岩石物理学及其应用Rock--Physics-贺振华

Rockphysicsandit’sapplications岩石物理学及其应用贺振华成都理工大学信息工程学院2010年9月提纲Outline以王之敬（WangZee）的学术报告为主，适当增补、修改了一些内容。Whatisrockphysics?什么是岩石物理Whyrockphysics?为什么要研究岩石物理Usesandabuses应用及滥用Somerecentresults一些近期结果Challenges挑战主要参考文献1）陈颙，黄庭芳著，岩石物理学，北京大学出版社，2001年2）陈颙，黄庭芳，刘恩儒编著，岩石物理学，中国科学技术大学出版社，20093）王之敬（WangZee）“岩石物理概述”学术报告（PPT），20024）贺振华、黄德济、文晓涛著裂缝油气藏地球物理预测，四川科学技术出版社，2007年5）R.E.Sheriffet.al.,ReservoirGeophysics,SEG,19926）AmosNur著，许云译，双相介质中波的传播，石油工业出版社，19867)PerAvseth,TapanMukerjiandGaryMavko,QuantitativeSeismicInterpretation—ApplyingRockPhysicsToolstoReduceInterpretationRick,CambridgeUniversityPress,20058）LeonThomsen，Understandingseismicanisotropyinexplorationandexploitation，SEG，20029）G.Mavko,T.Mukerji,J.DvorkinTherockphysicshandbook–toolsforseismicinporousmedia,CambridgeUniversityPress,200310）B.Ｈ.Ｒussell,Ｋ.ＨedlinFluid-propertydiscriminationwithAVO:ABiot-Gassmanprospective.2003Geophysics,68(1):29~39`主要参考文献（续）11）B.GurevichandJ.GalvinFluidsubstitution,dispersion,andattenuationinfracturedandporousreservoirs—insightsfromnewrockphysicsmodles,2007,TheLeadingEDGE,26(9),1162~116812）邹文，基于地震资料的流体识别技术研究，成都理工大学博士论文200813）王炳章地震岩石物理学及其应用研究，成都理工大学博士论文200814）赵群面向起伏地表和缝洞储层的物理模拟技术研究，成都理工大学博士论文200815）马中高碎屑岩地震岩石物理学特征研究，成都理工大学博士论文200816）刘雯林油气田开发地震技术，石油工业出版社19961、岩石物理学概述王之敬（WangZee）为成都理工大学校友，现为美国ChevronTexaco公司的研究员，美国斯坦福大学客座教授。杰出的国际岩石物理学家，曾任美国SEG协会副主席。LaboratorymeasurementsChevronTexacoRockPhysicsLaboratories1、岩石物理学概述RockphysicsStudiesthephysicsofrocksbutmostlyconcentratesonseismicproperties(velocity,impedance,attenuation)ofsedimentaryrocksinrelationtootherpetrophysicalpropertiesandreservoirparameters顾名思义，岩石物理研究岩石的物理性质，但主要集中在沉积岩石的地震特性:波速、阻抗、衰减，以及与其他岩性和油藏参数的关系Whatdoesrockphysicsdo?Bridgesrockandfluidpropertiesandseismicdata连接地震数据和岩石、流体特性的桥梁Isthephysicalbasisforseismicreservoircharacterizationanddirecthydrocarbondetection地震油藏定性描述及直接找油气的物理基础地球物理地质岩性石油工程岩石物理三个学科的桥梁ReservoirpropertiesPorosity孔隙度Density密度Saturation饱和度Fluidtype流体类型Pressure压力Temperature温度Fracture裂隙SeismicpropertiesSeismicvelocity地震波速Traveltime走时Impedance阻抗Amplitude振幅AVOresponseAVO响应Otherattributes其他属性RockPhysics:bridgebetweenreservoirandseismicproperties4DFeasibility&Seismicmodeling四维地震可行性及地震模拟InterpretationandInversion解释及反演RoleofRockPhysicsinSeismicLithologyLithology,porosity,fluids岩性、孔隙度、流体类型Seismicpropertiesandreflectivityarecontrolledbylithology,fluids,porosity,pressure,temperature,mineralogy,texture,…,etc.地震性质及反射率受控于岩性、流体类型、孔隙度、压力、温度、矿物、层理、等Whataretherelationshipsbetweenrock/fluidandseismicproperties?