非均质碳酸盐岩储层岩石物理建模： 孔隙度估算与烃类检测.pdf

2014 年 03 月 APPLIED GEOPHYSICS （应用地球物理） 第 11 卷，第 1 期 非均质碳酸盐岩储层岩石物理建模：孔隙度估算与烃类检测//Rock physics modeling of heterogeneous carbonate reservoirs: porosity estimation and hydrocarbon detection, APPLIED GEOPHYSICS, 2014, 11(1), P. 9-22. DOI: 10.1007/s11770-014-0413-9 非均质碳酸盐岩储层岩石物理建模：孔隙度估算 与烃类检测 1 1 2 1 1 1 3 3 于豪 ，巴晶 ，Carcione Jose ，李劲松 ，唐刚 ，张兴阳 ，何新贞 ，欧阳华 （1. 中国石油勘探开发研究院，北京 100083 ；2. Istituto Nazionale di Oceanografia edi Geofisica Sperimentale (OGS), Borgo Grotta Gigante 42c, Sgonico, Trieste 34010, Italy ；3. 中国石油阿姆河天然气公司，北京 102200 ） 摘要：在非均质天然气藏中，天然气一般呈细小“斑块状”分布于含水岩石骨架 内。这种非均质性，即“斑块状饱和”，会引起显著的地震波速度频散和能量衰减 现象。为了建立地震响应和流体类型之间的联系，本文进行了碳酸盐岩岩石物理 建模。首先利用 CT 扫描分析部分饱和岩石中的流体分布，然后预测不同频率下 波响应与岩性、孔隙流体基本性质之间的定量关系，基于岩石薄片分析孔隙结构 和地震反演数据制作岩石物理图板，并将这种方法应用于阿姆河右岸地区的灰岩 气藏，基于叠后阻抗反演和叠前弹性参数反演，采用地震数据估算岩石孔隙度与 含气饱和度，预测结果与多井试气结果吻合。 关键词：岩石物理建模，Biot–Rayleigh 理论，非均质性，孔隙度，饱和度，速度 频散，气藏检测 引言 扫描的部分饱和灰岩样品的流体分布影像，其中 蓝色和黄色分别代表水和气。图中清晰地显示出 真实岩石中“水包气”的斑块状饱和状态，单个 近些年来，因为气候变化和发展低碳经济政 “气包”的尺寸大于岩石颗粒与单个孔隙，但远 策需求，非常规油气资源，特别是非均质性天然 小于地震波长。这种非均匀性被定义为中观尺度 气资源，受到全世界油公司的高度重视（Roehl 的非均匀性。 and Choquette, 1985 ）。有效利用天然气资源能 非均质性强的储层岩石中流体分布和孔隙 够缓解原油需求压力，保障国家能源安全。 结构复杂，导致气水区分困难。为了基于地震资 天然气多储存在具有强非均质性和复杂孔 料检测气藏，首先需要查明、确认部分饱和岩石 隙结构的储层中，不相混溶的气和水一般互呈 的正确波响应特征，这样才可能在复杂的储层环 “斑块状”分布于岩石骨架中。图1 是利用