致密储层岩石物理建模及储层参数预测

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随着油气勘探开发程度的深入，勘探重点逐步从常规油气藏向非常规油气藏转变。在非常规油气藏中，致密油气藏因其巨大的储量和开发潜力成为当前的研究热点之一。由于致密储层与常规储层相比具有低孔、低渗以及孔隙结构复杂等特性，因此应用常规的岩石物理理论模型和方法难以进行有效的储层预测。无论在实验室分析、测井解释还是地震反演过程中，常规理论方法都可能给结果带来一定的误差，常规勘探中使用的各类储层预测、流体检测方法也需进一步发展和改进。本论文针对致密储层的地球物理特点，结合岩石物理理论开展了储层预测方法相关的研究工作。岩石物理建模是进行岩石物理研究的主要方法之一。本论文在岩石物理基础理论及其假设条件研究的基础上，使用理想的岩石物理模型等效实际岩石，将饱和岩石的弹性性质与岩石基质、岩石骨架、孔隙流体的性质联系起来，针对致密储层复杂的孔隙、结构特征，包括致密砂岩低孔隙度和不连通孔隙特点，页岩储层有机质定向排列特征等，建立了相应的致密砂岩岩石物理模型和页岩岩石物理模型，在此基础上进行弹性参数的定量计算；针对致密油气储层复杂的孔隙结构和各向异性特征，基于改进的Biot理论利用各向异性孔隙弹性波动理论研究了裂缝参数，孔隙特征，流体性质等不同物性参数对地震波场的影响，为后续流体识别、储层物性参数预测提供理论基础。流体识别是储层预测和描述的重要环节，可靠的流体指示因子有利于进行储层的含油气性预测，从而减少勘探风险、增加钻探成功率。目前常用于常规储层的流体识别因子在致密储层条件下可能出现识别误差，因此需要针对致密储层建立流体指示因子。本文基于致密储层岩石物理模型提出了一种新的流体因子组合策略，构建了基于岩石物理模板的流体因子（RPTI）。根据工区实际资料建立岩石物理模板，通过研究模板表征出的储层流体的变化趋势建立流体因子RPTI，可以综合两种独立流体因子的优势，提高流体识别精度。为了对地下储层特征有进一步的定量的认识，需要进行储层物性参数的预测。基于本文建立的岩石物理模型，发展了一种模型约束的岩石物理逆建模方法，实现了致密储层物性参数的稳定预测。在储层参数域，通过一组弹性参数等值面的空间交会结合模型约束条件可以预测出储层物性参数。在此基础上进一步提出了扩展的岩石物理逆建模方法，在两个不同的储层参数域进行模型约束的岩石物理逆建模，然后进行逆建模结果的参数域转换就可以实现四个储层物性参数的同时预测。输入数据的种类对于预测结果的准确性有较大影响，利用本文建立的弹性参数适用性分析方法可以选择出适用性好的弹性参数组合作为输入数据。将该方法应用于实际工区取得了良好的应用效果，证明了逆建模方法在致密储层物性参数预测方面的实用性，为致密储层的描述和评价提供了数据保障。

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作者
刘倩;
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作者单位

中国石油大学(华东);

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授予单位中国石油大学(华东);
学科地质资源与地质工程
授予学位博士
导师姓名印兴耀;
年度 2016
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原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类油气田开发与开采;石油、天然气地质与勘探;
关键词
致密; 储层岩石; 物理建模;

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