[發(fā)明專利]裂縫型致密儲(chǔ)層流體識(shí)別方法、系統(tǒng)、識(shí)別儀、介質(zhì)及應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011062109.X
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112230276B
• 公開（公告）日: 2023-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 竇喜英;王恩利;張博;馮建剛;張輝;張麗瓊;張?jiān)鰮Q;閆國亮;謝春輝;楊慶;李海山;鄢高韓
• 申請（專利權(quán)）人: 蘭州石化職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號: G01V1/28
• 分類號: G01V1/28;G01V1/30
• 代理公司: 北京科億知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

本發(fā)明屬于裂縫型致密儲(chǔ)層流體識(shí)別技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種基于P?SV波反射系數(shù)的裂縫型致密儲(chǔ)層流體識(shí)別方法、系統(tǒng)、識(shí)別儀、介質(zhì)及應(yīng)用，對比得到的柔量參數(shù)與各向異性參數(shù)之間的關(guān)系式，推導(dǎo)出等效孔隙裂縫介質(zhì)的P?SV波反射系數(shù)；對得到的P?SV波反射系數(shù)進(jìn)行歸一化處理；基于歸一化處理的反射系數(shù)結(jié)果開展各向同性介質(zhì)/等效孔隙裂縫介質(zhì)雙層模型的方位AVO特征數(shù)值模擬。本發(fā)明既提高了多方位觀測、小角度入射條件下孔隙裂縫介質(zhì)的流體類型判別能力，又因其在裂縫密度和基質(zhì)孔隙度變化引起3類AVO等效孔隙裂縫介質(zhì)中不同流體飽和狀態(tài)下的反射系數(shù)變化差異性得出，裂縫密度和基質(zhì)孔隙度可作為較好的流體指示因子用以指導(dǎo)孔隙裂縫儲(chǔ)層的流體識(shí)別。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于裂縫型致密儲(chǔ)層流體識(shí)別技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種裂縫型致密儲(chǔ)層流體識(shí)別方法、系統(tǒng)、識(shí)別儀、介質(zhì)及應(yīng)用。

背景技術(shù)

目前，天然裂縫是重要的巖石特征，它不僅為油氣提供了基本存儲(chǔ)空間和滲透特征，起到溝通分散的局部儲(chǔ)集空間從而形成規(guī)模化儲(chǔ)層的關(guān)鍵作用，這對致密型儲(chǔ)層的成藏、富集、運(yùn)移尤為重要，因而引起了學(xué)術(shù)界廣泛關(guān)注和深入研究。

天然裂縫介質(zhì)中常見的HTI介質(zhì)和VTI介質(zhì)均為弱各向異性介質(zhì)。典型研究的HTI介質(zhì)等效理論模型主要為線性滑動(dòng)模型、Hudson裂縫模型和Thomsen等效孔隙模型。Hudson模型用裂縫參數(shù)、充填物參數(shù)來表征硬幣狀扁球裂縫的彈性性質(zhì)，它對裂縫表達(dá)豐富，擴(kuò)展性好。Schoenberg模型用柔度張量表征光滑平行裂縫參數(shù)與彈性系數(shù)之間的內(nèi)在聯(lián)系，簡單通用但不能模擬復(fù)雜形狀裂縫。Thomsen等效孔隙模型通過垂直裂縫和背景介質(zhì)中的均勻孔隙共同表征介質(zhì)的彈性性質(zhì)，流體在孔隙和裂縫之間自由流通，低頻和中高頻兩種情況下其彈性矩陣不同，低頻條件下的等效孔隙模型既符合地震尺度的研究，又具備雙重孔隙特征，更符合實(shí)際地下裂縫型致密儲(chǔ)層介質(zhì)情況，故而值得對其進(jìn)行深入的相關(guān)研究。

反射系數(shù)公式是裂縫儲(chǔ)層反射特征定量描述的重要理論。Ruger的研究成果奠定了縱波反射系數(shù)研究的基礎(chǔ)，所推導(dǎo)的公式在0°到40°入射角范圍內(nèi)，能夠準(zhǔn)確的解析HTI裂縫介質(zhì)反射振幅的方位各向異性變化。目前已經(jīng)成為縱波疊前方位各向異性反演(即方位AVO反演)裂縫的重要基礎(chǔ)理論工具，并且在微裂縫檢測、微裂縫流體識(shí)別方面獲得較為成功的應(yīng)用，例如塔里木盆地塔中45井區(qū)、哈拉哈塘熱瓦普區(qū)塊等。

根據(jù)地震波傳播理論，橫波的傳播特性與儲(chǔ)層巖石特性、巖石孔隙度、裂縫、流體屬性以及流體飽和度等密切關(guān)聯(lián)，因此橫波比縱波能更為有效地檢測儲(chǔ)層的方位各向異性。但橫波勘探成本高，勘探技術(shù)遠(yuǎn)比縱波勘探技術(shù)復(fù)雜，且信噪低，不被作為常用技術(shù)而推廣。從多波勘探中獲取的多分量轉(zhuǎn)換橫波(P-SV波)資料克服了橫波勘探的缺陷，因此基于轉(zhuǎn)換橫波的AVOZ/AVAZ技術(shù)成為分析裂縫儲(chǔ)層巖性、含油氣性和裂縫檢測的有效方法之一。HTI介質(zhì)的P-SV波反射系數(shù)研究起始于Musgrave(1970),Henneke(1972)，Keith(1977)和Daley(1977)對各向異性介質(zhì)分界面的反射透射討論，但反射系數(shù)的解析式非常復(fù)雜。Kim和Aminzadeh(1993)利用經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行了反射系數(shù)簡化。uk(1999)給出弱各向異性介質(zhì)的轉(zhuǎn)換波反射系數(shù)近似公式，但在實(shí)際的AVO分析中適用性較差。Jílek(2002；2002)提出的任意各向異性介質(zhì)轉(zhuǎn)換波反射系數(shù)的精確公式及其近似公式，經(jīng)退化處理可以表述HTI介質(zhì)反射特征。Cherepanov和Nefedkina(2004)根據(jù)擾動(dòng)理論推導(dǎo)了HTI介質(zhì)中P-SV波的反射系數(shù)公式，但表達(dá)式形式較為復(fù)雜，Liu等(2008)基于此公式利用廣義矩陣替換法推導(dǎo)出以Thomsen各向異性參數(shù)表示的P-SV波反射系數(shù)公式，有利于直接進(jìn)行AVO分析和巖性參數(shù)反演。Cui等人(2010)退化并近似了Jílek的轉(zhuǎn)換波反射系數(shù)公式，得到了HTI介質(zhì)的轉(zhuǎn)換橫波反射系數(shù)的近似形式，有利于小角度的AVO分析和巖性參數(shù)的反演。楊帥等(2018)結(jié)合Biot-Gassmann理論和Thomsen各向異性理論，基于Rüger反射系數(shù)公式(Rüger,1996)推導(dǎo)了以各向異性參數(shù)表述的HTI介質(zhì)反射縱波和轉(zhuǎn)換橫波的反射系數(shù)公式并進(jìn)行多波AVO響應(yīng)分析。上述研究成果揭示了裂縫介質(zhì)轉(zhuǎn)換波反射特征，為各向異性轉(zhuǎn)換波地震定量解釋奠定了理論基礎(chǔ)。