地震储层预测与评价

天然气地下储层的地震影响及风险评估技术天然气是一种重要的能源资源，它的储存和传输涉及到地质、地球物理和地震学等多个学科。

其中，地震学对于天然气储层的评估和风险分析有着重要的作用。

本文将探讨天然气地下储层的地震影响及风险评估技术。

一、为什么需要地震评估技术天然气储层存在于地下深处，当地震发生时，会引起地震波的传播，进而对天然气储层造成影响。

此外，地震还会引起地表沉降和地裂缝等地表变形现象，对环境和人类的影响也不容忽视。

因此，为了安全合理地开发和利用天然气资源，需要对储层的地震风险进行评估，制定合理的防灾减灾措施和应急预案。

二、地震对天然气储层的影响地震对天然气储层的影响有以下几个方面：1.地震波对地层物性的影响地震波在储层中的传播会产生压缩和剪切应力，如果地层物性较硬，可能会导致储层的损伤；如果地层物性较软，可能会使储层变形而形成裂隙，进而使天然气泄漏。

2.地震波对储层中天然气的影响地震波在储层中传播时，会引起地层的震动和振荡，这些震动和振荡会使天然气发生压缩和膨胀，进而增加天然气的温度和压力。

如果天然气温度和压力过高，可能会使天然气泄漏或爆炸。

3.地震对地表的影响大地震会引起地表的沉降、隆起和地裂缝等地表变形现象，这些变形现象对环境和人类的影响也不容忽视。

三、储层地震风险评估技术为了评估天然气储层的地震风险，需要进行地震预测、地震监测和地震灾害评估等多项技术工作。

1.地震预测技术地震预测是指通过对地震相关参数的观测、分析和建模，来预测未来地震可能发生的位置、规模和时间等信息。

地震预测技术对于确定天然气储层地震风险和制定防灾减灾措施具有重要意义。

2.地震监测技术地震监测是指通过对地震波的监测，来确定地震的发生时间、位置、震级和震源机制等信息。

利用地震监测技术可以实时了解地震状况，及时采取应急措施，减小地震对天然气储层的影响。

3.地震灾害评估技术地震灾害评估是指通过对地震造成的灾害进行调查和评估，来确定地震灾害的类型、范围和受灾程度等信息。

（测井、地震和地质在复杂储层研究中的综合应用和预测技术）汇报内容一、储层预测研究的特点和面临的主要问题二、研究技术的主要进展和实例分析二三、储层预测技术的主要发展方向储层预测研究的特点和面临的主要问题•开发地质研究的核心问题：储层的预测与研究又是其中的关键，•基于岩石地球物理响应的开发测井和波动在弹性介质中的运动学和动力学特性的开发地震勘探，是储层综合研究的两大主要学和动力学特性的开发地震勘探是储层综合研究的两大主要手段。

开发测井特点：多信息、极高的纵向分辨率高精度测井地震勘探特点：纵向分辨率低，制约点!储层预测研究的特点和面临的主要问题地震技术具有空间覆盖面广，数据量大的特点，是油藏描述的主要技术手地震技术具有空间覆盖面广数据量大的特点是油藏描述的主要技术手段之一。

早期的地震技术主要用于确定地下油气藏的构造，随着三维地震和各种提高地震分辨率的采集、处理和解释技术的出现，人们开始把地震引入到解决油田开发问题的油藏描述和动态监测中．出现了开发地震（Development Geophysics）或储层地震(Reservoir Geophysics)新技术．它们在方法原理上与以往的地震勘探并没有本质的差别，所谓开发地震就是在勘探地震的基础上，充分利用针对油藏的观测方法和信息处理技术，结合地质，测井和各种测试和动态资料，在油气田开发过程中，对油藏特征进行横向预测和完整描述。

地震反演、储层特征重构与特征反演、地震属性分析与烃类检测、相干体分析、定量地震相分析、地震综合解释与可视化、井间地震、VSP、时间延迟地震、多波地震及分辨率足够高的地面三维地震等缺点是，纵向分辨率低，这是储层预测和描述中的主要制约点。

储层预测研究的特点和面临的主要问题在储层预测研究中具有指导作用，储层预测和表征已经远远不是在储层预测研究中具有指导作用储层预测和表征已经远远不是以单一的地质研究来解决问题，而是由一般的单学科研究向多学科综合表征的方向发展与测井地质解释、地震地层学紧密结合，可更有效地发挥储层沉积学的作用。

储层预测综述一、序言储层是储集层的简称，在油气勘探生产中特指地下可供油气聚集、赋存的岩层。

通常从储层的岩性、形态、物性和含油气性四大方面对储层进行表征。

储层岩性是用来描述储层构成成分的要素，它直接或间接地反映了岩层的储集性能和储层特征，一般从储层的岩性、所处相带等方面描述，对于碎屑岩储层还常用砂地比(或砂泥岩百分比)来描述其储集性能;储层形态是对储层的几何形态进行描述的重要参数，常用的描述参数主要有储层的分布范围、储层顶界面构造形态、储层厚度等;描述储层物性参数主要是孔隙度和渗透率;储层含油气性描述主要包括储层是否含有流体、储层含流体的类型和含油气饱和度。