地震性质与岩性、流体类型之间的关系是什么Dothepredictedorinvertedpropertiesmakephysicalsense?预测或反演来的特性是否有物理意义Rockphysicsisthebasisforbuildingthepredictivetoolsandinterpretingthepredictedorinverteddata岩石物理是建立预测工具及解释反演结果的物理基础SeismicdataRockpropertiesSeismicattributes地震属性Currentemphasisisonstatisticalcorrelationswithoutworryingaboutphysicalmeaning目前着重于统计相关，而不顾及其物理意义Butseismicattributesareinfluencedbyphysicalandgeologicalpropertiesofrocksandfluids但岩石、流体的物理及地质特性影响地震属性Rockphysicshelpsusunderstandtherelationshipsamongattributes岩石物理帮我们理解各种属性间的关系RoleofRockPhysicsinSeismicAttributesSeismicdataRockpropertiesRockPhysicsinReservoirCharacterization4Dfeasibility四维地震的可行性Effectsoffluid,pressure,andtemperaturechangescausedbyproduction/injectiononseismicvelocities/impedancesandreflectivity由采油、注流体引起的流体、压力、温度的变化对地震波速、阻抗、反射率的影响Arethechangeslargeenoughtoberesolvedseismically?这些变化是否大于地震的分辨率QuantitativeInterpretation定量解释Time-lapseseismicdatameasurestheoverallchangescausedbyseveralfactors时移地震数据测到的变化是由几个因素引起的Rockphysicsquantifies/decomposesthesefactors岩石物理对这些因素分解、量化SeismicdataRockpropertiesRockPhysicsinAngleDependentReflectivityAngle-dependentreflectivity依赖于角度的反射率Seismicreflectivityatnon-zeroanglesiscontrolledbymorethantheP-waveimpedancecontrast非零度入射的地震反射率并非只受纵波阻抗差的控制Howareseismicpropertiesaffectedbyrockproperties?地震特性如何受到岩石特性的影响Howdovariationsinrockpropertiesaffectangle-dependentreflectivity?岩石特性的变化如何影响依赖于角度的反射率Interpretation解释Seismicdatameasurestheoveralleffectsofmanyfactors地震测到的是各种影响的总和Rockphysicsquantifies/decomposesthesefactors岩石物理对这些因素分解、定量化SeismicdataRockpropertiesRockphysics:usesandabuses岩石物理的应用与滥用Theoriesandmodels理论与模型Laboratorymeasurementsandempiricalrelations实验室测量与经验关系Rockphysics:usesandabusesTheoriesandmodels理论与模型Fast,inexpensive,andsometimessimple快速、节省、有时简单But但是Stillrequiremeasurementofinputparameters仍需去测量输入参数Alltheoriesneedassumptionstosimplifymath,andsomeofwhichmaybephysicallyunrealistic所有的理论都需要假设以简化数学，这些假设有时在物理上不现实It’simperativetoknowtherangeofapplicabilityofatheoryormodel对于一个理论，一定要弄懂它的应用区间Bewarefudgefactors主要其中的可调（虚假）参数Example:time-averageequationforfluidsubstitution例如：用时间平均公式来做流体替换Allmodelsarewrong……someareuseful所有模型都有问题,但有些是有用的。（PerAvseth，2005）串珠状缝洞的地震正演模拟与反演解释超覆尖灭潜山顶面+内幕串珠状溶洞的实际地震剖面（潜山顶面埋深大于5000m）地质模型图，图中的地层尖灭和内幕溶洞（黑点）是重点研究目标用MIVMAS方法获得的多尺度地震正演记录模拟记录的声学波动方程偏移剖面MIVMAS地震数值模拟Rockphysics:usesandabusesLaboratorymeasurementsandempiricalrelations实验室测量与经验关系Verifytheoreticalresultsandprovideinputdatatotheoriesandmodels验证理论结果及对理论与模型提供输入参数Gatherrealrocksfromthefield,whereastheoriesassumeun