基于各向异性衰减的方位振幅属性及应用方法研究

With the development of exploration targets from the structure to the unconventional fracture-porosity reservoirs, requirements for the accuracy of fracture and fluid description has gradually increased. In view of the current velocity anisotropy elasticity theory in describing fluid type and fracture opening. Based on the anisotropic linear viscoelastic model, this project studies the attenuation law of the azimuthal amplitude in low-frequency seismic band, and achieves reservoir description based on azimuth amplitude difference and amplitude ratio. For this purpose, numerical simulation of the HTI anisotropic attenuation wave equation is used to explore the azimuth amplitude and fluid-fracture relation as well as azimuthal amplitude attenuation in OVT domain. Specifically, study HTI viscoelastic shear stress pattern and design a 3D wide-azimuth fast simulation scheme to implement fast calculation of HTI attenuation model. On this basis, the relationship between azimuth amplitude difference, amplitude ratio and fracture fluid is established, and the law of azimuthal attenuation and amplitude variation in OVT domain is studied. Finally, theoretical analysis is completed and description of model and real data is applied to verify the effect of azimuth amplitude attribute. The key technology of this project lies in avoiding the instability of quality factor estimation in the case of data preservation, providing theoretical methods for describing fracture reservoirs with azimuthal amplitude properties, improving the accuracy of reservoir descriptions, and providing useful guidance for the application of attenuation in OVT domain.

随着勘探目标从构造到非常规裂缝-孔隙油气藏的发展，裂缝发育、流体描述精度的要求逐渐提高，针对目前速度各向异性弹性理论在描述裂缝流体、裂缝开度等方面的不足，本项目基于各向异性线性粘弹性模型，研究低频地震频带方位振幅衰减规律，实现基于方位振幅差、振幅比的储层描述方法。以此为目标，拟通过HTI各向异性衰减波动方程数值模拟，探索方位振幅和流体—裂缝关系以及宽方位OVT域方位振幅衰减规律。具体研究HTI衰减切应力格式，设计三维宽方位快速模拟方案，实现HTI衰减模型快速计算；在此基础上，建立方位振幅差、振幅比和裂缝流体的关系，研究OVT域方位衰减和振幅变化规律；最后，完成理论分析，并应用模型、实际数据验证方位振幅属性的应用效果。本项目的技术关键在于数据保幅的情况下，避免品质因子估算不稳定问题，为方位振幅属性描述裂缝储层提供理论方法，提高储层描述的准确性，并为OVT域衰减应用提供有益指导。

储层流体的流动性对波诱导流体流动机制具有重要的影响，进而影响地震波频散和衰减。为了分析中观尺度（地震频段）裂缝-孔隙型储层波场对波频散和衰减的影响，优选裂缝流体、裂缝参数等地震反演参数。开展了地震频段全方位裂缝-孔隙型储层波场分析，为储层评价提供重要的数据参考。本课题从Chapman岩石物理建模出发，根据裂缝-孔隙型储层特征，结合测井参数，给出了具有动态表征效果的裂缝-孔隙Chapman模型参数。根据各向异性粘弹性波动方程，将Chapman模型与各向异性粘弹性波动方程的弹性参数建立联系，使得Chapman模型的动态效应与波动方程相对应，实现了地震频带动态岩石物理模型的正演模拟。这种方法可以有效地表示流体的粘滞作用和方位特征，有重要的研究意义。在三维方位裂缝-孔隙型波场数值计算过程中，完成OPENACC和MPI加速，提高三维计算效率，加速了裂缝参数分析的效率。.通过三维方位数值计算，分别开展裂缝开度、裂缝密度的全方位波场分析，对速度、衰减进行了定量化对比。由于Chapman模型在建模过程中假设裂缝开度很小，因此，在振幅属性上的分析效果未能完全体现。考虑到建模过程中的裂缝开度的近似问题，课题从渗透率的角度出发，获得了裂缝-孔隙层渗透率相关的OVT正演数据，开展渗透率相关的方位振幅属性研究，结果显示含流体裂缝层的顶底界面对振幅差/比值有很好的区分性。课题在开展过程中，通过分频技术对不同方位的地震数据进行分频处理，获得了不同方位的频变衰减，方位频变的差异性与裂缝-孔隙模型相关，这也是进行这类储层研究的一个重要方向。最后将频变方法应用到实际数据，验证了振幅属性对裂缝-孔隙储层参数反演的可行性，显示了该类方法的应用价值。