储层地震预测技术是以地震信息为主要依据，综合利用其他资料(地质、测井、岩石物理等)作为约束，对油气储层的几何特征、地质特性、油藏物理特性等进行预测的一门专项技术。

储层地震预测主要是通过分析地震波的速度、振幅、相位、频率、波形等参数的变化来预测储集岩层的分布范围、储层特征等。

岩性、储层物性和充填在其中的流体性质的空间变化，造成了地震反射波速度、振幅、相位、频率、波形等的相应变化。

这些变化是目前储层地震预测的主要依据。

在特定的地震地质条件下，只有这些储层特征参数变化达到一定程度时，才能在地震剖面上反映出来。

随着地震资料采集和处理技术的发展、地震资料品质的不断提高，这些特征参数的变化在地震剖面上的清晰度越来越明显，可信度也越来越高。

运用地震波的运动学特征确定地震波传播时间和传播速度，可以确定地层上下起伏变化的几何形态;而研究岩性时就必须运用波的动力学特征，结合运动学特征确定各种物性参数，来判断地层的岩性成分，以便寻找油气。

在储层预测中，储层的空间追踪和描述借助于提取出的储层的各种参数，包括纵波、横波速度、频率、相位、振幅、阻抗、密度、弹性系数、吸收系数及薪滞系数等。

根据这些参数的差异来分辨、识别、预测岩性，甚至油气层。

二、储层预测技术储层地震预测技术是一门方法繁多、综合性强、相互交叉的技术系列，单项技术不下数十种。

4.1 LPM 储层预测技术LPM 是斯伦贝谢公司GeoFrame 地震解释系统中最新推出的储层预测软件，利用地震属性体来指导储层参数（如砂岩厚度）在平面的展布，以此来实现储层参数的准确预测。

LPM 预测储层砂体可分两步进行：首先，它是将提取的地震属性特征参数与井孔处的砂岩厚度、有效厚度进行数据分析，将对储层预测起关键作用的地震属性特征参数优选出来，根据线性相关程度的大小，建立线性或非线性方程。

线性方程的建立主要采用多元线性回归方法；非线性方程的建立主要采用神经网络方法；其次，根据建立的方程，利用网格化的地震属性体来指导储层参数（如砂岩厚度）在平面的成图。

设因变量y 与自变量x 1， x 2 ，…，x m 有线性关系，那么建立y 的ｍ元线性回归模型：ξβββ++++=m m x x y 110 (4.1)其中β0，β1，…，βm 为回归系数；ξ是遵从正态分布N(0，σ2)的随机误差。

在实际问题中，对y 与x 1， x 2 ，…，x m 作n 次观测，即x 1t ， x 2t ，…，x mt ，即有：t mt m t t x x y ξβββ++++= 110 (4.2)建立多元回归方程的基本方法是：(1)由观测值确定回归系数β0，β1，…，βm 的估计b 0，b 1， …，b m 得到y t 对x 1t ，x 2t ，…，x mt ；的线性回归方程：t mt m t t e x x y ++++=βββ 110 (4.3)其中t y 表示t y 的估计；t e 是误差估计或称为残差。

(2)对回归效果进行统计检验。

(3)利用回归方程进行预报。

回归系数的最小二乘法估计根据最小二乘法，要选择这样的回归系数b 0，b 1， …，b m 使∑∑∑===----=-==nt n t mt m t t t t n t tx b x b b y y y e Q 11211012)()( (4.4) 达到极小。

