富有机质气页岩岩石物理与AVO响应模式研究

Petrophysical and AVO response characteristics analysis of gas shale is one of the main content in shale gas geophysical evaluation. So far, some problems to be solved exist in domestic and foreign existing researches:①The rock physical recognition pattern with effective and applicable has not been formed; ②The different impact of multiple factors and their configuration relationships on petrophyical analysis result is not considered in petrophysical modeling; ③AVO response model suitable to gas shale has not been establiesed. Therefore, based on the actual data of gas shale in Longmaxi Formation of Jiaoshiba and Changning region in Sichuan basin, Petrophysical and AVO response model of organic-rich gas shale is selected as the study theme. Study focus on the gas shale lithofacies division and rock physical recognition pattern，its rock physical measurement experiment and petrophysical modeling，and AVO response model. Study need clarify its rock physical parameters characteristics and the configuration relationship and coupling mechanism of the influencing factors, clarify its AVO response characteristics and variation regulation, set up the rock physical recognition pattern of gas shale with different lithofacies and the AVO response model for gas shale. The study can provide a theoretical basis for the petrophysical analysis and reservoir targets evaluation of the marine shale gas in domestic area, especially in Sichuan basin.

气页岩岩石物理与AVO响应特征分析是页岩气地球物理评价的主要内容之一。国内外现有研究中还存在以下待解决的问题：①未形成有效适用的岩石物理识别模式；②岩石物理建模中未考虑多个因素及其配置关系对岩石物理分析结果的差异性影响；③尚未建立适合气页岩的AVO响应模式。因此本项目基于四川盆地焦石坝和长宁地区龙马溪组富有机质气页岩的实际资料，以富有机质气页岩的岩石物理和AVO响应模式作为研究主题，开展气页岩岩相划分和岩石物理识别模式研究，开展气页岩的岩石物理测量实验和岩石物理建模研究，开展气页岩的AVO正演模拟研究。旨在弄清富有机质气页岩的岩石物理参数变化特征以及影响因子的配置关系和耦合机制，弄清富有机质气页岩的AVO响应特征及变化规律，建立不同岩相气页岩岩石物理识别模式，建立适合气页岩的AVO响应模式。项目研究可为国内特别是四川盆地海相页岩气岩石物理分析和储层目标评价提供一定的理论依据。

页岩气岩石物理建模和地球物理响应特征研究是近年来国内外页岩气地球物理勘探评价研究中亟待解决的研究问题。在气页岩岩石物理建模中存在多因素对岩石物理模拟结果差异化影响的问题，缺乏对多因素配置关系的优化分析方法和耦合机制研究。此外，气页岩AVO响应的解释模式不清，尚未建立适合页岩气储层的AVO响应模式和分类标准。为此，本课题研究围绕富有机质气页岩的岩石物理与AVO响应模式问题，选择四川盆地焦石坝、南川、长宁区块五峰-龙马溪组一段1亚段优质页岩作为实例，开展气页岩岩相划分与岩石物理识别模式、富有机质气页岩岩石物理建模和AVO响应模式等内容的研究。按照设计的研究思路和方案开展了系统的探索性的研究工作，取得成果如下：.（1）通过10块岩样的页岩有机地化特征与岩矿测试实验和10口井的页岩气测井资料处理与解释，获得了有机地化特征和岩石物理参数的实测值，以及页岩储层地质参数和弹性参数的预测曲线。.（2）基于“TOC+矿物组成”两步法划分了气页岩岩相类型，明确了典型井页岩岩相的垂向分布特征和不同岩相的岩石物理参数值域特征，构建了焦石坝-南川和长宁区块不同岩相页岩的岩石物理识别模式。.（3）搭建了气页岩岩石物理数值模拟思路及流程，通过变总有机碳含量、变孔隙度等模拟，明确了不同岩相的岩石物理参数随储层地质参数的变化规律，获得了参数交会图版。.（4）建立了基于测井响应方程和Gassmann方程的储层参数配置关系方程组，明确了岩石物理模拟中储层参数的配置关系及其与岩石物理参数的耦合机制。.（5）以实际典型井气页岩AVO响应特征分析为基础，依据气页岩储盖层的岩石物理参数组合差异和振幅随角度变化特征，建立富有机质气页岩的2类AVO响应模式，分别对应为第III类和第IV类响应模式。.上述研究成果较好地解决了气页岩岩石物理建模中多因素的配置关系问题，以及面向富有机质气页岩AVO解释模式的问题，可为四川盆地以及其他海相页岩气储层的地球物理解释提供理论依据。