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应力诱导各向异性介质中地震波的传播

华北地震科学 2012年第3期30卷 1-7页

作者：董非非邓辉郑斌江西省地震局南昌330039

主要讨论了应力变化如何影响各向异性介质中波速度的问题。推导了一般各向异性介质在初始应力下的Christoffel方程,得到介质中3种波的相速度和初始应力的关系表达式;通过实验数据验证了单轴应力能够诱导各向异性,当施加单轴应力时,速度... 详细信息

主要讨论了应力变化如何影响各向异性介质中波速度的问题。推导了一般各向异性介质在初始应力下的Christoffel方程,得到介质中3种波的相速度和初始应力的关系表达式;通过实验数据验证了单轴应力能够诱导各向异性,当施加单轴应力时,速度在沿应力的方向增加最大,在垂直应力的方向增加最小,实验结果与理论推导一致;用Christoffel方程的数值解模拟在3种对称情况下的弹性各向异性介质中初始应力对波速度的影响。数值结果表明:初始应力对各向异性介质中波传播速度的影响,随着各向异性强度的增加而增大,而且速度越慢,影响越大。

关键词：应力诱导各向异性应力场 p波各向异性 S波双折射

松辽盆地及邻区地壳—上地幔结构综合地球物理场研究

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松辽盆地及邻区地壳—上地幔结构综合地球物理场研究

作者：李长波南京大学

学位级别：硕士

松辽盆地及邻区位于西伯利亚板块和华北板块之间,由多个微板块在前中生代拼合形成。长期以来,该区域受到多期次构造运动的作用,构造演化具有叠加性,其基底特征及深部界面结构十分复杂,许多地质问题包括盆地的基底性质、断裂展布及深部... 详细信息

松辽盆地及邻区位于西伯利亚板块和华北板块之间,由多个微板块在前中生代拼合形成。长期以来,该区域受到多期次构造运动的作用,构造演化具有叠加性,其基底特征及深部界面结构十分复杂,许多地质问题包括盆地的基底性质、断裂展布及深部动力学,学者们仍未达到共识,亟需地球物理方面的证据加以佐证。本文利用重、磁、震相结合的方法,研究松辽盆地及邻区的地球物理场特征。重磁场方面以1：100万,网格间距0.5°×0.5°的布格重力异常和航磁△T异常为基础,利用小波多尺度分解、对数功率谱分析及parker-Oldenburg正反演法,对基底及深部界面的特征进行研究;地震方面以东北地区近10年来的近震p波走时数据为基础,运用地震层析成像与p波各向异性相结合的方法,研究区内三维地震波速结构及各向异性分布特征。研究区重磁异常分布具有明显的NNE-NE走向以及分块特征,可将重磁场各自分成6个特征区域,其中重力异常的特征分区反应了深部板块的拼贴特征,航磁异常特征分区则体现了研究区盆地分布情况。通过对研究区重磁场进行小波多尺度分解处理,提取基底与深部Moho面、居里面重磁异常。重力异常的小波二阶、三阶细节可代表基底重力异常,反演结果显示研究区基底总体呈凹凸相间分布,其中松辽盆地内部基底埋深较浅为8.5km～12.3 km,圈定13个盆地基底坳陷,根据小波多尺度分解在EW、SN、NE-SW和NW-SE方向的分布特征划分出22条基底断裂;通过对重力异常的4阶逼近进行反演,得到Moho面起伏特征,走向呈明显的NNE向,松辽盆地内部Moho面成明显隆起,平均深度在31 km左右,大兴安岭区域Moho面呈明显坳陷,深大断裂也与Moho界面变化带呈对应的特点;通过对航磁异常的4阶逼近进行反演,得到居里面起伏特征,研究区居里面呈中部隆起,四周坳陷的形态,走向呈EW向与NW向,与Moho面特征相对应但有所其别。近震层析成像反演结果表明：在地壳浅部,p波速度的异常与地形起伏特征相关,盆地地区对应低速度异常,山区对应高速度异常。在中上地壳,速度异常与变质结晶基底的地形起伏、断裂及岩性分布有关,p波速度在坳陷与断裂分布区域呈低速异常,而在花岗岩分布区域则为高速异常。在中下地壳,受上涌的基性岩浆物质影响,松辽盆地区域表现为高速异常,研究区火山及地震分布密集区呈低速异常。在上地幔,研究区p波速度异常以低速异常为主,牙克石火山、五大连池和长白山天池为低速度异常;上地壳的p波各向异性反演结果与基底断裂的展布对应较好,而下地壳及上地幔各向异性强度较大,其中上地幔顶部的p波各向异性分布特征具有良好的分区性,结合GpS速度场数据以及幔隆位置,判定区内地幔物质流动方向主要为NNE、NEE和SW三个方向。对研究区进行地质—地球物理综合解释,讨论了重力异常与p波三维速度场对应特征,松辽盆地基底性质、郯庐断裂带北延和松辽盆地深部动力学等问题。得出如下结论：1)在中上地壳深度,重磁异常与p波三维速度异常有着比较好的对应关系,但是随着深度的增加,重力异常愈发反映出深部块体的不同性质,而层析成像结果受到数据分布的限制,无法反映出深部速度结构的整体特征;2)通过重磁异常对应性分析,对基底岩性进行了预测,对比基底岩性与异常体埋深的耦合性特征,对基底坳陷埋深以及岩性分布区域进行了矫正;3)从形态学、构造演化以及沿断裂地震分布情况与郯庐断裂规模的匹配性、特征的继承性对敦化—密山断裂和依兰—伊通断裂进行了分析,判定郯庐断裂带北延断裂系的主干断裂为依兰—伊通断裂;4)通过分析研究区Moho、居里面埋深特征,结合p波各向异性在40 km的结果,本文认为松辽盆地的形成是多期构造运动共同作用的结果,东北地区微板块拼合构成了其形成的物质基础,中生代太平洋板块向欧亚板块俯冲是其主要动力,西伯利亚板块与华北板块碰撞起到了很好的控盆作用。