微地震方法的裂缝监测与储层评价李政;常旭;姚振兴;王一博【摘要】在油田水力压裂微地震事件定位结果的基础上,结合有效微地震事件的时空分布、震级大小、地震矩、震源半径、应力降和b值等地震学参数进行综合研究,并结合研究区域的地质背景和测井资料对水力压裂诱发的裂缝网络进行几何形态分析和应力解释.本文提出的微地震综合分析解释方法可对压裂后储层物性进行综合评价,有利于对储层改造效果进行预测,对油田的水力压裂施工具有指导意义.【期刊名称】《地球物理学报》【年(卷),期】2019(062)002【总页数】13页(P707-719)【关键词】微地震;震源参数;b值;裂缝解释;储层评价【作者】李政;常旭;姚振兴;王一博【作者单位】中国科学院地质与地球物理研究所,北京 100029;中国科学院地球科学研究院 ,北京 100029;中国科学院大学,北京 100049;中国科学院地质与地球物理研究所,北京 100029;中国科学院地球科学研究院 ,北京 100029;中国科学院地质与地球物理研究所,北京 100029;中国科学院地球科学研究院 ,北京 100029;中国科学院地质与地球物理研究所,北京 100029;中国科学院地球科学研究院 ,北京 100029【正文语种】中文【中图分类】P6310 引言页岩油气资源开发的核心技术是水平井以及水压致裂技术，其中采用微地震监测手段识别水力压裂裂缝的分布和发育尤为重要.然而，在实际生产中，微地震技术的应用并不完善，利用微地震所能获取的各种信息对压裂裂缝的识别以及对压裂后的储层评价也一直是一个需要研究的问题.20世纪80年代，Thill(1972)研究了脆性岩石微破裂诱发的地震信号，Schuster(1978)将水力压裂微地震监测技术引入了石油领域，随即被迅速应用于非常规油气的压裂效果监测中(Maxwell and Urbancic, 2001; Shapiro et al., 2002).近年来，微地震监测的理论方法研究得到了快速发展，在众多的方法研究中，与压裂裂缝解释密切相关的是震源定位和震源机制反演.在震源定位方法的研究中，地震波的干涉原理和衰减特性得到了利用(王璐琛等, 2016; 常旭等, 2018)，另一方面，通过微地震和地面观测数据的联合反演也提高了震源定位的精度(刁瑞等, 2017)，震源定位精度的提高直接影响储层压裂裂缝的解释.目前在微地震反演的实际应用研究中，震源位置数据得到普遍的应用(Eisner et al., 2010;Maxwell,2010)，而对震源机制以及与震源机制相关的地震学数据的应用尚不充分.事实上，微地震的震源机制与储层介质的特性、裂缝发育的产状、地层应力的方向有直接关系(翟鸿宇等, 2016;李晗和姚振兴, 2018， Chen et al.,2018)，利用微地震反演获得的地震学参数对压裂效果进行评价和解释至关重要.传统的反射地震资料解释主要根据地震波的传播规律和地质特征，把各种地震波信息转变为构造、地层岩性等信息，将地震剖面转变为地质剖面进行解释.对于非常规油气的勘探开发，需要实施储层压裂改造后的裂缝解释与评价，压裂施工中的微地震监测资料提供了不同于反射地震资料的储层评价信息.微地震数据利用地震学的研究方法得到震源的时间空间位置、震源机制等信息，利用这些信息同样可以对储层的物理性质进行分析和解释.因此，本文研究了微地震资料的储层解释方法，以某油田实际资料为基础，提出了微地震数据的分析方法和流程，在压裂区微地震事件定位的基础上，对有效微地震事件的时空分布、震级、地震矩、震源半径、应力降和地震b值等地震学参数进行综合研究，并结合研究区域的地质背景、测井等资料，对压裂区的水力压裂裂缝进行了分析，对研究区的储层性质与水力压裂效果进行了评价.1 研究区域的地质背景及微地震监测数据本文的研究区域位于鄂尔多斯盆地南部，按地层的分布形态划分为：北部伊盟隆起、南部渭北隆起、西部西缘断褶带和天环坳陷(天环向斜)、东部晋西挠褶带以及中部的陕北斜坡(西倾单斜构造)等五个一级构造单元.盆地内致密油层的主要特征为：(1)致密油藏源储互层共生，平面上主要分布在湖盆中部有利砂体中.主力层段受多级坡折带影响，重力流发育，指示了储层的非均一性特征；(2)储层孔喉结构复杂，实验室可见孔隙含量低，以微(纳米)孔隙类型为主，指示了储层的致密特征；(3)储层致密砂岩天然微裂缝发育(每10 m发育天然裂缝约2～3条)，水平两向应力差4～7MPa，有利于在水力压裂作用下形成复杂裂缝网络(杨华等, 2015).研究区内压裂井与监测井井位如图1所示.该井有效储层纵、横向变化较大，非均质性强，埋藏深度为1640 m，平均油层厚度为11.9 m，平均孔隙度为9.7%，填隙物含量为14.7%，是典型的致密储层.通过对岩心裂缝的测量统计和测井资料的构造裂缝发育的研究可知，水平压裂井所在地区裂缝密度较大(牛小兵等, 2014).图1 压裂井和监测井井位(a)俯视图； (b) 侧视图.Fig.1 Horizontal well and monitoring well location(a) Plan view; (b) Side view.施工单位在本文研究区域内展开了“水力喷砂分段多簇混合水力压裂”储层改造实验.实验中，压裂井垂深1588 m，水平段长度为1205 m，改造段数为14段，每段各有两个射孔.施工排量为6 m3·min-1(油套同注)，平均套管迫压为20.7 MPa，单级入地液量为800 m3，施工入地总液量为11200 m3，支撑剂总砂量为600 m3，单级砂量为43 m3，其中喷射用20/40目石英砂为3 m3，压裂用100目粉陶为1.5 m3，40/70目覆膜砂为30 m3，20/40目覆膜砂为12 m3，最高砂比28%，平均砂比7.2%.微地震监测井共设置12个三分量检波器，对水力压裂过程中形成的微地震事件进行记录.技术人员对采集到的14段压裂中的微地震事件进行了识别和预处理，提供了5832个具有企业标准的微地震事件的信息.