基于地震频散属性的火山岩气藏裂缝预测.pdf

第 69 卷增刊 1Vol.69Supp.12023 年6 月Jun.,2023地质论评GEOLOGICALREVIEW275基于地震频散属性的火山岩气藏裂缝预测一李月东，郭智奇，刘财吉林大学地球探测科学与技术学院，长春，130021注：本文为国家自然科学基金资助项目（编号：42074153、42274160）的成果。收稿日期：2023-04-10；改回日期：2023-04-30；责任编辑：周健。DOI：10.16509/j.georeview.2023.s1.115作者简介：李月东，男，1998 年生，硕士研究生，地球探测与信息技术专业；Email：jlu_。关键词：关键词：火山岩；裂缝预测；各向异性；频散属性随着我国油气勘探开发不断向深地、特殊岩性、低渗致密等复杂油气领域推进，油气藏特征更加复杂，火山岩气藏是主要的非常规油气勘探目标之一。随着火山岩油气勘探的不断深入，常规地球物理技术已经不能满足火山岩气藏高精度勘探开发需求。该地区地质条件较为复杂，火山岩储层以高角度缝为主，是影响储层连通性的关键因素。因此，对火山岩储层裂缝特征进行研究对优质储层识别意义重大。1火山岩气藏地质概况研究区火山岩主要的岩石类型为爆发相的安山质凝灰岩、安山质角砾岩以及喷溢相的安山岩。该地区火山岩属于中孔中渗气藏，储集空间以粒间溶孔、粒内溶孔、基质溶孔和微裂缝为主。火山岩储层具有中基性火山岩“孔隙+缝网”复合型孔缝结构，表现出较强的非均质性。在通常情况下，火山岩地层本身不具备自成烃类的能力，而通过构造作用产生裂缝使得火山岩与烃类有效结合后才能形成油气藏。研究区火山岩储层发育垂直裂缝，同时，裂缝是油气储集和运移的重要通道，因此，含流体裂缝的识别对于火山岩气藏的勘探和开发都具有重要意义。2叠前方位各向异性裂缝预测地震波的频散和衰减与裂缝的空间展布有关，裂缝法向地震波振幅能量衰减大，沿裂缝走向方向衰减小。不同方位地震振幅差异越大，裂缝各向异性强度越大。研究表明，利用叠前方位道集地震资料预测裂缝引起的各向异性是可行的(Rger,1997a,1997b,1998)。本文研究方法基于水平横向各向同性（HTI）介质展开。HTI 介质是由平行排列的垂直裂缝组成。HTI 介质的弹性性质可以通过裂缝密度、裂缝走向与裂缝性质有关的各向异性参数来表征。在 HTI 介质中，储层弹性刚度随方位角的变化导致地震振幅随方位角变化，因此可以利用各向异性反射率理论预测各向异性参数。Rger(1997a)提出了基于弱各向异性假设的HTI 介质 PP 波反射系数近似式。由此，HTI 介质的方位 PP 波反射系数可表示为各向同性项和各向异性项之和：HTIisoaniPPPPPP,RRR （1）目前，在大多数方法中，各向异性参数反演通常基于式（1）所示的 PP 波反射系数近似式。然而，直接应用式（1）进行各向异性参数估计可能是不稳定的。反射系数近似式中，各向同性项和各向异性项的权重系数大小不同，裂缝走向附近，各向异性项的权重系数趋于零。因此，本文提出一种反射系数差的反演方案，通过去除式（1）中各向同性项的影响来提高各向异性参数估计的鲁棒性。同时，裂缝的各向异性使得地震波发生频散和衰减，本文认为各向异性参数是随频率变化的。因此，通过将估算的裂缝方位作为参考观测方位，在参考方位下反射系数差近似式可表示为：(V)(V)PP(,)aniRfAfBfBf （2）将式（2）泰勒展开，得到关于地震各向异性梯度属性的 AVAZ 近似式。结合时频分析得到的频谱数据以及阻尼最小二乘求解方法，反演表征火山岩气藏裂缝特征的各向异性频散属性。3结论本文基于 Rger 反射系数近似式，提出反射系地质论评 2023 年 69 卷 增刊 1276数差的 AVAZ 地震频散属性反演方法。此方法提高了各向异性参数估计的鲁棒性，通过使用方位角振幅差提高了与裂缝相关的各向异性的敏感性。（1）通过对比井旁叠前方位角道集常规弹性各向异性参数反演和本文各向异性频散属性反演结果，各向异性频散属性 D在目标层有更强的响应（图 1）。（2）各项异性参数反应流体和裂缝的响应，过井地震剖面与测井渗透率的相关性较好，裂缝的发育提高了目标火山岩气藏渗透率（图 2）。参考文献/ReferencesRger A.1997a.P-wave reflection coefficients for transversely isotropicmodels with vertical and horizontal axis of symmetry.Geophysics,62(3):713722.Rger A.1997b.Using AVO for fracture detection:analytic basis andpractical solutions.The Leading Edge,16(10):14291430,14321434Rger A.1998.Variation of P-wave reflectivity with offset and azimuth inanisotropic media.Geophysics,63(3):935947.LI Yuedong,GUO Zhiqi,LIU Cai:Fracture prediction involcanicgasreservoirsbasedonseismicazimuthalanisotropic dispersion inversionKeywords：volcanic gas reservoir;fracture detection;azimuthal anisotropy;dispersion attributes图 1 井旁宽方位地震数据各向异性参数反演结果图图 2过井 A 的地震各向异性频散属性 D剖面图