页岩气储层甜点预测地球物理理论与方法研究

In the global, unconventional oil and gas exploration and development gain a major breakthrough, among them shale gas is becoming the focus of unconventional oil and gas development. For the "sweet spot prediction" problem in shale gas reservoir exploration and development, we will carry out some research on the rock physics modeling based on the shale anisotropy in this project, and develop a series of geophysical methods for the “sweet spot prediction” of shale gas reservoir. First, starting from the rock physics models study, combined with the artificial shale samples testing results for the anisotropy parameters, a modeling method will be established for the shale gas reservoir, which should be improved by the real shale sample testing data. Secondly, for the “six characteristics” in the shale gas exploration, a series of geophysical inversion methods will be established to implement the “sweet spot prediction” in reservoir description, including fracture prediction, shale gas detection, brittle attributes inversion and pressure prediction based on the strong anisotropy characteristic of shale. Finally, a real field data of shale gas reservoir will be used to improve the rock physics modeling method and the geophysical methods for “sweet spot prediction”. In brief, this research deals with the critical problem of shale gas seismic exploration in the presence of strong anisotropy, providing both theoretical and technical support for the characterization of “sweet spot prediction” in shale gas, and for the optimization of the hydraulic fracturing of organic shale.

全球非常规油气勘探开发不断获得重大突破，其中页岩气已成为非常规油气发展的热点方向。针对页岩气储层勘探开发中的“甜点预测”问题，本项目将开展基于页岩各向异性的岩石物理建模基础理论研究，在基础理论研究之上，研发页岩气储层甜点预测地球物理方法。首先，从理论岩石物理模型出发，结合室内人造页岩岩样制作与测试分析结果，建立准确的页岩储层的地震岩石物理模型建模方法，并通过实际探区页岩岩心数据进行完善；其次，在地球物理甜点预测方法技术研究中，围绕页岩气储层的“六大特性”问题，开展基于页岩各向异性特征的裂缝预测、含气性检测、脆性属性参数反演和地层压力预测的地球物理方法研究；最后，通过实际探区页岩气储层预测进行应用。总之，通过本项目的研究，为页岩气储层的“甜点预测”和储层改造提供基础理论依据和技术支撑。

项目以页岩气储层地球物理“甜点预测”为目标，从岩石物理基础理论研究出发，研究地球物理甜点预测方法，并通过实际数据应用开展研究。研究内容包括以下三个方面：1）页岩岩石物理基础研究。包括实际页岩露头岩样的各向异性参数测试，室内人造页岩岩样的各向异性参数测试与分析，实际探区页岩石物理建模及其地震响应特征研究。岩石物理基础研究结果表明，对于非常规页岩油气地球物理甜点预测，需要围绕各向异性特征开展研究，形成基于各向异性参数反演的脆性预测、地层压力预测及裂缝发育特征预测技术。2）地球物理甜点预测方法研究。开展了基于VTI介质的各向异性参数反演方法研究，在此基础上，开展了多属性融合裂缝预测方法的研究，完成了多尺度裂缝地震预测技术。完成了基于叠前频变AVO特征的反演方法研究，以及基于精确Zoeppritz方程的叠前弹性参数反演方法研究及其在压力预测方法中的应用研究。3）完成了实际工区的应用研究。方法技术在四川及江汉页岩油气勘探开发中进行了应用研究，综合裂缝预测及地层压力预测结果对非常规页岩油气储层进行了很好的描述。在对页岩油气储层裂缝预测方法研究过程中发现，页岩的各向异性主要表现VTI介质特征，基于HTI的方位各向异性进行裂缝预测技术在页岩储层的层理缝发育情况下的进行裂缝预测中存在问题。目前，针对页岩储层层理缝的地震预测工作需要进行基于极化特征属性参数反演方法研究。