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《中国石油大学(华东)》 2013年
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基于方位地震道集的裂缝型储层预测方法研究

李春鹏  
【摘要】:近垂直定向排列裂缝地层可以近似为HTI介质,即倾向在水平方向的横向各向同性介质。HTI介质地震波速度和反射振幅随着方位角和入射角变化而变化,表现为方位各向异性。基于地震方位道集反演多种方位振幅属性和各向异性梯度可以应用于裂缝走向、密度和发育带预测。 HTI介质弹性矩阵是连接裂缝参数和地震响应的桥梁,在总结了多种构建各向异性介质弹性矩阵理论的基础上,将等效介质理论和Thomsen理论相结合得到新的HTI介质观测系统坐标系下弹性矩阵构建方法。为了得到纵波入射下的HTI介质精确反射系数,根据HTI介质弹性矩阵和波动方程推导HTI介质Christoffel方程并用于研究HTI介质相速度和偏振方向,再结合HTI介质边界条件推导HTI介质弹性波三维反射透射方程。通过该方程可以研究裂缝地层的方位地震响应特征。 根据裂缝介质弹性参数随方位变化特征可以探测地层裂缝发育情况,杨氏模量是弹性介质在弹性形变范围内正应力与正应变的比值,根据岩石物理分析知裂缝倾向和裂缝走向的杨氏模量差异最大并且裂缝走向的杨氏模量比裂缝倾向的大。通过地震方位道集反演不同方位杨氏模量,将杨氏模量拟合成椭圆,椭圆长轴可以指示裂缝走向,椭圆率可以指示裂缝密度。HTI介质AVO梯度随方位角变化而变化并且在裂缝倾向和裂缝走向差异最大。单独地对每个方位道集进行AVO分析不能保证所有的AVO截距即自激自收反射系数一致并且也没有消除地震子波对反射系数的影响。为了克服常规AVO分析的不足,提出两步法反演方位AVO梯度,第一步未考虑子波的影响并且得到纯纵波地震数据和方位AVO梯度记录,第二步基于最少反射层假设通过模拟退火法不断迭代得到反演子波和准确的地下界面位置,该方法可以降低子波矩阵维数和减小子波矩阵条件数并得到良态的反演方程。根据方位AVO梯度椭圆分析可以预测裂缝密度并结合实际工区裂缝走向先验信息可以解决方位AVO梯度预测裂缝走向90度不确定性问题。 裂缝参数能够影响各向异性大小,各向异性梯度能反映地层各向异性强度。Downton将Ruger的HTI介质方位反射系数近似公式线性化得到各向异性梯度表征的反射系数公式,通过两步法反演方法得到各向异性梯度并用于表征地下裂缝地层各向异性强度,结合实际工区裂缝走向先验信息可以解决各向异性梯度预测裂缝走向90度不确定性问题。 根据实际资料,在完整地展示了方位杨氏模量提取及应用过程的同时也验证了论文方法的正确性。
【学位授予单位】:中国石油大学(华东)
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:P631.4

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【参考文献】
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