本文關(guān)鍵詞：裂縫型油氣儲(chǔ)層裂縫參數(shù)反演與流體預(yù)測(cè)　出處：《中國(guó)地質(zhì)大學(xué)》2015年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：隨著油氣勘探和開(kāi)發(fā)的不斷深入,裂縫型油氣儲(chǔ)層已成為當(dāng)今油氣勘探的重要領(lǐng)域,許多國(guó)家和地區(qū)在致密砂巖、泥巖、火成巖和碳酸鹽巖中發(fā)現(xiàn)了具有工業(yè)價(jià)值的裂縫型油氣藏,占世界石油儲(chǔ)量和產(chǎn)量的相當(dāng)大一部分。自然發(fā)育的裂縫是裂縫型儲(chǔ)層的油氣儲(chǔ)集空間和滲濾通道,在碳酸鹽巖裂縫儲(chǔ)層中裂縫還控制著溶孔和溶洞的發(fā)育,從而控制了油氣的分布和滲流系統(tǒng),影響其勘探開(kāi)發(fā)效果。利用縱波方位地震屬性計(jì)算裂縫密度是一種半定量研究裂縫發(fā)育程度的方法。建立合適的裂縫儲(chǔ)層巖石物理模型,明確裂縫參數(shù)的物理意義,利用疊前地震數(shù)據(jù)反演裂縫密度和流體影響因子等參數(shù)是一種定量裂縫反演和裂縫儲(chǔ)層預(yù)測(cè)方法,是裂縫型油氣儲(chǔ)層反演和解釋的發(fā)展方向。本文根據(jù)不同裂縫等效介質(zhì)模型的一階等價(jià)關(guān)系,探索將不同模型的裂縫參數(shù)統(tǒng)一為裂隙弱度和流體影響因子的方法,旨在利用寬方位疊前地震數(shù)據(jù)反演裂隙弱度和廣義裂隙弱度,計(jì)算裂縫密度和流體影響因子,實(shí)現(xiàn)裂縫發(fā)育程度和流體特征的定量刻畫。流體因子是裂縫法向和剪切附加柔度的比值,干裂縫或含氣裂縫介質(zhì)的流體因子約為單位數(shù)值,飽和流體裂縫介質(zhì)的流體因子接近于零。為了研究實(shí)際地震低頻條件下部分流體充填裂縫中流體對(duì)裂縫性質(zhì)的影響,本文提出一種流體影響因子。流體影響因子相對(duì)于流體因子的優(yōu)點(diǎn)在于：(1)意義更加直觀和明確,流體影響因子反映的是流體對(duì)裂縫性質(zhì)的影響；流體因子反映的是含流體裂縫對(duì)整體介質(zhì)的影響；(2)流體影響因子的取值范圍是0-1,單純表示流體的作用；流體因子的取值范圍是0～(1-v/2),v是干巖石骨架的泊松比,泊松比不同的干巖石骨架計(jì)算得到的流體因子大小不同；(3)流體影響因子能表示所有頻段范圍流體對(duì)裂縫性質(zhì)的影響,反映了有效流體體積模量和裂縫與孔隙連通性的雙重作用。流體影響因子定義中僅使用Hudson干裂縫介質(zhì)理論計(jì)算干裂縫的裂隙弱度,不但能夠用于計(jì)算Hudson流體飽和充填裂縫介質(zhì)模型中流體對(duì)裂縫性質(zhì)的影響,還適用于任何剛度矩陣與線性滑動(dòng)模型等價(jià)且干裂縫的裂隙弱度與Hudson干裂縫模型裂隙弱度相同的裂縫等效介質(zhì)模型。本文將第1類～第4類AVO典型界面模型當(dāng)作背景介質(zhì),嵌入一組垂直定向排列的裂縫,研究裂縫參數(shù)和入射角對(duì)四類模型縱波振幅橢圓擬合及其扁率的影響。利用縱波方位振幅屬性橢圓擬合得到的裂縫密度并非地質(zhì)意義上的裂縫密度,而是間接指示裂縫發(fā)育程度的一種屬性參數(shù),為明確橢圓扁率的物理意義,給出了四種橢圓扁率的表達(dá)方法,推導(dǎo)了四種橢圓扁率與各向異性參數(shù)和裂隙弱度之間關(guān)系的表達(dá)式,為傳統(tǒng)裂縫密度預(yù)測(cè)方法提供了理論支撐。本文提出將法向(切向)裂隙弱度差表示成一階差分矩陣與法向(切向)裂隙弱度的乘積,把反射振幅直接表示成裂隙弱度的函數(shù)。通過(guò)理論公式和模型試算證實(shí)了該改進(jìn)的裂隙弱度直接反演方法提高了反演結(jié)果的精度和分辨率。將改進(jìn)的裂隙弱度反演方法應(yīng)用到塔里木盆地麥蓋提X井區(qū),根據(jù)裂隙弱度計(jì)算裂縫密度和流體影響因子,圈定裂縫儲(chǔ)層的發(fā)育位置,其預(yù)測(cè)結(jié)果與測(cè)井和鉆井結(jié)果相吻合。