储集体越来越复杂,因而勘探重点由原来的构造油气藏向岩性油气藏、隐蔽型油气藏转移。当今地震勘探技术成为了发现新油气资源的重要手段,岩石物理技术则成为通过了解地下岩石和流体声波响应的最有效途径... 详细信息

随着油气勘探开发的不断深入,油气储集体越来越复杂,因而勘探重点由原来的构造油气藏向岩性油气藏、隐蔽型油气藏转移。当今地震勘探技术成为了发现新油气资源的重要手段,岩石物理技术则成为通过了解地下岩石和流体声波响应的最有效途径,而地震岩石物理技术有效地将地震勘探与岩石物理研究紧密地结合起来,定量地描述了岩石和油气间的关系。地震技术是研究隐蔽油气藏的关键技术。岩石物理是地震信号与储层性质之间的桥梁,它可以帮助我们更好的理解岩石和流体性质的地震响应。流体替代分析是岩石物理分析的重要部分,它是流体识别和储层定量研究的工具之一,在AVO分析中起了重要的作用。本文首先介绍了地震波在含流体介质中的传播理论,在“有效介质理论模型”部分,重点分析了空间平均模型、自适应(自洽)模型和散射理论模型的假设前提与应用条件,论述了双相、多相介质的自适应近似和不同形状包裹体的几何描述以及裂隙介质模型的不同数学表述。在地震岩石物理学的核心内容“多孔介质的流体机制模型”部分,重点论述了gassmann方程、Biot理论和BISQ模型等多孔介质模型所基于的流体流动机制,对比分析了不同模型的衰减与频散机理。在“速度影响因素分析”部分,集中论述了岩石密度、孔隙度、泥质含量、流体饱和度等因素对地震波速度的影响作用,相关的通用性经验关系模型,以及纵、横波速度关系和岩石各向异性研究等地震岩石物理学实验研究的重要成果。本文在研究区采用地震岩石物理分析的重要技术手段——流体替换。gassmann方程是岩石弹性物理研究的重要理论工具,文中利用gassmann方程推演了流体替换的详细计算过程,得出了等效的速度和密度值,之后通过给出的速度、密度模型图,分别替换了当孔隙度为5%时的两层灰岩的情况。同时分析对比了替换含气/含水的不同孔隙度在替换后替换层段反射振幅变化的不同情况,此时孔隙度越小,振幅越强,替换后的效果就越好。在实际的储层应用中,本文就研究区内仅ma2井钻遇目的层,而且ma2钻遇的储层物性较差,没有取得良好的油气显示。因此,开展对ma2井的流体替换的研究,有助于外推得到储层物性好的地震响应特征。根据计算所得速度模型,进行流体替换的正演模拟,分析了在不同孔隙度(5%、8%、10%)时的该储层的地震反射特征。最后由实际资料得出随着孔隙度的越大,采用gassmann方程计算得到的等效速度就越低,其与围岩(灰岩)的物性差异就越大,流体替换后层段的反射振幅也就会越强。最后由实际资料得出随着孔隙度的增大,储层波阻抗降低,与围岩的波阻抗差增大,流体替换后层段的反射振幅也就会逐渐增强。这与实际情况相符,为流体识别提供了依据。

关键词：岩石物理储层性质流体替换正演模拟理论模型与经验关系 gassmann方程

基于gassmann方程的弹性参数数值模拟研究

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基于Gassmann方程的弹性参数数值模拟研究

作者：林凯成都理工大学

学位级别：硕士

随着油气勘探开发的不断深入,油气储集体越来越复杂,勘探重点由原来的构造油气藏向岩性油气藏、隐蔽油气藏的转移。一方面,由于勘探目标逐渐变深、变小和变得复杂,勘探难度加大,对储层预测的精度要求也越来越高。另一方面,储层预测的最... 详细信息

