基于地震数据的页岩储层地应力预测方法研究

摘要

地球物理反演是获取地层弹性参数和储层物性参数的重要手段，为油气田的勘探开发提供了非常丰富的资料。随着研究的深入和要求的提高，地球物理反演逐步从叠后走向了叠前。尤其是基于Zoeppritz方程的AVO技术，在岩性识别、储层预测等方面体现出了极大的优势和广泛的应用前景。 Zoeppritz方程描述了各项同性介质中的地层弹性参数与反射系数的关系。对于不同的研究目标和假设条件，不少学者推导了不同形式的反射系数近似式。本文在对各种近似式方程分析的基础上，推导了用于直接反演杨氏模量和泊松比的PP波反射系数近似式，并在设定的模型下，对其精度进行了具体分析。同时，推导了贝叶斯理论下的最小二乘 AVA 反演的目标方程，并利用不同模型进行了测试。通过反演得到的杨氏模量和泊松比剖面，进一步得到了可以反映压裂难易程度的脆性指数剖面。同时，利用微地震监测数据对预测效果进行了验证和评价。 由于天然裂缝的存在，储层表现出了一定的方位各向异性特征。基于 TI 介质中的纵波AVO反射系数近似式提出以后，对于TI介质的方位各向异性的分析得到了非常迅速的发展。本文首先以Ruger近似为基础，分析了方位角和入射角以及Thomsen各向异性参数对反射系数的影响。在此基础上，推导了以裂缝柔度分量表示的纵波AVAZ反射系数近似式，并同样构建了贝叶斯AVAZ叠前反演方法。 叠前反演采用的是部分叠加角道集（CRP 道集），道集品质对反演效果有着非常重要的影响。因此在实施反演前，必须要提高道集的信噪比，分偏移距的振幅补偿以及无拉伸动校正等处理。同时，常规的时深关系确立，井震标定等也要做好质量控制。 不同于常规孔隙或裂缝性储层，页岩气储层的孔隙微小，渗透率极低，一般需要进行体积压裂，页岩气藏才具备商业开采价值。储层脆性和应力分布是影响储层改造的重要因素，本文从地震叠前反演角度出发，对储层脆性和应力场进行预测，为水力压裂提供技术支持和重要数据。通过与测井数据对比，反演结果对应很好；通过微地震监测数据的验证，脆性和应力场预测和实际情况较吻合。

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