Gurevich準(zhǔn)靜態(tài)孔縫介質(zhì)的柔度矩陣不能用各向同性背景巖石的柔度加上裂縫法向和剪切附加柔度來(lái)表示,也不能簡(jiǎn)單的用法向和切向弱度來(lái)表征裂縫。因此,本文提出廣義裂隙弱度的概念,以此來(lái)表征準(zhǔn)靜態(tài)孔縫介質(zhì)中的含流體裂縫,分析了裂縫密度、充填物類型和等徑孔隙度對(duì)廣義裂隙弱度的影響,同時(shí)分析了充填物類型對(duì)廣義裂隙弱度分量之間差異的影響,為利用廣義裂隙弱度分量差異預(yù)測(cè)流體提供了理論依據(jù)。推導(dǎo)反射系數(shù)與廣義裂隙弱度之間的關(guān)系式,并進(jìn)行廣義裂隙弱度反演敏感性研究,為利用廣義裂隙弱度反演預(yù)測(cè)裂縫發(fā)育程度和裂縫中流體的存在情況提供理論依據(jù)。將裂隙弱度反演方法推廣到廣義裂隙弱度反演中,利用塔里木盆地麥蓋提X井區(qū)寬方位疊前地震數(shù)據(jù)反演廣義裂隙弱度,進(jìn)而計(jì)算裂縫密度,同時(shí)根據(jù)廣義裂隙弱度分量之間的差異預(yù)測(cè)流體。結(jié)果表明,廣義裂隙弱度是更具有普遍意義的表征Gurevich準(zhǔn)靜態(tài)孔縫介質(zhì)中裂縫的特征參數(shù),可以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)靜態(tài)孔縫介質(zhì)地震數(shù)據(jù)的定量解釋。塔里木盆地麥蓋提地區(qū)主要巖性為碳酸鹽巖,具有豐富的油氣資源,測(cè)井和錄井資料顯示該地區(qū)裂縫十分發(fā)育,主要為高角度裂縫型和裂縫-溶蝕孔型儲(chǔ)層,其油氣勘探的關(guān)鍵是分析和預(yù)測(cè)裂縫發(fā)育帶的分布及其規(guī)律,揭示地下油氣的富集程度。本文將X井區(qū)裂縫儲(chǔ)層等效為線性滑動(dòng)靜態(tài)模型和Gurevich準(zhǔn)靜態(tài)孔縫介質(zhì)模型,進(jìn)行裂隙弱度和廣義裂隙弱度反演,計(jì)算裂縫密度和流體影響因子,結(jié)合測(cè)井和鉆井信息實(shí)現(xiàn)了X井區(qū)裂縫發(fā)育程度描述和流體預(yù)測(cè)。本文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)如下：1)以靜態(tài)裂縫等效介質(zhì)模型為基礎(chǔ),提出一種表征地震低頻條件下流體特征的屬性參數(shù)：流體影響因子；給出了不同模型流體影響因子的表達(dá)式,分析了流體影響因子的影響因素,以及流體影響因子相對(duì)于流體因子的優(yōu)點(diǎn)。2)提出了將法向(切向)裂隙弱度差表示成一階差分矩陣與法向(切向)裂隙弱度的乘積,推導(dǎo)出反射振幅與裂隙弱度之間的直接關(guān)系,理論和模型試驗(yàn)證明改進(jìn)的裂隙弱度反演方法相對(duì)于剝層法裂隙弱度遞推反演提高了反演結(jié)果的精度和分辨率,便于在反演目標(biāo)函數(shù)中直接加入約束條件。同時(shí),將這種方法擴(kuò)展到廣義裂隙弱度反演中。3)建立了Gurevich準(zhǔn)靜態(tài)孔縫介質(zhì)模型研究地震低頻條件下的裂縫儲(chǔ)層,提出廣義裂隙弱度的概念。分析了裂縫密度、充填流體和等徑孔隙度對(duì)廣義裂隙弱度的影響,研究表明廣義裂隙弱度分量之間的差異依賴于有效流體體積模量,為利用廣義裂隙弱度分量之間的差異預(yù)測(cè)流體提供理論依據(jù)。理論分析和實(shí)際反演結(jié)果表明廣義裂隙弱度是具有普遍意義的表征準(zhǔn)靜態(tài)孔縫介質(zhì)中裂縫的特征參數(shù),適用于裂縫和流體預(yù)測(cè)。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：P618.13

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本文編號(hào)：1318334