图2 采用的微震事件数量与震级Fig.2 The number of Micro-seismic events and its magnitude2 微地震数据对压裂裂缝的几何解释2.1 微震事件的时空分布与裂缝的关系对这些微地震数据的各项参数进行了再分析，对水力压裂储层改造的效果进行了评价.图2为微地震事件按照震级大小统计的全压裂井段微地震事件柱状图.由图2可知，绝大多数的微地震事件震级集中在-2.8级至-2级之间.图3是用不同颜色表示的14个压裂段微震事件的空间位置在水平面的投影，图中由蓝色到红色的每一种颜色代表一个压裂段.本文对14段中已完成定位的5832个微地震事件进行了综合分析，根据微地震事件的时空信息、震级大小、震源半径、地震矩、应力降、b值等地震学参数进行了研究，并结合研究区的地质资料对研究区压裂裂缝的分布和发育进行了半定量分析与定性解释.微地震事件的空间分布可以提供裂缝的空间位置.由图3可知，各压裂段监测到的微地震事件沿水平井两侧分布，且分布半径约400 m，预示压裂形成的裂缝分布在以水平井为轴线，半径约400 m的椭圆柱形空间范围内.根据色标可知，深蓝色为第1段压裂段，深红色为第14段压裂段.由图3可知，每一段压裂的微震事件可能出现在相邻段内，这表明在对储层进行压裂改造的过程中可能激活了相邻未压裂段的原生裂缝，使得在相邻压裂段中产生了微地震事件，因此，根据微地震事件的时空分布可以定性分析压裂裂缝的变化.图3表现出的微地震事件时空分布说明该井的压裂对储层产生复杂联通的裂缝网络有利.在全部压裂段中，第六压裂段微地震事件分布表现出明显的异常.本文看到除了主裂缝(图3中蓝线所示)以外，还产生了一条与主裂缝相交的次生裂缝(图3中红线所示).在对压裂事件生长过程的研究中，本文发现第五段压裂过程中，尚未实施压裂的第六段区域在沿着不同于主裂缝的方向上产生了数个震级较大的微地震事件(例如图3子图中红色箭头所示).在第五段压裂结束后，第六段压裂首先沿着之前产生过大微震事件的方向(图4)开始破裂，然后再沿主裂缝方向上产生大量微地震事件.图4是第5段压裂微地震事件按照时间顺序排列的分布图，色标右侧为压裂时间，色标左侧为产生的微地震事件个数.由图4可以看出，第六段压裂共产生微地震事件694个，其中有近300个微地震事件在22 min左右产生且分布位置基本沿着次生裂缝的方向，剩下近400个微地震事件在约3 h之内产生且基本沿着主裂缝方向分布.第六段微震事件的时空分布特征说明了第六段区域存在着与主裂缝走向不一致的原生裂缝，此裂缝极有可能在第五段的压裂过程中被提前激活，从而产生了交叉的裂缝网络.2.2 微震事件震级大小与裂缝的关系为了分析微地震事件与水力压裂缝之间的关系，本文将所有微地震事件按照震级的大小进行排列.图5是全压裂段微地震事件震级大小及空间位置分布，从蓝色到红色分别表示了微地震震级从小到大的趋势.根据图5可知，微地震事件的震级从-3.2至-1.2之间不等，大部分微震事件的震级集中在-2.8至-2之间.从微地震事件的整体分布上可以看出，压裂区域中部震级相对较小且分布非常集中，两侧压裂段的微震事件震级相对中部较大且分布相对分散.根据研究区储层具有较强非均匀性的特点，可定性解释为压裂区储层中部岩性泥质含量较高，脆性较差，不易破裂，而两侧储层岩性泥质含量较低，脆性较好，较易破裂.图3 各压裂段微震事件时间空间分布Fig.3 Spatial and temporal distribution of micro-seismic events in fracturing segments图4 第六段压裂事件时间空间分布图(按微震事件发生顺序排列)Fig.4 Spatial and temporal distribution belonging to the sixth section micro-seismic events (in order of micro-seismic events)2.3 裂缝走向及破裂面产状根据各压裂段微地震事件的空间位置，对每个压裂段的微地震事件进行了三维空间直线拟合与裂缝走向分析，同时根据主裂缝的长度和方位角拟合出每个压裂段的破裂面(图6).表1为各段裂缝的长度、方位、角度、破裂面的面积以及方位、角度.由此，本文可以得到，除了第六段，其余压裂段的破裂面近似为铅锤面，而第六段的破裂面近似为水平面.根据破裂面产状的差异以及该区域储层裂缝发育的特点可以推测，第六段的破裂面与其他各段破裂面的形成机制不同，其他各段的破裂主要由压裂形成，而第六段的破裂可能与原生构造相关，如果第六段所在的储层存在原生裂缝，则可能在实施第五段压裂时被激活.这一推测与图3的微地震发震时间的分布吻合，即尚未实施第六段压裂时，第六段上的储层岩石已经发生破裂并产生了大震级的微地震事件.图5 全压裂段微震事件的震级与空间位置分布Fig.5 Magnitude and spatial distribution of micro-seismic events in full fracturing图6 各压裂段裂缝主破裂面Fig.6 Main fracture surface of fracturing sections 所以图6可以解释为第五段的压裂过程提前激活了第六段的原生裂缝，进而导致两个相邻压裂段的裂缝形成了新的交错网络，两段裂缝主破裂面连通后形成了一个近乎水平的破裂面.2.4 压裂体积估算所谓压裂体积又称改造体积，是指在水力压裂过程中，脆性岩石产生剪切滑移诱使天然裂缝不断扩张，继而形成裂缝网络，增加改造体积，提高产量和最终采收率.对每个压裂段的微地震事件，将其点集所构成的三维凸包作为该压裂段的改造体，将三维凸包的体积作为压裂体积；将三维点集用最小二乘法拟合得到的平面作为主破裂面，主破裂面与三维凸包的截面作为主破裂面面积；将三维点集用最小二乘拟合得到的直线作为主破裂线，主破裂线被主破裂面截断的长度作为主裂缝的破裂长度.对每段压裂的有效微地震三维数据体构建了多面体包络面，从而得到了压裂井每段的压裂体积(图7)，具体数值见表1.