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天然气水合物储层AVO响应分析

作　者: 马海
导　师: 刘怀山
学　校: 中国海洋大学
专　业: 地球探测与信息技术
关键词: 天然气水合物 AVO 反射系数 BSR 正演模拟
分类号: P618.13
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

天然气水合物作为一种具有巨大开发前景的洁净能源广泛存在于永久冻土及大陆边缘区海底中。天然气水合物的形成对外部环境条件要求苛刻,温压的细微变化都会对水合物的稳定性构成威胁,因此水合物储层具有层薄、分布随温压梯度变化的特征,这既给水合物勘探提供了一定的方法依据,又在很大程度上增大了勘探难度。文章按照水合物的形成机理及储层的分布规律和存在特征建立了详细划分的水合物储层模型,通过正演模拟及AVO处理,较全面地讨论了各种层位接触界面的AVO响应,并结合实际资料中BSR的AVO响应总结了发现和辨别BSR的AVO属性特征,对于天然气水合物储层解释及预测具有一定的参考意义。水合物的形成及分布特征是水合物储层研究的地质基础,论文详细讨论了水合物的形成机理、赋存模式、成藏模式以及水合物储层在地震剖面上的响应。结合等效介质理论和Gassrann方程对水合物储层岩性参数进行了速度及泊松比分析。进而以以上内容为基础建立了水合物储层详细分层、各岩性参数相对变化的岩性参数模型并计算获得了其对应的速度密度模型。AVO技术通过研究反射振幅随偏移距和入射角的变化规律,综合各种不同属性直接对储层岩性参数进行估测,具有较好的实际应用效果,已被广泛应用于油气勘探。其基础理论为反射系数理论,包括Zoeppritz方程及其近似形式。论文分析了各种Zoeppritz方程近似形式对水合物储层模型的适用性。然后选取计算结果相对稳定的Shuey公式分析讨论了岩石孔隙度、水合物饱和度及游离气对水合物储层各分层反射界面反射振幅的影响。论文对所建立储层模型进行了详细的分类分层正演模拟和AVO处理,通过控制岩石孔隙度、水合物饱和度及游离气饱和度的变化,详细讨论了各界面的反射特征及其AVO属性特征,重点探讨了各种不同情况下BSR的存在及其特征,综合分析了不同BSR在各AVO属性剖面上的响应,给出了通过AVO属性发现BSR的方法以及识别真假BSR的AVO识别标识。AVO技术要求地震资料能够真实的反映反射振幅随偏移距变化的关系,因此AVO地震资料处理是AVO技术的关键,论文讨论了AVO资料处理的基本流程、获取的属性剖面以及需要注意的问题。并利用以上结论对某海域实际资料做了AVO处理，结合测井资料对该区块的BSR响应做了综合分析及评价。

全文目录

摘要  5-7
ABSTRACT  7-11
1 前言  11-18
  1.1 选题依据及背景  11-12
  1.2 国内外研究进展  12-16
    1.2.1 成藏环境研究  12-13
    1.2.2 岩石物理性质研究  13
    1.2.3 反射系数研究  13-14
    1.2.4 水合物勘探的AVO技术应用  14-15
    1.2.5 目前存在的问题  15-16
  1.3 研究内容  16
  1.4 技术路线  16-17
  1.5 主要创新点  17-18
2 水合物基础研究  18-23
  2.1 水合物赋存环境  18-19
  2.2 水合物六种储层微结构模型  19-20
  2.3 海底沉积天然气水合物主要成藏模式  20-21
  2.4 常见水合物储层地震剖面响应  21-23
3 储层岩石物理特性及模型速度分析  23-37
  3.1 岩石物性参数  23-24
  3.2 岩石物理理论  24-27
    3.2.1 等效介质理论  25-27
    3.2.2 Gassrrann方程  27
  3.3 储层微结构模型速度分析  27-34
    3.3.1 水合物作为固体骨架的一部分-A类  28-31
    3.3.2 水合物作为流体的一部分-B类  31-34
  3.4 水合物储层基本模型的建立  34-37
4 储层反射特性分析  37-51
  4.1 Zoeppritz方程  37-38
  4.2 Zoeppritz方程近似形式及其评价  38-44
    4.2.1 Bortfeld公式  38-39
    4.2.2 Aki-Rchards公式  39
    4.2.3 Shuey公式  39-40
    4.2.4 郑-杨幂级数公式  40
    4.2.5 Zoeppritz近似式评价  40-44
  4.3 水合物储层参数对反射振幅的影响分析  44-51
    4.3.1 孔隙度的影响  44-46
    4.3.2 水合物饱和度的影响  46-48
    4.3.3 游离气的影响  48-51
5 储层正演模拟分析  51-72
  5.1 正演模拟  51-60
    5.1.1 孔隙度稳定无游离气模型  52-54
    5.1.2 孔隙度稳定游离气模型  54-56
    5.1.3 孔隙度减小无游离气模型  56-58
    5.1.4 孔隙度减小游离气模型  58-60
  5.2 BSR及其AVO响应  60-67
  5.3 水合物储层模型参数连续变化的阻抗分析  67-70
    5.3.1 水合物储层模型上部  67-68
    5.3.2 水合物储层模型中部  68
    5.3.3 水合物储层模型下部  68-70
  5.4 真假BSR的AVO识别  70-72
6 实际资料应用效果分析  72-84
  6.1 实际资料的AVO处理流程  72-73
  6.2 常用AVO属性  73-74
  6.3 AVO处理需要注意的问题  74
  6.4 实际资料的AVO应用效果  74-84
    6.4.1 常规地震资料处理  74-77
    6.4.2 测井资料应用  77-81
    6.4.3 AVO属性提取及分析  81-84
7 结论与建议  84-86
  7.1 结论  84-85
  7.2 建议  85-86
参考文献  86-90
致谢  90-91
个人简历  91
硕士期间发表的学术论文  91-92

天然气水合物储层AVO响应分析

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