随着油气勘探开发的不断深入,油气储集体越来越复杂,勘探重点由原来的构造油气藏向岩性油气藏、隐蔽油气藏的转移。一方面,由于勘探目标逐渐变深、变小和变得复杂,勘探难度加大,对储层预测的精度要求也越来越高。另一方面,储层预测的最终目的除了判别储层的存在与否,预测储层发育的好与坏程度,同时也需要定量化判定储层中所含流体的性质,流体对储层波场特征的影响,而定量化判定主要依靠地震岩石物理学来架设地震数据(属性参数)与油藏特性(储集参数)的关系“桥梁”。地震岩石物理学主要利用储层岩石及其所含流体性质与地震属性参数之间的内在关系,基于岩石弹性、粘弹性和各向异性等物理特性的系统理论和介质模型,来建立地震属性参数与储层/油藏特性参数之间的经验关系,通过流体替换模拟等技术手段,为岩性油气藏、隐蔽油气藏勘探提供基础依据。流体替换的核心是gassmann等效介质理论,基于此,利用gassmann方程对弹性参数进行数值模拟研究是有意义的。本文在确定gassmann等效介质理论为研究核心内容后,介绍了岩石物理学的部分应用基础,包括Hashin-Shtrikman界限、V-R-H平均模型、Wood流体模量公式、K-T理论、等效自相容理论和微分等效理论模型的假设前提与应用条件,不同形状包裹体的几何描述和数学表述;并对一些经典的速度等效经验公式进行了汇总。全面阐述了gassmann方程流体替换理论中的假设条件,推导了流体替换方程,给出gassmann方程常用的数学表述形式;对流体替换中的等效参数选取方法进行了汇总介绍,总结出了基于gassmann方程的3套流体替换详细流程,并给出了替换实例;针对不同岩性的岩石,利用gassmann方程进行不同形式的流体替换,进行定量分析。通过定量分析发现了流体替换和孔隙度替换中和实际实验室测试不一致的倒转现象,并对该现象进行了详细的定量化图示分析,发现替换密度差异过大是导致倒转的原因。因此强调了流体替换正演模拟的重要性,在一定物理意义下的流体替换才有实际价值。在实际资料应用中,由于基于单井资料的储层地震响应模拟和流体识别大多采用褶积模型,但对于复杂地质模型,采用褶积模型模拟的波场动力学特征不明显。针对此问题,提出了基于gassmann方程的流体替换波动方程模拟技术,从波动方程角度刻画复杂目的储层模型不同流体状态不同孔隙度状态的地震响应特征,总结分析不同替换状态下的波场特征,由已知预测未知。同时还对目的储层测井资料进行(100%含水、20%含气、40%含气、60%含气、80%含气、100%含气、)流体替换,进行(0.00、0.02、0.05、0.08、0.12、0.16)的孔隙度替换,为利用地震资料进行气-水识别提供岩石物理依据。

关键词： gassmann方程地震岩石物理学流体替换波动方程数值模拟倒转

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浅谈gassmann方程

中国海上油气（地质） 1996年第2期10卷 122-127页

作者：陈信平刘素红海洋石油勘探开发研究中心河北高碑店074010

gassmann方程是岩石弹性物理研究的重要理论工具。本文概括地介绍该方程的导出过程和参数的意义，它的多种书写形式及其等价性，它在预测岩石弹性和理论研究方面的应用和限制。

关键词： gassmann方程岩石弹性物理油气勘探地震勘探

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浅谈gassmann方程

中国海上油气 1996年第2期 58-63页

作者：陈信平刘素红海洋石油勘探开发研究中心!河北高碑店074010

gassmann方程是岩石弹性物理研究的重要理论工具.本文概括地介绍该方程的导出过程和参数的意义,它的多种书写形式及其等价性,它在预测岩石弹性和理论研究方面的应用和限制.

关键词： gassmann方程岩石弹性

川东北五宝场地区须五段致密砂岩叠前储层预测

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地质与勘探 2023年第6期59卷 1356-1365页

作者：张德明王鹏臧殿光姚政道刘志刚郑剑李源东方地球物理有限责任公司西南物探研究院四川成都610036

川东北五宝场地区须家河组须五段具有特低孔、特低渗致密砂岩储层特征,常规叠后纵波阻抗难以区分泥岩背景下的储层,储层预测和含气性检测难度大。本文基于gassmann方程进行流体替换,对工区内缺失横波资料的井进行横波预测,并分别正演饱... 详细信息

川东北五宝场地区须家河组须五段具有特低孔、特低渗致密砂岩储层特征,常规叠后纵波阻抗难以区分泥岩背景下的储层,储层预测和含气性检测难度大。本文基于gassmann方程进行流体替换,对工区内缺失横波资料的井进行横波预测,并分别正演饱含不同流体性质的道集。研究发现储层饱含水为一类AVO响应特征,储层饱含气为二类AVO特征,AVO规律明显,进而采用实钻井的样本点建立岩石物理模板,选取纵横波速度比联合纵波阻抗圈定致密砂岩储层,利用更低的纵横波速度比能有效指示含气性。结果表明:砂体及储层展布规律能够得到很好的表征,叠前含气性预测对井吻合率达到90.9%。叠前预测在川东北五宝场地区须家河组须五段致密砂岩含气性识别中是有效的,有助于提高钻探成功率与开发效益。

关键词：致密砂岩 gassmann方程 AVO 叠前预测须五段五宝场地区川东北