表1 各压裂段裂缝参数裂统计Table 1 Statistics of fracturing results in 14 fracturing sections压裂段改造体积(106m3)破裂面积(105m2)破裂面走向(°)破裂面倾角(°)主裂缝长度(m)主裂缝走向(°)主裂缝倾角(°)18.20051.976283.072472.7558753.8282.91790.648026.57661.556981.399 381.528813.6581.71993.152936.37421.934179.631984.4782844.3579.67771 .161445.47271.506878.997577.5754788.0779.16300.512655.86641.599778. 23285.5345927.6478.38720.37863.49591.212884.19246.6331939.4978.5228 0.75926-10.36800.289784.19246.6331385.85103.20460.715473.63061.305878.69818 1.6197879.7678.37020.321484.11121.206477.810975.6734738.02101.46962 .867993.59691.114679.416770.7342718.2678.95071.3916104.96021.566874 .710578.5051765.33105.12011.0948112.3920.876073.660988.7193689.1073 .83711.3046123.92791.213174.485973.8945759.5775.26922.5781132.02310 .878777.492088.1805659.3777.46200.3995143.96901.228076.660282.49647 73.7276.83360.6338图7 各压裂段压裂体积分布Fig.7 Fracturing volume distribution of 14fracturing sections3 微地震裂缝的应力解释微地震裂缝的应力解释指在完成研究区域水平压裂段微地震事件定位工作的基础上，利用微地震事件的地震矩、应力降、震源半径、b值等地震学参数进行综合研究，对储层的力学性质进行解释.3.1 地震矩、应力降与震源半径及其应力解释地震矩(M0)是地震释放能量大小的直接度量(Kanamori,1977)，其由震源位错理论给出定义：其中μ为剪切模量，s为断裂面积，为平均位错量.由虎克定律给出应力降(Δσ)与应变(Δe)之间的关系：其次，利用布龙(Brune)圆盘形位错模式，震源等效圆位错半径(r)和拐角频率(f0)的关系为β是S波波速(Brune, 1970; Svanes, 1971).将研究区的全部微地震事件的地震矩，即三维空间分布的能量点集，进行了三次样条插值处理，然后沿水平井所在的水平面做三维数据体的截面，得到该区地震矩的分布图(图8).假设在本次压裂实验中，地下储层空间得到了充分的水力压裂，则图8所示的结果即表示该研究区可能释放能量的整体分布情况.由此可以发现储层空间中部释放能量较少，而其周围释放能量较多.与微地震震级分布(图5)、压裂缝长度和破裂面面积(图6)的分析结果比较，地震矩的三维空间分析(图8)能更好地评价储层空间的三维连续性变化.与表示地震释放能量的参数地震矩相比，地震应力降评价的则是地震断层机制和地下块体释放能量的行为.微地震事件中的应力降应特指岩石受到应力急剧变化时破裂所造成的应力降低的行为，水力压裂过程中发生的微地震事件的应力降则多在2000～10000 Pa之间.在常温高压下，岩石破裂应力降越大，岩石破裂强度也越高(臧绍先, 1984) .本文对研究区内14个压裂段的微地震应力降数据同样进行了三维空间的数据插值处理，得到了水平井所在水平面上的三维数据体横截面(图9).结果显示，研究区中部应力降较小，而其周围的应力降反而较大.这与图8中显示的地震矩分布图情况类似，然而应力降中心的低值区域更为集中.其是否能对破裂区的范围有更好的指示意义还需进一步研究.本文同时也对震源半径进行了和地震矩、应力降两个参数相同的插值处理，图10是震源半径所得到的结果.与图8和图9相同，图10中间除了极个别大震级的微地震事件是高值以外，研究区域整体中间为低值，两侧为高值区.3.2 b值及其应力解释1941年Gutenberg和Richter通过对大量地震资料研究发现：地震震级M与大于等于震级M的地震数目N之间存在如下公式所示的幂律分布关系(Gutenberg and Richter, 1942)，即G-R关系：logN=a-bM式中，a，b为常数，是描述地震带内地震震级频度分布特征的重要参数，可以根据地震资料通过公式计算获得.其中，a反映平均地震活动水平；b反映大小地震的比例关系.在地震预报领域中，研究发现：大震前震源及附近区域经常会出现某些震级档内的地震增多或减小，导致出现大小地震比例失调，b值减小的异常现象，此外，区域应力积累水平升高是大地震发生的必要条件，因此认为，b值反映了地应力状态，二者呈反比关系，且b值的高低与岩石介质的特性有关，比如岩石的脆性、弹性、塑性、破裂程度等(韩骏和姚令侃, 2015).岩石学实验中，声发射活动与地震活动的机制最为接近，在统计参数上与地震活动性的可对比性也最强.Scholz通过岩石破裂实验发现，岩石随着应力的增加，b值出现明显下降(Scholz, 1968).通过对5种岩石测量记录曲线和数据进行分析处理，得到与Scholz实验类似的结果，在岩石达到破裂应力之前b值下降较快.Wyss等(2000)研究矿山岩石的破裂行为发现：岩体内构造应力的大小与b值图8 研究区地震矩Fig.8 Seismic moment in study area图9 研究区应力降Fig.9 Stress drop in study area图10 研究区微地震事件震源半径Fig.10 Source radius of the micro-seismic events in study area成反比，低b值区往往具有更高的应力积累.本文对研究区域的14个水平压裂段进行了b值的计算.