关键词：松辽盆地壳幔结构重磁场异常小波多尺度分解近震地震层析成像 p波各向异性深部动力学

利用三维叠后及叠前OVT域地震属性预测页岩裂缝研究

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利用三维叠后及叠前OVT域地震属性预测页岩裂缝研究

作者：邬蓝柯西中国石油大学(北京)

学位级别：硕士

我国页岩气资源潜力较大,但其储层地质构造复杂且沉积环境不稳定。勘探初期,页岩气“甜点”区的确定对提高勘探开发成功率、降低勘探开发成本十分重要。裂缝是“甜点”区的重要控制因素,是沟通缝网、影响产能的关键。因此,页岩裂缝预测... 详细信息

我国页岩气资源潜力较大,但其储层地质构造复杂且沉积环境不稳定。勘探初期,页岩气“甜点”区的确定对提高勘探开发成功率、降低勘探开发成本十分重要。裂缝是“甜点”区的重要控制因素,是沟通缝网、影响产能的关键。因此,页岩裂缝预测具有重要意义。本文首先对相干、曲率、断层自动追踪及多属性融合等三维叠后裂缝预测技术原理方法及适用条件进行归纳与分析。然后,介绍了炮检距向量片(Offset Vector Tile,简称OVT)的基本概念、处理关键技术及其优势分析。基于OVT域的特征,对研究探区的叠前地震纵波资料的反射振幅、旅行时等属性进行各向异性椭圆拟合。最后,结合三维叠后地震属性和叠前OVT域纵波各向异性特征对目标地层的裂缝走向和密度进行预测,并将预测结果与微地震事件指示区域交互分析验证。结合四川某工区实际数据研究表明,虽然叠后地震裂缝预测方法对大尺度断层检测效果较好,但是基于OVT域的叠前地震裂缝预测方法具有更高的精度,可以识别更小尺度的裂缝,且上述预测结果在微地震中得到较好验证。

关键词：三维地震属性 OVT p波各向异性裂缝预测

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裂缝综合预测技术在WD地区的应用

裂缝综合预测技术在WD地区的应用

作者：李开建成都理工大学

学位级别：硕士

WD地区位于四川盆地中部,在该地区须家河组地层埋藏较深,岩石致密,常规孔隙储层不发育。曾遭受多期构造运动的作用,其中以喜马拉雅运动对本地区的形成演化作用最大。研究表明:区域内断层发育,但实际钻井显示:本地区断层已经充填,断层附... 详细信息

