地球物理学视角下深海火山岩储层预测研究

论文价格:免费 论文用途:其他 编辑:taotao 点击次数:75
论文字数:118000 论文编号:sb201406100200339849 日期:2014-06-11 来源:硕博论文网

第 1 章 区域地质概况

 
1.1 区域地质特征
 
1.1.1 区域构造特征
松辽盆地位于中国东北地区中部,东经 119°40′~128°24′,北纬 42°25′~49°23′。盆地呈 NNE 向展布,长 750km,宽 330~370km,地跨黑龙江、吉林、辽宁三省和内蒙古自治区,面积约 26×104km2(图 1-1)。
松辽盆地主体部分位于环太平洋构造域北段,介于中朝板块和西伯利亚板块之间的复杂的构造演化带内。自元古代至古生代末,两个板块及其中间地块(体)的不同期次,不同规模的俯冲、碰撞,最终导致海西末期兴蒙海槽闭合,褶皱造山形成统一的欧亚大陆。松辽盆地西邻大兴安岭,东邻张广才岭,向北为孙吴盆地,南部是渤海湾盆地的下辽河断陷,在东西方向上构成两山夹一盆的盆山体系。
..........
 
1.2 徐家围子断陷深层构造格局及地层发育特征
 
1.2.1 断陷期构造格局及其动态演化
徐家围子断陷构造格局总体表现为四周高中间低,中部宽而深,南部、北部相对窄而浅的箕状断陷特征[89-93]。在断陷的西部发育徐西断层,其上升盘为古中央隆起带,在隆起上断陷期地层不发育。在隆起带的南端,即 ZS12 井区以南,徐西断层上升盘的古中央隆起相对较窄。徐西断层不仅控制了古中央隆起的发育,也控制了徐家围子断陷的发育。在整个断陷内徐西断层起主导作用,控制着火石岭组、沙河子地层的赋存,断陷西断东超特征明显。沙河子组在其地层发育时期,在区域伸展的作用下,发育了四条北东东向的转换拉张断裂带。受北北东向转换断层的分割,断陷具有南北分块的特征。在营城组地层发育时期,发育另一条对断陷结构起控制作用的断裂即徐中断裂,北北西向徐中断裂切割徐西大断裂,并产生右旋走滑,致使徐西大断裂变为南北两段。古中央隆起带的部分老地层被推到徐家围子断陷中(升平、汪家屯凸起),受其影响发育的北西向升平-兴城构造带将徐家围子断陷分为东西两个主体凹陷。西部凹陷和东部凹陷都表现为西断东超的特征,形成了“两凹夹一隆、东西分带、南北分块”的基本构造格局。
........
 
第 2 章 火山岩岩石弹性参数测试及分析
 
火山岩岩性种类复杂,岩相变化快,储层影响因素多。与沉积岩相比,岩石特征差异较大。因此,在进行岩石物理分析与应用时,无法直接借用已有沉积岩的经验公式。本次研究,通过测量火山岩岩石样品在干、饱含气和饱含水状态下的纵波速度、横波速度、密度及衰减因子等数据,为岩石物理解释量版的建立提供依据。再各种弹性参数的计算,分析和总结各种不同状态下各类火山岩岩石敏感参数特征。
 
2.1 火山岩岩石样品的优选与制备
 
2.1.1 火山岩岩石样品的优选
为满足研究工作需要,针对以徐家围子断陷的安达、徐南火山岩为主,另外包括双城、古龙和林甸地区(图 2-1)的 38 口典型井取芯资料进行了分析,优选了测试样品,共设计取芯样品 105 块。
.......
 
2.2 实验室火山岩岩石物理弹性参数测试
 
2.2.1 火山岩岩石样品参数测定
该系统主要由高压容器、温度、压力和孔隙流体压力控制单元、声波测量单元组成,具有温度、压力、孔隙流体压力、流体饱和度独立控制功能,最高温度可达 150℃,最大压力可达 150MPa,最大孔隙压力可达 40MPa(气体最大 30MPa)。高压容器(图 2-6):实验时样品置于容器中,高温高压条件。容器内直接内置了声波探头。压力和孔隙流体压力控制单元:围压用来模拟上覆地层重量引起的压力,孔隙压力模拟地层流体的压力。围压通过电动压力泵产生;孔隙压力通过手动压力泵产生。压力测定使用高精度压力传感,传感器使用前用 0.4 级的精密压力表标定,分辨率为 0.1MPa。孔隙压力通过流体从岩样的一端加入,从岩样的另一段同时观察,以确保孔隙压力在岩石样品内部达到平衡。根据实验要求可向岩芯注入不同的孔隙流体,同时作为孔隙压力介质。本次实验用的孔隙流体为水和氮气。压力和孔隙流体压力控制单元:温度加热是采用高压容器内加热方式,尽可能使高压容器内温度场比较均匀。加温过程中采用热电偶进行监测,热电偶直接插入高压容器里测量围压流体的温度,并输出信号给温度控制仪,控制加热功率,达到自动温度控制,温度控制精度为 1℃。
.........
 