首先将每段的水平压裂的微地震事件个数按照震级大小进行分段统计.根据最小二乘法，分别算出每段的b 值.图11为14个压裂段分别统计的b值.其中，位于整个压裂段中部的第7、8、9段的b值分别为2.59、2.36、2.56，明显大于两侧压裂段的b值(两侧b值平均值为1.95).根据岩石构造与b值的关系，本文推测，整个压裂段中部b值较高的区域对应的应力较小，这一推测与研究区中心部位微震事件的震级小于周边区域的现象可相互印证.图12为全压裂段微地震事件的b值，为2.44，相对两侧压裂段b 值较大.图11 各压裂段b值(1-8段)Fig.11 b-value of 1-8 fracturing sections图11 (续) 各压裂段b值(9-14段)Fig.11 (continued) b-value of 9-14 fracturing sections图12 全部微地震事件b值Fig.12 b-value from all micro-seismic events研究区划分为20 m×20 m的网格点，对每个网格点四周50 m×70 m的区域内的微震事件进行统计并计算b值，计算结果作为该格点处的地震b值，然后对所有格点的b值进行插值处理.为保证统计计算中有足够的样本量使计算结果稳定且可靠，每个单元格内的微地震数量最少为15个.由此，本文得到了研究区域的b 值分布图(图13).根据b值分布图以及图11各段b值分析，本文认为b值小于2.3的区域应力降较大，属于潜在破裂区.由图13可知，通过b值扫描，本文将分散的微震事件的分布转换成了储层连续受力情况的分布，这对储层裂缝的区域连通性有非常好的指示意义并对压裂施工有着重要的指导意义.图13 研究区b值分布Fig.13 b-value in study area图14 研究区水力压裂与测井资料联合解释(a) 测井解释，油田提供； (b) 微地震监测.Fig.14 Joint interpretation of hydraulic fracturing and logging data in the research area(a) Logging data interpretation, provided by oil field; (b) Micro-seismic monitoring interpretation.4 微地震与测井资料的综合解释将微地震裂缝的定性与定量分析图件和测井解释图件结合(图14)，本文可以对储层的岩性与裂缝分布有更好的约束和指示.压裂区域中部微地震事件震级相对较小且分布紧凑，两侧压裂段震级偏大且分布相对分散.根据声波(AC)以及自然伽马(GR)测井曲线可以得出压裂井段中部储层岩石泥质含量高，脆性较差，孔隙度较小，通过含烃曲线可以看出该部分含油气少，储层较差，而压裂井段两侧岩石泥质含量低，脆性较好，孔隙度较大，油气含量大，储层性质较好.5 结论本文提出了利用微地震事件的地震学信息进行储层评价与解释的方法：(1)微地震事件的时间-空间分布可以定性分析压裂裂缝的时间-空间分布，还可以定量计算压裂裂缝的长度、方位角、破裂面的面积和储层的改造的体积.对事件时空分布的异常点进行重点研究，可以进一步推测储层中原生裂缝与压裂裂缝的关系；(2)微地震事件的震级、震级大小的分布可以指示储层岩性的非均一性，对储层岩性和脆性作出定性分析；(3)微地震的地震矩、应力降、震源半径的研究可以分析储层压裂后岩石破裂程度以及能量传播的方向；(4)微地震b值可以对地应力状态进行研究，b值扫描可以对储层潜在的破裂区进行预测，可以将分散的微震事件的分布转换成储层连续受力情况的分布，这对储层裂缝的连通性以及水力压裂方案的设计有重要的指导意义.本文提出的研究方法用于水力压裂微地震监测实际资料的解释，得出的结果不仅与测井资料给出的岩性信息吻合，而且给出了储层裂缝发育和应力分布的新的认识，获得了储层裂缝的几何形态、原生裂缝与压裂裂缝的关系、储层改造体积、应力状态的分布以及潜在的破裂区域.致谢感谢长庆油田对本文的研究提供的帮助和支持.References【相关文献】Brune J N. 1970. 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Chinese Journal of Geophysics (in Chinese), 59(8): 3025-3036, doi: 10.6038/cjg20160825.附中文参考文献常旭, 李政, 王鹏等. 2018. 基于频率衰减补偿的微地震定位方法.地球物理学报, 61(1): 250-257, doi: 10.6038/cjg2018L0396.刁瑞, 吴国忱, 尚新民等. 2017. 三维地震与地面微地震联合校正方法. 地球物理学报, 60(1): 283-292, doi: 10.6038/cjg20170123.韩骏, 姚令侃. 2015. 基于地震活动性参数b值的地应力评估方法研究. 铁道标准设计, 59(7): 36-39, 127.李晗, 姚振兴. 2018. 基于“剪切+张裂”一般位错模型频率域求解微震震源机制. 地球物理学报, 61(3): 905-916, doi: 10.6038/cjg2018L0237.牛小兵, 侯贵廷, 张居增等. 2014. 鄂尔多斯盆地长6-长7段致密砂岩岩心裂缝评价标准及应用. 大地构造与成矿学, 38(3): 571-579.王璐琛,常旭, 王一博. 2016. 干涉走时微地震震源定位方法. 地球物理学报, 59(8): 3037-3045, doi: 10.6038/cjg20160826.杨华, 刘新社, 闫小雄. 2015. 鄂尔多斯盆地晚古生代以来构造-沉积演化与致密砂岩气成藏. 地学前缘, 22(3): 174-183.臧绍先. 1984. 地震应力降与岩石破裂应力降. 地震学报, 6(2): 182-193.翟鸿宇,常旭, 王一博等. 2016. 含衰减地层微地震震源机制反演及其反演分辨率. 地球物理学报,59(8): 3025-3036, doi: 10.6038/cjg20160825.。

