AVO流体反演技术在川东北某区烃类检测中的应用

更新时间:2024-03-12 20:14:44 阅读: 评论:0

2024年3月12日发(作者:河南胡辣汤的做法)

AVO流体反演技术在川东北某区烃类检测中的应用

AVO流体反演技术在川东北某区烃类检测中的应用

李宁;苏云;田军;秦广胜

【摘 要】由于传统的AVO技术不能直观地评价储层的含油气性,提取的AVO属性

与实际井的含气性符合程度不高,因此,在川东北某区进行含油气性预测时,引入了

AVO流体反演技术对该区的含气性进行量化分析。此方法在川东北某区须家河组

四段进行了应用,预测结果与实际钻井的含气情况相符合,并且在预测区域试钻获得

工业气流,为该区的储层预测提供了有利的佐证。%As traditional AVO

techniques can not be ud to visually evaluate the hydrocarbon potential

of the rervoir,so the extracted AVO attributes are not well in accord with

the gas-bearing properties of the actual paper propod AVO

fluid inversion to analyze the gas-bearing properties in northeastern

technology was successfully applied in the fourth member of

Xujiahe Formation in one area of northeastern result was

consistent with ca of actual wells,and good results have been

achieved,which affords a favorable evidence for rervoir prediction in this

area.

【期刊名称】《岩性油气藏》

【年(卷),期】2012(024)005

【总页数】5页(P102-106)

【关键词】AVO;流体反演;正演模型;流体替换;Bayes理论;川东北地区

【作 者】李宁;苏云;田军;秦广胜

【作者单位】中国石化中原油田分公司物探研究院,河南濮阳457001;中国石化中

原油田分公司物探研究院,河南濮阳457001 中国石化中原油田博士后工作站,河南

濮阳457001 中国石油勘探开发研究院,北京100083;中国石化中原油田分公司地

球物理测井公司,河南濮阳457001;中国石化中原油田分公司物探研究院,河南濮阳

457001

【正文语种】中 文

【中图分类】TE132.1

0 引言

川东北某区陆相气藏储层以孔隙型为主,局部发育裂缝。储层物性较差,属于致密

—超致密砂岩范畴,但局部层段发育相对高孔隙储层,是天然气重要的储集空间。

利用常规的AVO技术进行油气检测并不能得到很好的效果。

AVO叠前反演是油气勘探领域正在兴起的一项技术[1-5]。实际应用中叠前数

据体的噪声及其他因素严重影响着AVO反演的稳定性,势必造成AVO反演属性

体的不确定性,此时利用常规AVO属性体进行储层预测,其精度会大大降低。为

了解决这一难题,引入了AVO流体反演技术,该技术能够定量地确定储层含各种

流体的概率。国内已有学者将这一技术应用到实际生产中,并取得了较好效果

[6]。

1 方法原理

AVO 流体反演(AVO Fluid Inversion,简称 AFI)能定量确定储集层含油、气、

水的可能性。该技术主要步骤[7]可概括为:①利用测井曲线建立蒙特-卡罗

(Monte-Carlo)随机模型;②利用 Biot-Gassmann流体替换理论获得模型中流

体分别为油、气、水时的纵横波及密度值,通过正演获得合成记录,并利用

Shuey公式求得相应的截距和梯度属性;③从实际地震数据中提取截距和梯度属

性,并与理论模型的属性值进行比较,再利用Bayes理论即可获得储层所含油、

气、水的概率。

1.1 随机正演模型

为便于讨论,建立一个“中间砂岩,上、下泥岩”的3层Monte-Carlo随机正演

模型(图1)。泥岩层采用纵波速度、横波速度及密度3个参数描述。砂岩可以用

以下指标来表征:盐水模数、盐水密度、气模数、气密度、油模数、油密度、基质

模数、基质密度、干燥岩石的模数、渗透率、孔隙度、页岩模数、水饱和度及厚度。

这些参数都被定义为一个概率分布,即可用一个平均值和变化范围来表示。

图1 M onte-Carlo随机模型Fig.1 M onte-Carlo random model

指定目标层深度(该深度经过证实已知其含油气性),即利用某井的测井曲线和油

气性显示情况来建立一个Monte-Carlo模型。泥岩的纵波速度和密度由测井曲线

计算求得;横波速度由理论公式(如Casta-gna,Xu-White等计算式)计算得出;

砂岩的盐水模数、盐水密度、气模数、气密度、油模数、油密度、基质模数、干燥

岩石的模数和孔隙度参数等均可由测井曲线计算求得。

建立好正演模型之后,需要对其AVO属性进行分析。主要的AVO属性有2个:

截距和梯度。

1.2 AVO截距及梯度属性

AVO理论的基础是弹性波在分界面处能量分配方程及Zoeppritz方程,该方程刻

画了反射纵波、反射横波、透射纵波、透射横波振幅与入射角的关系。在特定的假

设条件和物理参数条件下,Shuey等将方程简化为[8]式中:θ为入射角,

(°);R 为反射系数;P,G 分别为 AVO截距及梯度属性。当砂岩中含有不同流

体时,所获得的P和G值也不同[9],这是流体替换理论的基础。

1.3 流体替换理论

流体替换理论是AVO研究中的重要组成部分,对于研究流体变化模型,以及研究

AVO异常提供了一种有效的手段[10],流体替换的理论基础是Biot-

Gassmann方程式中:K dry为岩石骨架的有效体积模量,MPa;K sat为饱和岩

石有效体积模量,MPa;K0为组成岩石矿物的体积模量,MPa;K fl为孔隙流体

的有效体积模量,MPa;φ 为孔隙度,%。

利用Biot-Gassmann流体替换理论,分别求得模型对含油砂岩、含气砂岩和含水

砂岩的地震响应,利用Shuey公式分别计算道集的AVO属性截距(P)和梯度

(G),对以上过程多次重复,可以获取多个点的梯度-截距交会图(图2)。由

图2可知,当砂岩中分别含有油、气、水时,在交会图上可分别显示出不同颜色

的条带。

图2 梯度-截距交会图Fig.2 The crossplot of gradient and intercept

当孔隙介质内的流体被气所完全取代时,AVO截距和梯度均会减小;当孔隙流体

被水完全取代时,AVO截距和梯度均会增加。那么,如何根据这2种属性来判断

孔隙内的流体是什么?或者说哪种流体存在的可能性最大?由此引入了概率公式。

1.4 概率计算及校正

利用Bayes后验概率公式[11]可计算出梯度-截距交汇图上任一点属于含油、含

气以及含水砂岩的可能性。例如含气砂岩的概率密度可以表示为

式中:P gas(I,G)为含气砂岩时含气的条件概率;P oil(I,G)和P brine(I,

G)分别为砂岩中含油和含水时的条件概率;P gas为含气状态的先验概率;P oil

和P brine分别为含油和含水状态的先验概率。(概率均为无因次)。

如果储层中仅含有油、气、水中的某一相,概率分布基本不重叠;当储层中含有油、

气、水中的两相或三相时,概率分布图部分重叠,预测的概率分布存在不确定性。

在应用Bayes公式计算实际数据体时,为了与模型数据集刻度相匹配,应先对实

际数据体进行校正。利用此方法,在四川盆地的某项目研究中进行了应用。

2 实际应用

研究区位于四川盆地东北部,研究目的层须家河组属陆相层系,为三角洲前缘及三

角洲平原沉积,砂岩发育,砂层厚度大,单层一般厚5~20 m,最厚可达60 m,

累计厚度371~479 m。根据岩石及电性特征、区域地层对比、岩石类别、测井

曲线特征,须家河组内部地层可划分为6段,其中须一、须三、须五段泥岩占优

势,须二、须四、须六段砂岩占优势。岩性组合自下而上,须一段为厚层深灰—

黑色泥页岩、炭质页岩夹煤线;须二段为巨厚块状灰色—浅灰色—灰白色长石岩

屑石英砂岩、长石石英砂岩夹灰黑色泥页岩和煤线;须三段为厚层块状灰黑色泥页

岩和煤层;须四—须六段为厚层砂岩与质泥粉砂岩不等厚互层组合。其中须四段

岩性为厚层砂岩与砂泥岩互层组合,多发育河道砂体,为好储层。

研究区目前有A,B,C,D共4口井,其中A井、C井、D井为评价井,B井为

开发井。测井解释结果为:A井含气显示较好,在须四段底部综合解释为10多米

厚的气层;B井含气显示较差,综合解释为含气(气层较薄),在叠前道集上

AVO特征不明显;C井在须四段底部发生约10 m高的井喷,综合解释为裂缝气

层,在叠前道集上可以看到明显的振幅增强的趋势;D井综合解释为不含气。针

对须四段进行常规AVO反演分析,提取伪泊松比属性(图3)。从图3可以看出:

A井处的泊松比高,表现出明显的AVO异常,而B井和C井处AVO异常并不明

显,因此仅依据常规AVO属性进行含气性预测精度不够,有必要采用AVO流体

反演方法作进一步分析。

图3 AVO伪泊松比属性切片Fig.3 Theattribute slicesof pudo-Poisson’s

ratio

利用研究区测井曲线和含油气显示情况建立随机模型。泥岩的纵横波速度及密度由

测井曲线计算求得,通过分析测井曲线随深度的分布特征,然后利用随机理论获取

砂岩层的参数,以此建立随机模型。利用流体替换理论分别得到砂岩中含油、气、

水的纵横波以及密度值,分别正演得到合成记录,求取理论梯度和截距,并与由实

际数据中计算得到的梯度和截距进行比较分析(图4)。图4中实际数据的梯度和

截距交会点落在白色区域,表明含气概率较大。 图4(a)和图4(b)分别代表2

个含气区域,实际数据的散点大部分落在含气区域;图4(c)和图4(d)分别代

表2个可能含水的区域,实际数据的散点落在非含气区域。从图4可以看出:砂

岩饱含水和饱含油时的状态无法完全区分,但是饱含气时表现为相对较低的梯度和

截距。

图4 实际数据与模型数据梯度-截距交会图Fig.4 The crossp lot of gradient and

intercept on real data and model

利用Bayes理论获得了研究区须四段油、气、水指示因子(图5)。由图5可知:

整个研究区,须四段以含水、气为主,A井、B井和C井均为含气井,落在含油气

范围内,而由于D井不含气,在图中落在含水的区域,与上述交会图及已知情况

相符。

图5 含油、气、水指示因子Fig.5 Fluid distribution in the study area

图6 含烃概率分布Fig. 6 The probability distribution of hydrocarbonin the

study area

图6为烃类的概率分布。从图6可以看出:A井、B井、C井的含烃概率达到69%

以上。根据上述AVO流体反演结果,并结合构造解释及相关的一些研究,提出了

新的有利区域(图6黑圈所示),后经钻探结果验证了该区域须四段为高压气层,

证明了AVO流体反演技术的可靠性及实用性。

3 结论

(1)AVO流体反演技术对流体的分布在量化精度上有了重新的认识和突破,是

AVO技术的一种延伸,能克服AVO属性的不确定性,并且能实现定量的AVO分

析。

(2)含烃概率高的区域基本与已知井的情况吻合,随后的钻探结果也显示了预测

结果的可靠性。含烃概率分布图能反映区域油气的分布情况。

(3)AVO流体反演方法预测结果与实钻井吻合程度较高,这说明该项技术在烃

类检测方面应用前景广阔。

(4)在研究过程中还需注意:由于应用的模型参数依赖于测井的结果,因此多井

分析必须将测井曲线进行标准化处理,正确的岩石物理分析才能得到真实可靠的结

果,稍有误差对于整个反演结果将会产生难以预期的影响。

参考文献:

[1]徐丽英,方炳钟,孙立旭,等.AVO技术在铁匠炉地区油气检测中的应用

[J].岩性油气藏,2011,23(5):73-77.

[2]李庆忠.岩性油气藏地震勘探若干问题讨论(Ⅰ)[J].岩性油气藏,2008,

20(2):1-5.

[3]胡晓丽,谭大龙.孔隙形状对AVO响应影响的研究[J].岩性油气藏,2010,

22(3):114-117.

[4]王大兴,于波,张盟勃,等.地震叠前分析技术在子洲气田的研究与应用

[J].岩性油气藏,2008,20(1):95-100.

[5]张盟勃,史松群,潘玉.叠前反演技术在苏里格地区的应用[J].岩性油气藏,

2007,19(4):91-94.

[6]梁立峰,冯全雄,万欢,等.AVO流体反演技术在惠州某区的应用[J].工程

地球物理学报,2010,7(5):548-553.

[7]高建荣.AVO流体反演理论与实践[J].石油勘探与开发,2006,33(5):

558-561.

[8]Shuey RT.A simplificationof the Zoeppritzquations[J].Geophyics,

1985,50(4):609-614.

[9]Castagna JP,Batzle M L,Eastwood R onships between

compressional-wave and shear-wave velocities in clastic silicate rocks

[J].Geophysics,1985,50(4):571-581.

[10]Han De-Hua,Batzle M nn'quation and fluid-saturation

effectson ismic velocities[J].Geophysics,2004,69(2):398-405.

[11]Riedel M,Dosso SE,Beran ainty estimation for amplitude

variation with offt(AVO) inversion[J].Geophysics,2003,68(5):

1485-1496.

AVO流体反演技术在川东北某区烃类检测中的应用

本文发布于:2024-03-12 20:14:43,感谢您对本站的认可!

本文链接:https://www.wtabcd.cn/zhishi/a/1710245684255057.html

版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。

本文word下载地址:AVO流体反演技术在川东北某区烃类检测中的应用.doc

本文 PDF 下载地址:AVO流体反演技术在川东北某区烃类检测中的应用.pdf

标签:流体   砂岩   技术   反演   理论   区域   进行
留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码:
Copyright ©2019-2022 Comsenz Inc.Powered by © 实用文体写作网旗下知识大全大全栏目是一个全百科类宝库! 优秀范文|法律文书|专利查询|