基于双相介质的流体识别因子构建及应用

【摘要】随着油气勘探难度的不断加大，对储层预测精度的要求也越来越高，为了更好地进行流体识别与储层预测，必须建立更为精确的流体识别因子。目前已有的流体识别因子多是在单相介质基础上提出的，单相介质理论将地下储层进行简化处理，将其等效成一个各向均匀同性的理想介质模型，以此为基础建立流体识别因子。这种做法在储层孔隙度较小时，是可取的，但是当储层孔隙度较大时，其预测结果就会存在偏差。因此，想要建立更高精度的流体识别因子，必须从介质的角度进行创新，在更精确岩石物理模型的基础上建立流体识别因子。本文基于双相介质理论，建立了双相介质中的流体识别因子A和N，A和N为双相介质中的两个弹性参数，分别相当于单相介质中的拉梅常数和剪切模量，和中包含了双相介质储层的快纵波速度VP、横波速度VS、密度、孔隙度、流体速度Vf和流体密度f信息，将二者分别与岩石的密度做乘积，构建出的流体因子，就将岩石的固体骨架和孔隙流体对岩层的影响考虑在内，更符合实际地层的地质情况，因而能够提高流体识别的精度与准确度。为了对流体识别因子的构建机制有一个更透彻地理解，本文从流体因子建立的岩石物理基础入手，详细论述了空间平均模型理论、Gassmann方程、Biot理论以及描述孔弹介质的基本方程Biot-Gassmann方程，分析了当孔隙中充填不同流体时，岩石性质的变化情况，并对流体的敏感性进行了理论上的总结概括；为了引入本文建立流体因子的主要介质模型，对双相介质的分类进行了详细介绍；为了分析双相介质中波传播的衰减与频散特性，对双相介质的BISQ机制进行了深入分析；最后，对双相介质分界面处的反射与透射问题进行了探讨，对其进行参数求取，最终引出双相介质的弹性参数A和N，得到构建双相介质流体因子的主要参数。本文首先采用Hilterman三类典型砂岩数据和模拟的25组砂岩模型对和的应用效果进行试验，并将和的识别结果与单相介质中的识别因子进行对比，发现和的流体识别效果明显好于单相介质中的识别因子，说明其具有高精度，高灵敏度,预测储层能力强的特点；为了确定孔隙度的变化对和的影响，减小Hilterman砂岩储层孔隙度的值，保持围岩的孔隙度不变来观察和的识别情况，当储层孔隙度很小时，和仍然可以很好地识别出储层，具有受孔隙度影响小的特点；将和应用于海上某实际油气藏数据中，发现二者不但能很好地识别出气藏，对油藏的存在也有一定的指示作用，说明其具有较好的实际应用价值。
【作者】刘艳秋；
【导师】韩立国；
【作者基本信息】吉林大学，地球探测与信息技术，2014，硕士
【关键词】双相介质；流体识别；储层预测；

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