第 3 章 火山岩地震波场模拟及成像特征分析 ................53
3.1 火山岩地震波场模拟的意义 ................53
3.2 火山机构地质-地球物理建模 ...................53
3.3 火山岩地震波场正演模拟与成像分析..................64
第 4 章 火山岩地震识别技术.............................110
4.1 典型火山岩体地震响应特征....................110
4.2 火山机构地震识别...........................112
4.3 火山岩地层地震识别...........................122
4.4 火山岩岩相地震划分.............................128
4.5 火山岩地层地震层序解释方法.................141
 
第 5 章 火山岩储层地震预测技术
 
5.1 火山岩储层地震属性预测
应用地震属性进行储层预测,基于以下理论基础:
①岩石物理学性质上的差异性是形成各种不同地震属性变化的基础。
②相似性和可类比性的原理:不同地震属性虽然反映地层的不同特性,但不同地震属性之间仍具有相似性、可类比性,并且在地质成因上存在一定的联系。
③地质体信息的综合和分解理论:地震信号的细节(波形、振幅等)与地质特性有联系,即与岩性和孔隙间流体有关。储集层中由油气藏引起的异常都很微弱,需要应用提取、变换、分解等手段,提取与预测目标相关的各种特征场。地震属性可分为振幅统计类(如均方根振幅、平均绝对振幅)、复地震道统计类(平均反射强度、平均瞬时频率)、谱统计类 (有效带宽、弧线长度)、层序统计类(高于振幅门限的百分比、能量半衰时)、相关统计类(平均信噪比、相关长度)共五大类。通过探井钻遇的几类典型火山岩地震属性参数统计分析,发现火山岩储层与非储层间属性参数相对变化有一定的规律性。能反映火山岩特征的几种属性参数平均反射量、均方根振幅、平均峰值。属性的绝对值不宜太大太小,中等适度成为储层的概率较大。值太大则意味着太致密;值太小则意味着结构单一,火山岩成为储层的概率小。火山岩和沉积岩的地球物理特征上的差异造成了地震属性的差异。
..........
 
结 论
 
1.纵波速度 Vp 和 Vs 横波速度等弹性参数随压力增加而增加,随孔隙压力增加而大致呈线性减小趋势;纵横波速度比 Vp/Vs 随压力增加而增加,但总体变化幅度不大。在研究温度范围内(<150℃),纵波速度 Vp 和 Vs 横波速度等岩石物理弹性参数随温度增加呈线性减小趋势,而纵横波速度比 Vp/Vs 随温度增加表现出近线性增大趋势。
2.不同含气饱和度实验说明,随着含气饱和度增加,岩石的纵波速度非线性减小;气水置换实验表明,饱含气时纵波速度 Vp 变化的幅度(Vp 水-Vp 气)随孔隙度增加而增加,横波速度 Vs 对流体变化不敏感。
3.不同弹性参数对流体的敏感程度不同,典型的弹性参数对流体敏感程度(从大到小)排序为:(Zp2-2.15Zs2) >(λ-0.15μ)>λ>λ/μ>PR>Zp>Vp;P-S 型参数组合(如Vp-Vs、Zp-Zs、λ-μ)和 P-C 型参数组合(Zp-Vp/Vs、Zp-PR、Zp -(Zp2-2.15Zs2))有利于储层流体(气-水)区分。
4.孔隙度对岩石物理参数控制作用明显,并且影响到岩石物理参数(关系)对流体和岩性识别的能力。不同弹性参数在饱和不同流体时的差异随孔隙度增大而明显增加,在孔隙度>5%时,储层含气性的识别可以达到较高精度。5.火山岩岩性较为复杂,对岩性较为的敏感的弹性参数主要是密度ρ,纵波速度 Vp和纵波阻抗 Ip。利用ρ-Vp 组合可以比较明显的区分酸性火山岩,中性火山岩和基性火山岩。
...........
参考文献(略)

QQ 1429724474 电话 18964107217