页岩气储层裂缝地震检测技术综述.doc

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1、页岩气储层裂缝地震检测技术综述［摘要］页岩气的成藏主要受控于页岩储层中的裂缝发育情况，因此对储层中裂缝密度、走向和含气性的检测对页岩气的勘探开发具有重耍意义。文章综述了目前用于裂缝检测的几种主要地震方法，并对其未来的发展方向进行了展望。［关键字］页岩气储层裂缝地農预测［中图分类号］卩315.6［文献码］B［文章编号］1000-405X(2013)-4-212-10引言页岩气的勘探开发在近年来受到了广泛的关注，其独特的储层性质对相应的勘探开发技术提出了新的需求。一般情况下，页岩储层的有效孔隙度较低(低于10%),其

2、成藏所需最低限度的有效孔隙度和渗透率主耍来自于天然发育的裂缝，加Z页岩气藏具有的自生自储特点，针对页岩气藏的勘探关键在于探明其储层岩体的裂缝发育情况［1］o具体来讲包括裂缝密度、产状及其分布范围等。1页岩气储层裂缝的地農检测方法页岩气藏地震预测主耍是利用地震资料针对泥页岩段地层进行的裂缝发育带预测和裂缝发育带含油气预测。裂缝研究的基础应是介质的各向异性理论。裂缝是跟油气藏关系最密切的各向异性。定向裂缝的描述特征有四要素：①走向一裂缝发育的方向；②密度一裂缝发育的程度，通常定义为单位体积内的裂缝的条数；③倾角一裂缝

3、面的倾角；④倾向一裂缝面的倾向[2]o冃前用于裂缝检测的地震勘探方法主要有如下几种：（1）基于地震构造解释和沉积分析的裂缝预测。这是一种基于成因分析的预测方法，它将裂缝预测转化为构造研究、沉积相分析、岩石物性分析、储层厚度预测等，从而间接预测裂缝发育规律。该方法根据钻井、录井、测井等资料识别出泥页岩层段，通过泥页岩层段顶、底界面地震层位标定和拾取，得到构造图和厚度分布图；利用地震属性分析等技术进行地震相分析和沉积相分析。在上述解释成果的基础上，分析泥页岩地层厚度大于30米有利沉积相带和分布范围、分析裂缝发育的有利

4、构造部位等,揭示和预测裂缝分布和发育规律。（2）叠后地震属性裂缝检测。地震数据中可以派生出多种地震属性,包括能量、同相轴、频率、最大谱振幅、吸收品质因子、相干性、曲率、振幅梯度等。泥页岩地层中裂缝的存在造成了多种地震属性的变化，测量这些地震属性的变化可以进行裂缝预测。常用的预测方法包括：①相干分析法；②方差分析法；③边缘检测分析法；④传统地震属性分析法；⑤沿层构造属性分析法；⑥地震曲率分析法；⑦分频数据分析法；⑧吸收系数分析法；⑨层间地震信息差异分析法；⑩地震预测压力分析法。（3）叠前地慮属性裂缝预测。叠前地慮属

5、性是在叠前地震道集（或角道集）数据的基础上，经过地震反演（包括AV0反演、地震弹性波阻抗反演）处理得到的有关地震波的运动学、动力学和统计学特征以及几何特征信息。地层中裂缝的存在会造成一些叠前地震属性的变化，利用这些对裂缝敏感的叠前地震属性可以预测出地层中的裂缝发育带及其含油气性。常用的叠前地震属性裂缝预测方法有：①AVO分析法；②AVA分析法；③FVO分析法。（4）方位地農P波属性裂缝预测。又称为纵波方位各向异性裂缝检测。如果岩石介质中的各向异性是由一组定向垂直的裂缝引起的，根据地震波的传播理论，当P波在各向异性

6、介质屮平行或垂直裂缝方向传播时具有不同的旅行速度，从而导致P波地震属性随方位角的变化，分析这些方位地震属性的变化（如振幅随方位角变化、振幅随炮检距和方位角变化、速度随方位角变化、传播时间随方位角变化、频率随方位角变化、波阻抗随方位角变化等），可以预测裂缝发育带的分布以及裂缝（特别是垂直缝或高角度缝）发育的走向与密度［3］。目前方位地震P波属性裂缝预测方法主要有：①AVA分析法；②VVA分析法；③IPVA分析法；④FVA分析法;⑤AVAZ（方位AVO）分析法。（5）多波多分量裂缝检测。横波在穿过裂缝性各向异性介质时

7、，会分裂为2个偏振正交速度不同的波。一个平行于裂缝方向，速度较快，称为快波；另一个速度较慢，垂直于裂缝方向，称为慢波（S2）,这就是所谓的横波分裂现象。横波资料最初是通过横波地農勘探来获得，但是由于受采集成本和技术条件限制，难以在实际应用中推广。近年来，主要是通过纵波激发的三分量地震资料获得纵波和转换波。转换波是由下行的纵波和上行的横波组成，根据上行转换横波穿过裂隙介质时产生的分裂特征,采用旋转分析法来识别裂隙方位，而裂缝密度（各向异性）可利用转换横波旅行时差或振幅差异求得，也可以利用纵波和转换波资料反演得到。（

8、6）地震与测井综合裂缝预测。由于地震资料具有空间上数据点多、分布均匀的特点，利用地震方法进行裂缝预测，可以在区域上了解裂缝发育的空间分布，但由于各种地震属性对裂缝相应均存在一定的多解性，因此预测精度受到限制，不能精细地描述出裂缝发育情况。而测井曲线在纵向上有很高的分辨率，可分辨出0.5m左右的层段，而且往往对裂缝发育段有较明显的响应特点，测井法的缺点在于受井位分布和井网密