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天然气储层多极子声波测井响应特征数值模拟研究

作　者: 咸秀明
导　师: 范宜仁
学　校: 中国石油大学
专　业: 地球探测与信息技术
关键词: 气层识别多极子阵列声波时频分析纵横波速度比频谱衰减
分类号: P631.81
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

对天然气储层的准确识别、评价是天然气储集层勘探开发的重要环节。本文通过建立双相介质孔隙地层多极子井孔声场数值模型,系统研究气层多极子阵列声波测井响应特征,提取对气层敏感的参数,以进行气层的识别和评价,据此形成一套迅速、准确识别天然气储层的多极子阵列声波识别方法。根据井孔声场理论建立双相介质孔隙地层多极子井孔声场数值模型,模拟各种地质条件下多极源激发的阵列声波。分析全波各组分波纵波、横波、模式波对气层的测井响应特征;利用时频分析技术来提取声波全波中的信息,将时间域和频率域有效地结合起来,通过时频分析对信号开窗,可以得到各个谱分量的时间局域化的信息。采用时间-频率谱图,可以清晰、直观显示不同含气饱和度下全波各组分波在一定的时间、频率下能量的变化,以提取气层的敏感响应。声波的速度信息是识别气层的有效手段。纵横波速度比识别气层存在一定的适用范围,通过模拟不同孔隙度、渗透率及含气饱和度条件下的阵列声波测井响应,提取纵横波速度比的响应特征,以确定其在不同环境下的适用性。通过与油层的对比,确定其在气层响应的特殊性,为快速直观的多极子阵列声波识别气层和定量计算打下基础。偶极子弯曲波的频谱信息也可作为识别气层的着手点。通过数值模拟的阵列声波偶极子弯曲波频谱的提取,分析不同孔渗条件,不同含气条件下,偶极子弯曲波各组参数对气层的响应特征,寻找其中对气层有特殊响应的敏感参数,确定各个参数在不同环境下的适用性,并以此作为定性识别气层的标准。本文的研究和探索为定性识别天然气储层提供了新的思路和方法。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章前言  9-18
  1.1 研究目的及意义  9-10
  1.2 国内外研究现状  10-15
    1.2.1 声波测井识别天然气层研究现状  10-11
    1.2.2 双相介质井孔声场正演研究现状  11-13
    1.2.3 时频分析应用技术研究现状  13-15
  1.3 研究内容及方法  15-17
  1.4 采取的技术路线  17-18
第二章双相孔隙地层多极子声波测井理论基础  18-23
  2.1 井孔中多极源激发的声波场  18-19
  2.2 井外孔隙地层多极声场解  19-21
  2.3 井壁边界条件  21
  2.4 频散方程和时域波形表达式  21-23
第三章天然气储层多极子声波测井响应数值模拟  23-40
  3.1 多极子阵列声波波形数值模拟及分析软件  23-24
  3.2 多极子阵列声波波形数值模拟  24-29
    3.2.1 典型水层数值模拟结果  26
    3.2.2 油层和气层数值模拟结果对比  26-28
    3.2.3 含气储层不同含气饱和度数值模拟结果  28-29
  3.3 多极子声波测井响应特征分析  29-38
    3.3.1 储层含气时全波波形特征分析  29-33
    3.3.2 储层含气时全波波形时频分布特征分析  33-38
  3.4 小结  38-40
第四章地层速度信息对天然气储层的评价  40-48
  4.1 时差提取方法简介  40-41
  4.2 不同渗透率条件下纵横波速度比与含气饱和度关系分析  41-44
    4.2.1 低孔低渗条件下纵横波速度比与含气饱和度关系分析  41-42
    4.2.2 高孔高渗条件下纵横波速度比与含气饱和度关系分析  42-44
  4.3 不同孔隙度条件下纵横波速度比与含气饱和度关系分析  44-46
  4.4 孔隙度、渗透率固定，油层和气层的结果对比  46-47
  4.5 小结  47-48
第五章偶极子弯曲波频域特征对天然气储层的评价  48-56
  5.1 偶极子弯曲波频谱与含气关系分析  48-54
    5.1.1 低孔低渗条件下偶极子弯曲波频谱与含气饱和度关系  48-50
    5.1.2 高孔高渗条件下偶极子弯曲波频谱与含气饱和度关系  50-54
  5.2 偶极子弯曲波频谱与含油关系分析  54-55
  5.3 小结  55-56
结论  56-58
参考文献  58-63
攻读硕士学位期间取得的学术成果  63-64
致谢  64

天然气储层多极子声波测井响应特征数值模拟研究

内容摘要

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