油气地球物理技术进展(三):理论研究与岩石

作者: 教育  发布:2019-09-13

  油气地球物理技术的新进展主要体现在高效地震采集、偏移反演技术、定量地震解释、物探理论研究及岩石物理实验、自动化智能化物探技术等方面。《石油物探技术信息》微信公众号将对近期部分油气地球物理技术进展进行梳理,并分四期进行连续报道。本期专题作为第三篇,将对实理论研究与岩石物理实验技术进展进行报道。

  油气地球物理理论研究中进展最大的是各向异性,不确定性问题仍需投入更大的关注。岩石物理实验技术中,不同尺度、频段的岩石物理响应的关系,数字岩心技术,物理模型制作与测试等技术均有进展。以下介绍各向异性、数字岩心技术进展。

  各向异性是一种重要的地球介质物理性质,会比较显著的影响地震波旅行时及振幅信息,对地震波高精度建模和成像具有重要影响。人们对各向异性一直非常重视。完全各向异性介质必须用21个独立的弹性参数才能准确描述,对地震资料、计算能力的要求非常高,各向异性研究也一直是一个难题。

  多波多分量、宽方位、长偏移距数据对各向异性研究非常重要。在勘探地震领域,各向异性研究主要集中在各向异性介质中波现象模拟及分析、各向异性介质的简化与近似、背景参数建模、反演成像以及储层参数建模等方面。

  各向异性介质的简化,包括了对介质的简化和对介质的表示方法的简化。前者如横向各向同性(HTI)介质、正交各向异性(ORT)介质、用相对简单的介质近似更复杂介质(如:用TTI、ORT介质近似倾斜正交各向异性(TORT)介质)等。后者即所谓的“参数化”,根据地震资料、所要解决的地质和工程问题,选取合适的弹性参数及其组合,参数化的意图是降低问题难度和计算代价,进行求解。

  波场模拟和分析方面,TORT等各向异性介质中高效的旅行时计算、同时考虑吸收衰减与速度各向异性的波场正演进展明显。

  参数建模是各向异性研究的重要应用方面,在各向异性介质背景参数建模和储层参数建模方面都有所进展。角度道集上基于旅行时层析的TORT介质背景参数建模应用逐步成熟,在实际资料中取得了一些地质效果。高精度的AVOZ/AVAZ反演、多信息融合的裂隙描述是在储层参数建模的研究亮点。

  TTI或TORT介质的PSDM算法已发展较为成熟。成像逐步向反演成像方向发展(这与整体油气地球物理技术的发展趋势一致),将背景速度建模与高波数反射系数估计合为一体,利用全波场信息进行反演成像是值得注意的研究方向。另外,对于越来越复杂的波现象,如何提取波场中的特征量(不同波型、不同传播角度等)来降低反演成像中的非线性也是下一步研究可能的方向。而完全各向异性介质的成像、反演,则是最终努力的方向。

  数字岩心技术是一种新兴的数值模拟计算方法。数字岩心技术用扫描电子显微镜、微纳米计算机断层扫描等采集岩心实物的高分辨率、高保真度图像,通过数学建模,刻画岩心微观结构,有效地模拟岩心内部的物理性质及其变化,定量分析和模拟地层的各种特性,为三维岩心建模、岩石物理数值模拟、多尺度孔隙网络及三维连通性表征、储层多尺度表征、多类型储层表征关键参数提取优化等提供基础研究数据。数字岩心技术有助于更好地了解油藏,提高油气开发效率及采收率。

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