考慮巖石屬性的AVAZ方法研究

李泂 周晨 趙程 向偉

摘 要：裂縫預(yù)測在致密油氣、頁巖氣等非常規(guī)油氣勘探中起著十分重要的作用。常規(guī)的裂縫預(yù)測方法是很難預(yù)測非均質(zhì)性的小尺度裂縫。縱波方位各向異性（AVAZ）裂縫檢測方法能詳實(shí)的提供小尺度裂縫密度及分布范圍的信息。本文根據(jù)巖石屬性的AVAZ研究小尺度裂縫的地震相應(yīng)影響因數(shù)。本文通過對比不同巖石屬性所引起的反射系數(shù)差異，分析不同巖石屬性對反射系數(shù)的影響。

關(guān)鍵詞：AVAZ方法；小尺度裂縫；巖石屬性；裂縫預(yù)測

中圖分類號：P613 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）22-0147-02

1 引言

裂縫廣泛分布于地球介質(zhì)中并且具有多尺度的特點(diǎn)，裂縫尺度對于油氣勘探和開發(fā)有著重要的意義。裂縫一般分為大、中、小尺度三種類型。張濤等人的研究證明，最大曲率和照明3D屬性在大尺度斷裂及裂縫發(fā)育帶識別方面具有優(yōu)勢；縱波方位各向異性（AVAZ）裂縫檢測方法能夠提供關(guān)于裂縫密度及分布范圍方面較為詳實(shí)的信息；地震多屬性融合技術(shù)可綜合各屬性的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)從小尺度裂縫到大尺度裂縫帶的預(yù)測，刻畫白堊系碳酸鹽巖裂縫型儲層的分布[1]。陳雙全等人研究指出，Hudson理論考慮到了裂縫尺度對縱波速度和縱波各向異性的影響，但是忽略了其對橫波速度和橫波各向異性的影響[2]。代瑞雪等人研究指出，以疊前方位各向異性裂縫預(yù)測為主、疊后地震屬性及應(yīng)力場分析為輔的裂縫預(yù)測方法能準(zhǔn)確描述裂縫的走向和構(gòu)造[3]。杜炳毅等人研究表明，未加噪聲和信噪比為3的合成寬方位疊前道濟(jì)均能反演得到符合地震反演精度的彈性參數(shù)，噪聲對楊氏模量的反演影響較小，不含噪聲時(shí)泊松比和各向異性梯度的反演精度更高，與真實(shí)值吻合程度較高[4]。本文從巖石屬性方面來描述AVAZ方法，并分析了巖石屬性的差異對反射系數(shù)的影響，為相關(guān)處理解釋工作提供了一些可以參考的思路和方法。

2 方法原理

3 方法測試

為了研究巖石屬性對小尺度裂縫的影響程度，本文取反射因數(shù)的范圍在-2～2，利用新推導(dǎo)的公式（2）求取不同入射角（0°～45°）和方位角（0°～360°）的P波AVO反射系數(shù)，分析該反射因數(shù)范圍對反射系數(shù)的影響。

本文研究在其他巖石屬性相同的情況下，某種巖石屬性的改變會造成反射系數(shù)的的結(jié)果。圖1在兩層界面下，巖層體積模量的差異對反射系數(shù)的影響范圍在-0.8～0.8。圖2表示巖石剪切模量對反射系數(shù)的影響，證明巖層剪切模量的差異在入射角度較大的時(shí)候?qū)Ψ瓷湎禂?shù)的影響劇烈。圖3是巖石密度對反射系數(shù)的影響。圖4、圖5分別是法向及切向裂縫弱毒參數(shù)的差異對反射系數(shù)的影響。裂縫弱度在小反射角度的情況下，影響反射系數(shù)值較小。但在大反射角的情況下，影響反射系數(shù)較大。裂縫弱度方位角范圍0-90°內(nèi)，反射系數(shù)值會隨著方位角的增加而減少。

4 結(jié)論與討論

本文針對小尺度裂縫的AVAZ方法進(jìn)行了優(yōu)化，并分析了不同巖石屬性對反射系數(shù)的影響，取得了一下成果：

（1）對小尺度裂縫的描述，一般采用AVAZ方法，但都是從彈性波的屬性反面來描述該尺度裂縫。本文希望通過優(yōu)化AVAZ方法，用巖石屬性來反演小尺度裂縫。（2）本文分析了不同巖石屬性參數(shù)和巖石弱度參數(shù)的差異對反射系數(shù)的影響，說明巖石屬性會影響地震波的采集效果。（3）AVAZ方法反演直接求取巖石屬性會更好的描述地層小尺度裂縫的發(fā)育狀況。

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