WD地区位于四川盆地中部,在该地区须家河组地层埋藏较深,岩石致密,常规孔隙储层不发育。曾遭受多期构造运动的作用,其中以喜马拉雅运动对本地区的形成演化作用最大。研究表明:区域内断层发育,但实际钻井显示:本地区断层已经充填,断层附近裂缝不发育,裂缝的分布规律复杂多变。钻井及地震资料综合分析表明,WD地区上三叠统须家河组砂岩油气藏不是呈层状的整装气藏,而是呈大小不等、形状不规则的“块状”油气藏,各块体之间由致密砂岩或泥、页岩透镜体分隔、包裹。砂岩层段中,只有钻到孔隙或裂缝相对较发育的部位,才有可能获得工业油气流。裂缝的分布制约着油气的开发,准确地预测裂缝的发育情况,对确定钻井目标和油气开发具有重要的意义。WD地区须家河组储层主要为裂缝型储层,特别是砂岩中的裂缝对油气的产出具有特别重要的贡献。WD地区经过多年勘探,在须家河组勘探成功率较低。在WD7井获高产油气以后,后续钻井WD8井、WD11井连续失败,经济损失较大,其主要原因是WD地区砂岩致密,岩石的非均质性强,岩石物性参数地震响应不敏感。常规叠后物探方法对裂缝发育带的预测多解性较强,已经不能适应现代油气勘探的需要。裂缝性油气藏的勘探方法研究起步较晚,技术尚不成熟,虽然有较多的专著发表,新技术方法也有所进展,但是分歧较大,意见也不统一,到目前为止,还没有一套完整的裂缝性油气藏勘探与预测的理论和方法。地震裂缝检测主要有:基于纵波地震响应的属性预测法、横波预测法、裂缝成因分析法、各向异性裂缝检测技术。本文主要以须二段上亚段为例讨论从裂缝发育的成因角度和从裂缝的p波响应角度综合分析WD地区的裂缝空间展布规律。首先,利用p波叠前道集分方位叠加处理,得到方位角道集,在此基础上提取并优选敏感的地震方位角属性体进行裂缝各向异性处理,得到裂缝密度和方位;同时利用地震相分析技术和构造应力场模拟技术对裂缝发育的区域进行分析和评价,辅助解释裂缝发育的原因。

关键词： p波各向异性裂缝响应地震相构造应力场裂缝成因

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裂缝综合预测技术在WD地区须家河组的应用

天然气技术 2008年第5期2卷 16-19,77-78页

作者：李开建李瑞徐明华胡晓新姜镭成都理工大学信息工程学院川庆钻探工程公司地质勘探开发研究院

四川WD地区须家河组的主要储集空间为孔隙和裂缝,储层物性横向变化大,地层非均质性强。从该地区的实钻情况来看,裂缝对油气富集起主控作用,裂缝的分布呈"包块状",裂缝系统批次相对独立。传统的单一物探方法对裂缝识别存在着多解性和不... 详细信息

四川WD地区须家河组的主要储集空间为孔隙和裂缝,储层物性横向变化大,地层非均质性强。从该地区的实钻情况来看,裂缝对油气富集起主控作用,裂缝的分布呈"包块状",裂缝系统批次相对独立。传统的单一物探方法对裂缝识别存在着多解性和不确定性,导致该地区连续多口井钻探失败。为此,讨论了利用叠后属性分析技术、地震相分析技术、叠前p波各向异性裂缝检测技术以及测井解释技术对裂缝进行综合预测,研究出一套适合裂缝检测的方法流程并应用于四川WD地区,其测试数据与实钻数据吻合良好。

关键词：裂缝检测属性分析地震相分析 p波各向异性 WD地区须家河组

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川东北毛坝场构造飞仙关组三段裂缝预测

勘探地球物理进展 2010年第5期33卷 348-354页

作者：胡伟光赵卓男劳牡丹肖伟李发贵中国石油化工股份有限公司勘探南方分公司研究院四川成都610041

对川东北毛坝地区的钻井资料进行研究发现,该区飞仙关组三段含气裂缝储层横向上呈不均匀分布,井位设计论证困难较大。通过对该区三维地震资料进行研究,得知该区断层发育,并对飞仙关组三段的裂缝发育有较大影响。飞三段岩性组合也使其容... 详细信息

对川东北毛坝地区的钻井资料进行研究发现,该区飞仙关组三段含气裂缝储层横向上呈不均匀分布,井位设计论证困难较大。通过对该区三维地震资料进行研究,得知该区断层发育,并对飞仙关组三段的裂缝发育有较大影响。飞三段岩性组合也使其容易产生裂缝。对此,首先利用井资料进行岩石物理正演模型研究,得到了飞仙关组三段裂缝含气储层的AVO响应特征;其次基于地震波在地下介质中传播所表现的各向异性,从叠前地震属性随方位角变化关系分析入手,表征和描述了研究区飞仙关组三段裂缝储层的分布特征,以此预测飞仙关组三段裂缝型储层发育情况。裂缝储层预测结果与钻井结果对应较好。

关键词：毛坝场飞仙关组三段 p波各向异性裂缝预测