孔隙结构动力学.ppt

* wenhuiy59@163.com 宁)汉) 於文辉 第一部分 理论基础 孔隙结构动力学 透明地球物理学原理 及其在油气勘探开发中的应用 油气勘探开发流程 油 气 勘 探 目 标 油气远景选区 确定勘探目标 构造研究 储层研究 成藏研究 探井论证 综合评价 综合地球物理 地震资料 井资料 物 性 研 究 油 藏 体 系 速 度 研 究 油田开发 勘探开发风险与成本最小化 储层到产层预测与评价一体化 探井与开发井一体化 钻井轨迹与井身结构最佳化 单井产量最大化、采收率最大化、剩余油最小化 储层预测与烃源岩评价一体化 油气工业目标 反射地震学如何实现这个理想目标？ 烃源岩性质 储层储集性能 盖层封闭性 圈闭识别与分布 生储盖的空间配置 烃源岩生烃史 输导体系与油气运聚 油气藏调整、改造与破坏 静态地质要素 （物质因素） 动态成藏过程 （核心问题） 温度和压力场的演化 （能量因素） 油气成藏体系 反射地震如何实现 圈闭识别与分布 地震地层压力预测 输导体系与油气富集程度 油气藏评价 直接检测油气 地震储层研究 生储盖的空间配置 盖层封闭性 非常规与优质油气藏 如果实现全空间三维地质填图?透明地球目标 就能够确定油气成藏体系的物质、能量、成藏过程三要素 达到预测与评价烃源岩、储层、产层空间分布特征及其相互配置关系目的 实现最大限度地降低勘探开发风险与投资成本理想目标 地下地质填图 岩石属性 构造属性 地质年代 微观空间关系 宏观空间关系 如果不考虑地质演 化，地球物理可以 实现静态地下物质 填图。 介质类型 空间结构 宏观空间关系属于构造成像范畴，主要从地震波运动学角度思考问题。 介质属性与微观空间关系（微构造因素）属于物质成像范畴，主要从地震波动力学与岩石物理角度思考问题。 砂岩结构示意图 A 未固结均匀砂层； B 未固结不均匀砂层； C 固结砂岩 塔河油田奥陶系油藏4号区块油藏剖面示意图 砂岩 碳酸盐岩 孔隙型 缝洞型 储集体类型 { 这些照片反映了地球介质的另一个侧面——多孔性！ 我们应该从这个角度出发，建立新的波动理论，解释地震资料，促进地震学的发展。 地层岩石的特性 骨架特性 渗滤特性 流体作用 孔隙流体输运因素 岩石微构造因素 孔隙、裂隙、节理、层理、结构面等 孔隙形状 孔隙度 孔隙连通性 孔喉半径 流体性质 流固作用 二维抽象 将微构造空隙空间抽象为管状结构，按照等距排列方式置于固体空间之中 由于微构造因素的存在，致使地层岩石不符合连续介质“密度极限处处存在、虎克定律处处成立”的定义 ，所以，地层岩石是非连续介质。 一维抽象 将微构造空隙空间与固体空间抽象为相间层状结构 三维抽象 将微构造空隙空间抽象为球状结构，按照等距排列方式置于固体空间之中 1、如何描述地球介质？ 3、力学讨论 地震勘探就是利用地下介质波阻抗差异，通过观测和分析大地对（人工或天然）地震波的响应，推断地下岩层的性质和形态。 二个要素：地震波与地球介质 观测信号：大地对地震波的响应 研究目标：地下岩层的性质和形态 形态就是构造， 属于常规成像 性质就是岩石类型， 属于物质问题 波阻抗属于力学性质范畴 弹性?弹性力学 （弹性介质） ?正在使用的理论 弹性、粘滞性?粘弹性力学（粘弹性介质） ?国外正在发展的理论 弹性、粘滞性、弱化性?流变力学（流变介质）?我们正在发展的理论 地震波理论架构 连续介质 非连续介质 流变介质理论 （流变力学） 3、力学讨论 弹性介质理论 （弹性力学） 粘弹性介质理论 （粘弹性力学） 弹性 粘性 弹性 弹性 粘性 介质模型 力学理论 介质性质 弱化性 由于孔隙、裂隙、缝隙、结构面等微构造因素的存在，地球介质不满足“密度极限处处存在，胡克定律处处成立”的连续介质定义，不属于连续介质的范畴，所以，地球介质为非连续介质。 什么是地球介质的弱化性？ 假定地球介质力学性质符合正交特性，如果将孔隙、裂隙、缝隙、结构面等微构造因素导致地球介质力学性质的弱化抽象为空白区，那么，弹性区、粘性区、空白区组成非连续介质的流变力学模型；因此，地球介质具有三种力学性质： 弹性、粘性、弱化性 区间内聚定理规范三种力学性质的关系。 三维非连续介质 流变力学模型 力学等效原理示意图 由力学等效原理，推导出相应的地层岩石本构力学关系与波动方程。因该理论考虑到孔隙和孔隙形状(骨架特性)孔隙连通性和孔喉半径(渗滤特性)，故称为孔隙结构动力学理论。 大量物理试验证明： （1）孔隙度越大，介