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四川盆地碳酸盐岩储层地震综合预测与评价方法研究

作　者: 肖富森
导　师: 李正文
学　校: 成都理工大学
专　业: 地球探测与信息技术
关键词: 碳酸盐岩双相介质地震属性参数非线性反演储层预测与评价
分类号: P631.4
类　型: 博士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

四川盆地碳酸盐岩储层广泛发育，是重要的主力储层。论文针对形态复杂、非均质性强和多种因素控制的碳酸盐岩储层，将非线性理论与方法引入和应用于碳酸盐岩储层预测与评价之中，使储层预测与评价定量化，以创建新型的储层预测方法与技术。(1)论文以通过石炭系、嘉陵江组和阳新统碳酸盐岩储层的地质地球物理响应特征分析而建立起来的碳酸盐岩储层地质地球物理响应模式和储层的非线性特征为科学依据和坚实的基础，创建了碳酸盐岩储层预测的新的有效方法技术系列，它是由储层内部结构剖析技术、地震高分辨率非线反演方法和储层地震非线性综合预测与评价方法组成，是一种新型的储层预测方法与技术，提高了储层预测效果和预测精度。(2)储层内部结构剖析技术是由突变论方法、混沌方法和关联维方法构成的，称之为非线性三参法，这种剖析技术是一种创新技术，它们揭示了储层内部不连续性、不规则性以及储层在沉积和后期改造的发散作用和演化特征以及储层裂缝发育程度，深化了储层详细研究程度，使储层内部结构分析微观化。(3)储层地震高分辨率非线性反演方法是由遗传算法、BP算法和混沌优化算法有机地结合而形成的一种新的地震反演方法，它采用优于传统的混合算法的嵌入式新的混合算法和非线性映射创新关键技术。大量地震数据处理结果表明，在地震剖面上，清晰而详细地反映出储层在纵横方向上的变化特征。这种高分辨率反演剖面可用于划分薄层和储层预测，可拾取的最小储层厚度为4.0米左右，其误差为2.3％，在四川盆地碳酸盐岩储层预测中取得了很好的效果，成为储层预测中的一种核心技术。(4)碳酸盐岩储层地震非线性综合预测与评价方法是由神经网络技术与模糊技术有机地结合而形成的一种新型储层预测与评价方法，它采用模糊联想法，将优化处理而形成的地震属性参数空间作用于储层地震非线性综合预测与评价系统，在有井或无井约束下，获得储层综合评价参数，可作为储层有效性的定量评价指标。四川盆地碳酸盐岩储层实际应用表明，其预测方法与算法均能适应碳酸盐岩储层的复杂多变性，取得了很好的地质效果，为四川盆地碳酸盐岩储层的勘探开发提供了强有力的技术支撑，开创了储层预测与评价的新途径。(5)基于双相介质反射系数和透射系数方程，分析研究了简单理论模型的反射和透射特征，并建立了双相介质储层参数的计算方法。这是将储层预测与评价发展成双相介质储层预测与评价而进行的预研。(6)应用论文创建的方法与技术在东溪等地区嘉陵江组储层预测与评价中，获得了很好的应用研究与创新应用研究成果：详细揭示出嘉陵江组储层裂缝发育带和裂缝空间展布规律，以及较准确地预测出有利储层区块和最佳有利区块，取得了很好的地质效果和经济效益。储层预测方法与技术的发展必将使储层预测非线性化、储层内部结构分析微观及储层预测与评价定量化。储层预测与评价研究必将向双相介质或多相介质储层预测与评价研究之方向发展。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-12
第1章前言  12-27
  1.1 论文选题依据及研究意义  12-13
  1.2 储层地震预测研究现状及发展趋势  13-23
    1.2.1 储层地震反演方法现状研究与发展趋势  13-14
    1.2.2 储层地震综合评价技术的主要发展和新进展  14-15
    1.2.3 非线性科学引入地球物理领域的现状及发展趋势  15-21
    1.2.4 裂缝地震预测方法研究现状及发展趋势  21-23
  1.3 主要研究内容和研究思路  23-24
    1.3.1 主要研究内容  23-24
    1.3.2 论文的研究思路  24
  1.4 主要研究成果及创新点  24-27
第2章碳酸盐岩储层的地质地球物理基本特征  27-46
  2.1 碳酸盐岩储层的基本地质特征  27-33
    2.1.1 石炭系碳酸盐岩储层的基本地质特征  27-29
    2.1.2 三叠系嘉陵组碳酸盐岩储层的基本地质特征  29-31
    2.1.3 二叠系碳酸盐岩储层的基本地质特征  31-33
  2.2 碳酸盐岩储层的裂缝特征  33-35
    2.2.1 裂缝的类型  33
    2.2.2 裂缝的分布特征  33-35
  2.3 碳酸盐岩储层的地球物理特征  35-42
    2.3.1 碳酸盐岩储层的测井响应特征  35-39
    2.3.2 碳酸盐岩储层的地震响应特征  39-42
  2.4 碳酸盐岩储层参数及其非均质性  42-44
    2.4.1 储层的物性参数  42-43
    2.4.2 储层非均质性  43-44
  2.5 碳酸盐岩储层地震非线性特征  44
  2.6 本章小结  44-46
第3章碳酸盐岩储层内部结构特征地震非线性剖析技术  46-67
  3.1 碳酸盐岩储层内部不连续性与突变特征分析  46-50
    3.1.1 突变论方法的基本原理  46-49
    3.1.2 碳酸盐岩储层突变参数特征分析  49-50
  3.2 碳酸盐岩储层内部非线性演化特征分析  50-57