作者简介:王大兴,1963年生,高级工程师,在站博士后;中国石油长庆油分公司勘探开发研究院总工程师;长期从事地震勘探方法研究及资料处理解释工作。

地址:(710021)陕西省西安市长庆兴隆园小区。

电话:(029)865961627。

E -mail:wdx1_cq@petrochin QQ:748773665地震叠前储层预测方法王大兴1,2于波2张盟勃2王娟2,3王永刚2(1.西安交通大学 2.中国石油长庆油田公司 3.中国地质大学)王大兴等.地震叠前储层预测方法.天然气工业,2007,27(增刊A):314-317.摘 要 针对苏格里东部地区上古生界二叠系石盒子组盒8段主要为陆相冲积平原河道和三角洲平原分流河道沉积的复杂储层预测的难点,从测井岩石物理学分析入手,开展叠前地震储层预测机理研究,优选叠前地震属性对气层较敏感参数进行交会分析,从而利用地震叠前高品质的道集资料预测有效储层的分布,并为勘探提供了预探井位。

实践证明多种地震叠前属性交会分析是苏里格地区进行含气储层预测的有效方法。

主题词 地震属性 泊松比 弹性阻抗 叠前反演 有效储层苏里格东部地区盒8段储集砂体为冲积平原河道和三角洲平原分流河道沉积,储层岩性主要为浅灰色中 粗粒岩屑石英砂岩和石英砂岩,主砂体呈近南北向展布,宽度一般为10~20km,厚15~30m,孔隙类型以岩屑溶孔、高岭石晶间孔为主,储集物性较好。

钻探证实,该区盒8段砂体分布较稳定,但含气储层横向变化大,非均质性强。

盒8段气层平均厚度8.9m,平均孔隙度10.19%、渗透率0.55 10-3 m 2,气层埋深2800~3100m 。

苏里格东部虽然砂体分布较广,但横向变化较快,根据目前的研究及认识,要解决的关键问题就是如何在相对致密的砂岩中寻找相对高孔渗储层(即有效储层)。

叠前预测技术充分利用了道集资料中所包含识别地层流体和岩性方面的A V O 或弹性阻抗差异的特征,能够有效降低叠后储层预测的多解性,有利于综合判别储层的物性和含气性。

地震多属性分析及其在储层预测中的应用研究一、概述地震多属性分析及其在储层预测中的应用研究，是近年来地球物理勘探领域的一个重要研究方向。

随着油气勘探开发的不断深入，对储层的精细刻画和准确预测已成为提高勘探成功率、降低开发成本的关键所在。

地震多属性分析作为一种有效的技术手段，能够从地震数据中提取出多种与储层特征相关的信息，进而实现对储层的定量评价和预测。

地震属性是指从地震数据中提取的能够反映地下介质某种物理特性的量度。

这些属性可以包括振幅、频率、相位、波形等多种类型，它们与储层的岩性、物性、含油气性等因素密切相关。

通过对地震属性的分析，可以揭示出储层的空间展布规律、物性变化特征以及含油气性等信息，为储层预测提供重要的依据。

地震多属性分析也面临着诸多挑战。

地震数据本身受到多种因素的影响，如噪声干扰、地层非均质性等，这可能导致提取出的地震属性存在误差或不确定性。

不同地震属性之间可能存在一定的相关性或冗余性，如何选择合适的属性组合以最大化预测效果是一个需要解决的问题。

如何将地震属性分析与其他地质、工程信息相结合，形成综合的储层预测模型，也是当前研究的热点和难点。

本文旨在通过对地震多属性分析及其在储层预测中的应用研究进行综述和探讨，分析现有方法的优缺点及适用条件，提出改进和优化策略，以期为提高储层预测的准确性和可靠性提供有益的参考和借鉴。

