基于岩石物理理论的致密砂岩等效模型构建及应用

摘要

随着油气勘探开发进展，非常规致密砂岩油气逐渐成为人们所重视的新的油气勘探开发领域。研究含水饱和岩石或者含烃饱和岩石能的地震波传播特征需要估算水饱和状态与烃饱和状态之间的岩石物理性质差异。通过研究岩石特性和弹性常数之间的经验公式和理论关系，主要包括介质的矿物组分、孔隙度、围岩应力和孔隙压力、孔隙流体类型和饱和度、各向异性等物性参数对岩石纵横波速度等弹性参数及衰减的影响。这些研究对地震正演模拟和反演结果的解释有着重要的作用。 致密砂岩储层在漫长的地质历史时期经历复杂的成岩和构造作用改造，现今一般表现为岩性致密、孔隙小、喉道细、孔喉连通性差且非均质性强的特征。由于这些特征，常规砂岩岩石物理模型并不适用。因此，本文在分析了致密砂岩基本特征的基础上，针对不同假设条件建立了面向复杂致密砂岩储层的岩石物理模型。随后为了获得合适的判别条件，探讨了该模型中各参数对饱和岩石弹性参数的影响，分析了临界点前后特征，并总结该模型的适用范围。 纵、横波速度及弹性参数是储层评价和流体识别的重要保证，在缺乏速度测井资料的情况下，岩石的纵横波速度及弹性参数可以通过岩石物理模型进行求取。然而该过程中的模型的输入参数具有不确定性。为解决这一问题，本文以常规测井资料为基础,提出了通过综合利用多元测井信息，确定该模型输入参数的可行域，通过约束下反演得到符合储层特征的输入参数，提高了这些参数的精度，缩小了弹性参数的预测误差。同时考虑到岩石受岩性、层厚、构造挤压及应力等因素的影响，一定程度上会产生裂缝。在岩石物理模型中，裂缝参数的确定对最终弹性参数的结果影响较大。本文提出了通过常规测井资料对裂缝进行了定性描述，提高了裂缝发育储层弹性参数的计算精度，为反演工作奠定了基础。

目录

第一章 绪论

1.1研究目的及意义

1.2国内外研究现状

1.2.1岩石物理理论研究

1.2.2致密砂岩岩性及建模研究

1.2.3多元信息约束下的岩石物理模型应用研究

1.3论文研究内容

第二章 地震等效介质理论

2.1弹性理论

2.1.1均匀各向同性介质弹性理论

2.1.2均匀各向异性介质弹性理论

2.2等效介质理论

2.2.1岩石基质等效理论

2.2.2岩石骨架模型理论

2.2.3流体充填理论

2.3本章小结

第三章 面向致密砂岩储层岩石物理建模

3.1深层致密砂岩岩石物理建模介绍

3.2固结砂岩岩石物理模型

3.1.1矿物特征分析

3.1.2模型描述

3.3含裂缝致密砂岩岩石物理模型

3.2.1孔隙特征分析

3.2.2模型描述

3.4裂缝定向排列各向异性饱和砂岩岩石物理模型

3.4.1裂缝特征分析

3.4.2模型描述

3.5本章小结

第四章 基于岩石物理模型的致密砂岩弹性参数定量分析

4.1固结砂岩岩石物理模型参数定量分析

4.1.1矿物组份影响

4.1.2孔隙参数的影响

4.1.3流体影响

4.2含裂缝饱和砂岩岩石物理模型

4.2.1孔隙参数的影响

4.2.2裂缝参数的影响

4.3裂缝定向排列砂岩岩石物理模型

4.3.1裂缝密度

4.3.2裂缝纵横比

4.4实际资料应用

4.5本章小结

第五章 多元测井信息约束下的弹性参数定量计算

5.1常规测井资料参数计算

5.1.1泥质含量的求取

5.1.2孔隙度的求取

5.1.3裂缝参数的求取

5.2多元信息融合的弹性参数计算方法

5.2.1多元信息融合的弹性参数计算方法

5.2.2裂隙发育各向异性弹性参数估算

5.3实际资料应用

5.4本章小结

结论与认识

参考文献

攻读硕士学位期间取得的学术成果

致谢