地震各向異性的重要性自1986年首次在油氣藏中觀測以來得到了石油行業(yè)的認可,自那以后,地震各向異性在解決地球物理問題上的應用一直受到人們的關注。然而,許多問題仍然存在,這限制了該技術的應用。目前,越來越多的三維多分量地震數(shù)據(jù)具有寬方位角。這些為地震各向異性的研究提供了更多的機會。本文的研究重點是利用橫波分裂在三維多分量地震數(shù)據(jù)中對地下裂縫進行表征,提高轉換波成像質量,探測裂縫性儲層的流體類型,以及綜合利用VSP和地面地震資料對裂縫儲層進行解釋,對裂縫性油藏勘探和監(jiān)測具有重要意義。為了利用橫波分裂表征地下裂縫系統(tǒng),首先分析了轉換橫波分裂發(fā)生的原理,給出了橫波分裂現(xiàn)象的數(shù)學解釋。研究了橫波分裂分析與補償?shù)乃惴?比較了幾種橫波分裂屬性（快橫波極化方位和時間延遲）分析準則。之后設計了多層裂縫系統(tǒng),采用有限差分法數(shù)值模擬了裂縫地層的波場響應,對合成記錄進行了橫波分裂分析與補償證明了本文橫波分裂分析與補償算法的可行性。然后對SH裂縫儲層轉換波資料進行了分析,補償結果改善了指示橫波分裂的“雙眼現(xiàn)象”。為了對XC多組裂縫地層進行準確成像。首先研究了多層裂縫系統(tǒng)的橫波分裂層剝離算法,模型數(shù)據(jù)驗證了層剝離... 

【文章來源】：中國石油大學(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：138 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

各向異性介質中的橫波分裂[9]

中國石油大學（北京）博士學位論文-3-在剪切波數(shù)據(jù)采集中，如果水平接收端與各向同性面方向和對稱軸方向不一致，則將快速的S1波和慢的S2波都投影到徑向和橫向分量中。記錄的R(徑向)和T(橫向)分量可以轉換為快橫波S1和慢橫波S2分量：cossin[()()][1()2()]sincosRtTtStSt(1.1)θ是徑向方向和裂縫方向之間的夾角。徑向方向是沿著裂縫方向時。當θ=0,只有快速S1分量是在徑向分量記錄。同時，在橫向分量上只記錄了緩慢的S2分量。當θ=90，徑向和橫向分量只包含緩慢S2和快速S1分量。同樣，快速S1和慢S2分量也可以轉換為徑向和橫向分量：cossin[1()2()][()()]sincosStStRtTt(1.2)基于這種關系，Alford旋轉通常用于將徑向和橫向構件旋轉到快速S1和慢S2分量[3]。然后可以得到快速S1和S2構件之間的時間延遲，用于估計裂縫密度。在VSP數(shù)據(jù)上經(jīng)常進行剪切波分裂分析，因為它更容易分析近垂直射線路徑的剪切波數(shù)據(jù)[4,5]。純剪切波地震數(shù)據(jù)的直接采集由于成本高、數(shù)據(jù)質量低而沒有得到廣泛的應用。實際應用利用傳統(tǒng)的縱波源，研究PS轉換波數(shù)據(jù)，而非純剪切波數(shù)據(jù)。在圖2-3中所示，PS轉換波也受橫波分裂的影響。圖1.3轉換波(PS波)分裂現(xiàn)象。(P-SV1和P-SV2分別代表分裂的快和慢的PS轉換波)Fig.1.3Convertedwavesplitting.(P-SV1fastconvertedwave,P-SV2slowconvertedwave)在裂縫介質中，PS轉換波也被分裂成一個快速的P-SV1波和一個慢的P-SV1波。在裂隙介質的寬方位角轉換波測量中，快速的P-SV1波和慢速P-SV2波都被

中國石油大學（北京）博士學位論文-5-完整形態(tài)不能通過井眼數(shù)據(jù)、測井資料來描述。例如，常規(guī)數(shù)據(jù)處理所顯示的地震圖像上的不連續(xù)現(xiàn)象常被地震資料解釋者研究以確定大規(guī)模的裂縫系統(tǒng)(公里尺度)。這種方法總是受到地震數(shù)據(jù)不確定性的影響，并不能有效地提供詳細的裂縫特性。地理統(tǒng)計方法是另一種統(tǒng)計插值數(shù)據(jù)獲取裂縫信息的方法。不同的地質統(tǒng)計方法和巖石的間斷和礦化可能會產(chǎn)生不同的結果，會降低數(shù)據(jù)解釋的準確性[18]。圖1.4高角度頁巖裂縫系統(tǒng)[19]Figure.1.4Exampleofhighlyfracturedshales[19]一般認為，垂直排列的裂縫往往導致方位各向異性。因此，在地震資料處理和反演中需要考慮方位各向異性，這將直接提高裂縫特征描述的準確性。然而，如果沒有等效介質理論來描述包含裂縫的介質中的地震特征，這一過程將不能完全實現(xiàn)�；诘刃Ы橘|理論，已經(jīng)建立了幾種不同的模型[14,20,21,22,23,24,25]。下面介紹了三種主要的等效介質理論，以及利用裂縫誘導的各向異性探測裂縫。多年來，學者們提出了等效介質理論來估計裂縫介質的有效彈性特性，并給出了一些裂縫參數(shù)。如果裂縫有理想的形狀，裂縫的長度比地震波的波長要小得多，一個包含裂縫或裂縫的非均勻介質可以看作是等效的均勻介質[24]。這種等效介質具有與實際裂縫介質相同的整體各向異性性質。然后構造等效介質的裂縫特性與各向異性參數(shù)之間的關系，從而對地震屬性的各向異性行為進行描述，以推導或反演裂縫信息。其中，兩種主要的等效介質理論被廣泛應用于裂縫介質的研究中。第一個是Hudson模型，該模型是通過將薄的、小的橢圓形的橢球體裂隙或夾雜物合并成各向同性的體積而建立的，并使用了散射理論[20,21]。有效介質的剛度張量可以為：eff012CCCC(1.3)

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]裂縫性孔隙介質波場模擬與頻變AVO儲層參數(shù)反演[D]. 蘭慧田.吉林大學 2014

碩士論文
[1]基于橫波分裂分析的裂縫檢測方法研究及應用[D]. 解建建.成都理工大學 2011



本文編號：3234610