同时，本文还将结合具体实例，展示地震多属性分析在储层预测中的实际应用效果，为相关领域的科研人员和实践工作者提供有益的参考和启示。

1. 研究背景：介绍地震勘探在石油勘探中的重要性，以及储层预测对于油气开发的关键作用。

地震勘探作为石油勘探领域的一种重要技术手段，其在揭示地下构造、地层岩性以及油气藏分布等方面发挥着不可替代的作用。

随着石油勘探难度的不断增加，对地震勘探技术的精度和可靠性也提出了更高的要求。

深入研究地震勘探的多属性特征，并将其应用于储层预测中，对于提高油气开发的成功率具有重要意义。

一、Jason综合地震反演和储层预测地质框架模型（Earthmodel）子波提取和分析（wavelets）约束稀疏脉冲反演（invertrace）多参数岩性特征反演（invermod）地质统计随机模型与随机反演（statmod）(一)地质框架模型（Earthmodel）为储层和油气藏定量描述创建一个由地震坐标描述的地质框架模型。

这个模型融合了构造（层位、断层）、地质沉积模式、测井资料和初始权重分布等信息。

地质框架模型是整个Jason地震反演和储层、油气藏定量描述的基础。

1.目的1)构造以层为基础的、用于Jason其它模块的参数描述模型，即地质框架模型。

2)生成以地质框架模型为基础的测井曲线内插模型。

3)提供用于地震反演的低频模型。

4)生成平滑、封闭的层位顶、底、厚度平面图。

2.模块及功能（1）Model builder with/without TDC(模型建造器)用构造、地质、沉积、测井等资料形成一个参数化的时间、深度域的三维封闭模型。

这个参数化的模型包括了层位、断层、地层接触关系（整合、不整合、河道、礁等），测井曲线和基于层位的权重系数。

（2）Model generator（模型生成器）由模型建造器形成的参数化三维封闭模型创建不同测井曲线的三维属性模型（如波阻抗、声波速度、孔隙度、SP等）（3）Model interpolator（模型内插器）在参数化的三维封闭模型控制下生成不同网格密度的三维属性体。

（4）Well curve generator（测井曲线生成器）从三维属性体中抽取任意位置上的测井曲线。

3.特点1)地质框架模型含有生成属性模型所有参数。

2)地质框架模型包括地震、地质、沉积、测井等资料和信息。

3)提供多种内插算法，供用户选择。

(二)子波提取和分析（wavelets）提供用于合成记录与反演的地震子波估算或理论子波计算工具。

在单井、多井或无井的情况下，都可以由单道或多道地震信息估算出最佳地震子波。

ICS 73.020E 11Q/SH地震勘探资料质量控制规范第3部分：资料解释Specifications for quality control of seismic dataPart 3：Data interpretation中国石油化工集团公司 发布Q/SH 0186.3—2008目 次前言 (Ⅲ)1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 术语与定义 (1)4 地震资料解释质量控制流程 (2)5 质量控制点的设置和分级 (2)6 基础工作 (4)7 地震构造解释 (5)8 地震层序解释 (7)9 地震岩性解释（非构造圈闭解释） (8)10 地震储层预测 (9)11 综合解释 (10)12 成果报告与资料归档 (10)附录A（规范性附录）地震资料解释质量检查表 (11)IQ/SH 0186.3—2008 IIQ/SH 0186.3—2008前 言Q/SH 0186《地震勘探资料质量控制规范》分为三个部分：—— 第1部分：采集施工；—— 第2部分：数据处理；—— 第3部分：资料解释。

本部分为Q/SH 0186的第3部分。

本部分的附录A为规范性附录。

本部分由中国石油化工集团公司油田企业经营管理部提出。

本部分由中国石油化工股份有限公司科技开发部归口。

本部分起草单位：中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院、中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司物探研究院。

本部分主要起草人：查忠圻、闫昭岷、李维然、宋传春、董宁、贾友珠、周小鹰。

IIIQ/SH 0186.3—2008地震勘探资料质量控制规范第3部分：资料解释1 范围Q/SH 0186的本部分规定了地震勘探资料解释质量控制的主要过程和内容。

本部分适用于地震勘探资料解释质量控制和检查。

2 规范性引用文件下列文件中的条款通过Q/SH 0186的本部分的引用而成为本部分的条款。

凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。