碳酸盐岩岩石物理与油气储层识别

论文摘要

随着油气藏勘探与开发的不断深入,对储层中油气储集体的识别难度越来越大,所以就需要更多的技术来加强对地下地质体和岩性的识别,而地震岩石物理学则架起了地震勘探与岩石物理之间的桥梁,来定量描述岩石和油气间的紧密联系;通过实验模拟地层温压条件对野外采集岩样进行测试,了解岩石结构与地震波速度之间的关系以及地震波传播特征和储层参数之间的物理联系,由此来为判断岩性、识别油水层和确定岩性界面提供理论基础。碳酸盐岩在沉积岩中虽然占有量不大,但却蕴藏着很大油气储量,是增加油气探明储量的重要的勘探对象。而地震岩石物理对碳酸盐岩的勘探是十分必要的,本文以碳酸盐岩为主要对象,进行了以下几个方面的研究,并取得了重要的认识。首先,简单介绍MTS岩石测试系统的基本原理、岩样物性和声学参数的测量方法以及碳酸盐岩岩样的制取的标准和方法。其次,对实验室所测试的几种弹性参数数据进行分析和归纳。主要分析了温度、压力、密度和孔隙度对碳酸盐岩纵横波速度的影响,建立了速度-温度,速度-压力,密度-速度以及孔隙度-速度的数学模型,并拓展了密度-速度关系式进行校正、拟合,得到了饱气、饱水和饱油的碳酸盐岩纵横波速度与阻抗之间的关系,并将其应用于实际地区进行比较分析,得到了较好的应用效果。同时还介绍了衰减系数和岩石的品质因子,利用谱比法来计算岩样的品质因子并分析和讨论了弹性波衰减与温度和围压的变化规律。第三,介绍了几种等效介质模型和Biot-Gassmann理论,归纳总结了Biot-Gassmann理论的流体替换过程,并对实际资料进行不同流体饱和度的替换,对替换结果做了分析并对孔隙流体对岩石弹性特征有着不同程度的影响做了分析。最后,介绍了定量交汇图技术的原理以及应用,并分析、归纳和总结了一系列流体识别因子的流体敏感性。通过对前人提出的流体识别因子的原理分析,来组合构建了一个新的流体识别因子。为了验证其实用性,首先分析了Hilterman三种饱和流体的砂岩,通过分析结果可以看出,新的流体识别因子对流体的识别具有一定程度的识别效果,然后应用到实际资料中进行分析。通过新流体识别因子在QL地区的测井资料以及地震资料的应用得到了较好的识别效果,验证了其具有一定的实用性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 引言
• 1.1 选题依据及意义
• 1.2 岩石物理学研究的进展
• 1.2.1 地震波速度的主要影响因素的研究进展
• 1.2.2 饱和多孔介质弹性波传播理论的研究进展
• 1.2.3 流体识别研究进展
• 1.3 论文的主要研究内容
• 第2章 碳酸盐岩岩石样品的选取与测量
• 2.1 岩石样品的选取
• 2.2 MTS 岩石物理参数测试系统简介
• 2.3 岩石样品的规格制作
• 2.4 岩石物性参数的测量
• 2.4.1 岩石基本物性参数的测量
• 2.4.2 岩石样品声学参数的测量
• 第3章 碳酸盐岩纵波、横波速度变化规律研究
• 3.1 温度对碳酸盐岩纵横波速度的影响
• 3.2 压力对碳酸盐岩纵横波速度的影响
• 3.3 密度对碳酸盐岩纵横波速度的影响
• 3.4 孔隙度对碳酸盐岩纵横波速度的影响
• 3.5 岩石岩石中波衰减的研究
• 3.5.1 衰减系数α
• 3.5.2 品质因子Q 值
• 第4章 孔隙流体对岩石弹性特征的影响
• 4.1 等效介质理论
• 4.1.1 Voigt，Reuss 和Hill（V-R-H）的模量平均模型
• 4.1.2 Wood 孔隙流体模量模型
• 4.2 Biot-Gassmann 理论
• 4.3 流体替换对岩石弹性参数的影响
• 第5章 碳酸盐岩储层识别技术的研究
• 5.1 定量交汇图技术
• 5.1.1 定量交汇图技术的基本原理
• 5.1.2 定量交汇图技术的应用
• 5.2 流体识别因子的试验分析及应用
• 5.2.1 现有常用的流体识别因子
• 5.2.2 流体识别因子的构建
• 5.2.3 流体识别因子的应用
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间取得的学术成果