    3.2.1 碳酸盐岩储层的分形特征分析  50-54
    3.2.2 碳酸盐岩储层的混沌演化特征  54-57
  3.3 碳酸盐岩储层的裂缝结构特征  57
  3.4 碳酸盐岩储层的薄层结构特征分析  57-66
    3.4.1 薄层的反射特征  57-61
    3.4.2 薄层陷频谱特征  61-62
    3.4.3 陷频谱随厚度的变化特征  62-63
    3.4.4 短时傅里叶变换与陷频谱分析  63-66
    3.4.5 利用陷频谱的陷频周期计算储层厚度  66
  3.5 本章小结  66-67
第4章储层地震高分辨率非线性反演方法与储层预测  67-82
  4.1 遗传算法与混合遗传算法  68-71
    4.1.1 遗传算法  68-70
    4.1.2 混合遗传算法  70-71
  4.2 神经网络BP算法与GA算法的结合方式  71-72
  4.3 混沌优化算法的应用  72-73
  4.4 混沌遗传算法  73-78
    4.4.1 对初始种群进行优化  73-74
    4.4.2 对遗传学习过程进行优化  74-75
    4.4.3 遗传操作  75-78
  4.5 地震高分辨率非线性反演技术  78
  4.6 碳酸盐岩储层速度特征分析与储层预测  78-81
    4.6.1 地震速度反演剖面特征  78-79
    4.6.2 碳酸盐储层速度特征与储层预测  79-81
  4.7 本章小结  81-82
第5章碳酸岩储层地震非线性综合预测与评价方法技术  82-101
  5.1 储层地震属性特征参数的提取  83-84
  5.2 储层地震性特征参数优化处理分析  84-86
  5.3 在无井条件下储层地震综合预测  86-89
  5.4 碳酸盐岩储层地震综合预测中的模糊聚类分析  89-93
    5.4.1 加权模糊聚类分析  93
    5.4.2 聚类中心分析  93
  5.5 碳酸盐岩储层地震非线性综合预测与评价  93-99
    5.5.1 误差纠正学习(delta学习规则)和Hebb学习  94-95
    5.5.2 神经—模糊技术的模糊联想记忆原理  95-98
    5.5.3 基于神经—模糊储层地震综合预测与评价实现技术  98-99
    5.5.4 储层有效性评价  99
  5.6 本章小结  99-101
第6章双相介质储层中地震波反射特征与储层参数分析  101-113
  6.1 双相介质反射系数和透射系数方程  101-103
  6.2 双相介质储层参数的求取  103-106
    6.2.1 双相介质质量参数的求取  103
    6.2.2 双相介质弹性参数的求取  103-105
    6.2.3 双相介质纵横波的园波数和慢纵波速度的求取  105-106
    6.2.4 快慢纵波流体与固体的振幅比求取  106
  6.3 双相介质反射与透射特征理论模型计算与分析  106-112
    6.3.1 单相介质与双相介质界面的反射与透射特征  106-108
    6.3.2 双相介质与双相介质分界面的反射与透射特征  108-109
    6.3.3 不同孔隙度的双相介质与弹性固体界面反射与透射特征  109-110
    6.3.4 弹性固体与双相介质面不同孔隙度分析  110-112
  6.4 本章小结  112-113
第7章东溪地区嘉陵江组储层地震综合预测与评价  113-132
  7.1 东溪地区层位标定与地震反射特征  113-116
    7.1.1 层位标定  113-115
    7.1.2 目标层地震反射特征  115-116
  7.2 储层速度响应特征与嘉陵江组储层预测  116-123
    7.2.1 速度和密度剖面特征及储层预测  116-120
    7.2.2 速度平面分布特征及储层预测  120-123
  7.3 嘉陵江组储层裂缝发育特征与空间展布规律  123-129
    7.3.1 嘉五~2储层裂缝预测及裂缝发育特征  123-126
    7.3.2 嘉四~3储层裂缝预测及裂缝发育特征  126-127
    7.3.3 嘉四~1～嘉三储层裂缝预测及裂缝发育特征  127-128
    7.3.4 嘉二~2储层裂缝预测及裂缝发育特征  128-129
  7.4 嘉陵江组储层地震综合预测与评价  129-130
    7.4.1 嘉五~2储层地震综合预测与评价  129-130
    7.4.2 嘉二~2储层地震综合预测与评价  130
  7.5 本章小结  130-132
第8章结论与展望  132-135
  8.1 结论与认识  132-134
    8.1.1 储层内部结构剖析技术是一种创新技术  132
    8.1.2 储层地震高分辨率非线性反方法是一种高水平的新的反演方法  132-133
    8.1.3 新型的碳酸盐岩储层地震非线性综合预测与评价方法  133
    8.1.4 双相介质储层预测与评价是储层预测与评价必然发展趋势  133
    8.1.5 实际应用研究成果与创新应用成果  133-134
  8.2 展望  134-135
致谢  135-136
参考文献  136-139

四川盆地碳酸盐岩储层地震综合预测与评价方法研究

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