横波速度估算技术及其在叠前弹性反演中应用.pdfVIP

·652· 中国地球物理2011 (18)储层地球物理 横波速度估算技术及其在叠前弹性反演中的应用 EstimationofS—wave andits in inversion velocity pre-stack application 张金强+ 曲寿利董 宁 周小鹰 Shouli Zhou ZhangJinqiangQu DongNing Xiaoying 北京市海淀区学院路31号中石化石油勘探开发研究院处理解释中心100083 横波速度估算技术是地震岩石物理学的重要研究内容之一。随着叠前弹性反演技术的 不断发展， 横波估算技术变得日益重要。在基于模型的地震叠前弹性反演方法中，横波阻抗模型的构建至关重要，但 是在实际应用中，存在常规测井资料多，而横波测井资料少的问题。在这种条件下，我们必须利用相应的 岩石物理技术从常规测井资料中构建横波速度，进行横波速度估算。 横波速度的估算包括到以F步骤： 首先，需要对常规测井资料进行以岩石物理分析为目的的测井资料解释，通过解释确定岩石的矿物组 分、孔隙度、饱和度等参数。 其次，利用经验公式确定岩石基质，即矿物混合物的体积模量、剪切模量、密度等弹性参数。通常可 以利用V-R．H模型计算矿物混合物的体积模量，以体积加权平均计算其剪切模量及密度。 在完成对于矿物混合物体积模量的估算后，进行岩石干骨架体积模量和剪切模量的估算。这是整个估算过 程L{1最为重要的一个环节。在这个环节中，要把孔隙对岩石弹性参数的影响考虑进来。以K．T模型为基础进行 岩石干骨架弹性参数的计算。K-T模型要求均匀介质镶嵌物(孔隙)的体积比(孔隙度)满足：∥口“l，其 中：钠孔隙度，口为孔隙的纵横比，称为稀疏孔隙条件。为保证稀疏孔隙条件满足，将所有孔隙分成若干份， 进行多次迭代。前人的研究成果表明，孔隙的纵横比对岩石的弹性参数有较大影响，是仅次于孔隙度对岩石弹 性性质的影响的重要因素。因此根据Xu．White模型，在计算中对于砂岩、泥岩中孔隙纵横比分别赋不同的值。 横波估算的最后一个环节是利用Gassmann方程，根据干骨架和流体的有关信息计算饱和流体后岩石 的弹性参数。在这一环节中，经常需要计算混相流体的体积模量。对于不同的介质条件应选择不同的混相 流体体积模量计算模型。对于高孔渗储层而言，通常认为混相流体在介质内为均匀充填，这种条件下混相 流体的体积模量由Wood’S方程来决定。而对于致密砂岩储层，储层在局部高孔渗区含烃饱和度高，而在 孔渗性极低的局部致密区则含水饱和度高，流体充填呈一种斑块充填的状态。对于这种情况，将斑块状充 填的情况等效为两种流体完全分离的斑块充填状态，按照Hill给出的方法计算其等效体积模量，由此可以 导出：混相流体体积模量计算可以采用Voigt平均的方式求取。 在准确确定各类岩石矿物体积模量的前提下，横波估算的另一个结果是对储层孔隙的纵横比有大致的 估计。而这一参数通常具有较为明确的地质意义。大孔隙纵横比对应于储层较高的孔渗性，小孔隙纵横比 对应于较差的储层孔渗能力。 大牛地气田下石盒子储层是较为典型的致密砂岩储层，储层为主要为河道砂体，横向变化快，纵向与 泥岩呈薄互层，砂岩与泥岩的纵波阻抗重叠，因此叠后反演不能有效预测储层发育有利区。对测井资料的 分析表明，包含横波信息的各类弹性参数交会有助于有效识别气层。为此，在研究中利用纵横波阻抗联合 反演技术进行储层预测。在实验三维T区内有二十多口探井及开发准备井，仅2口井有可用的横波测井资 料。利用横波估算技术对没有横波资料的井进行了横波估算，在此基础上构建了反演所需纵横波阻抗模型。 对比利用横波估算技术与不使用该技术所构建的纵横波阻抗模型可以看到，利用横波估算技术所构建的模 型具有丰富的储层横向变化信息，而只利用仅有的横波测井资料则难以反映丰富的储层横向变化信息。表 明横波估算技术充分利用了现有钻井资料，并将钻井资料所揭示的储层的横向变化信息加入到叠前反演的 初始模型中，对于高精度的叠前反演具有重要作用。对应的反演剖面也证明了这一点。