彩色高清PDF《页岩气地球物理技术》杨勤勇

页岩占据了地球上沉积岩中75%以上的比例，在全球范围内分布十分广泛。以往常规油气藏的勘探开发过程中，页岩往往被看作优质的烃源岩和盖层，对页岩中所含油气的关注和研究比较少，制约了石油工作者对页岩气的深入认识。近年来，特别是随着美国“页岩气革命”的爆发，页岩气的重要性引起了全世界的高度关注。
实践表明，和在常规油气的勘探开发中起到的核心支撑作用一样，地球物理技术可以为页岩气勘探开发提供技术支持，它在刻画页岩气“甜点”区的空间形态、研究储层的复杂特征、监测储层改造措施的实施效果等方面都具有独特的优势。

页岩气的地质和工程特征引起的地球物理技术难，点主要有以下几，点：
(1)由于天然气价格的制约，天然气的勘探开发对成本特别敏感，用于页岩气勘探开发的物探技术也必须降低成本。因此，总体而言，在我国，页岩气区的地震资料不会很充分，很多地区甚至无力进行三维地震或者只有老的三维地震资料。这为地震技术的应用带来很大困难。页岩气地震技术可能面临着资料先天不足的困境。
(2)页岩岩石物理测试受到限制。页岩岩石物理性质与埋深、温度、压力、含气量、游离/吸附状态、孔隙度、渗透率等多种因素有关，实验室岩心样本的测试结果与地下“原位”岩石状态存在一定的差异，后续物探资料的处理解释在一定程度上会受到这些因素的综合影响。
(3)页岩气物性参数的提取存在较大困难。由于物探资料不充分、物探资料品质问题、复杂地质情况的制约，页岩气储层厚度、面积、含气性、总有机碳(TOC)含量、脆性矿物含量和镜质体反射率、天然气含量及状态（游离、吸附)等关键要素的确定存在很大的困难，并且求得的结果不确定性程度也较高。
(4)页岩气“甜点”识别难度大。具备良好的生烃潜力、储集空间以及适合工程开发的页岩气富集区域或层位，是页岩气资源勤探开发的最佳区域，称为“甜点”区。随着页岩气勘探开发的深入，“甜点”又细分为地质甜点和工程甜点两类，前者指页岩气的有利富集区域，后者指可有效工程开发的页岩气富集区。“甜点”区预测需要总有机碳含量、原始地应力大小、裂缝方向及差异、页岩脆性、孔隙度、渗透率等参数，地球物理技术是页岩气储层识别与评价的核心技术，工程甜点的识别可进一步为水平井的精细设计提供依据和指导。
(5)页岩气储层开发阶段的应用有待尝试。在常规油气勘探开发作业链中，物探技术主要应用于勘探阶段，近年才逐步向开发阶段渗透。而页岩气的开发所提出的物探技术需求早于常规油气，也较常规油气更为迫切。除了页岩气储层产能评价和开发方案编制外，在开发阶段，物探技术还必须提供水平井钻进监测和实时修正建议、水力压裂方案设计、水力压裂评估等服务，必须发展针对这些生产需求的新的物探技术，或者组合运用已有的常规油气的物探技术，来适应新的需求。

第一章页岩岩石物理研究1
第一节页岩气储层特征1
一、沉积特征…1
二、矿物成分分布特征…3
三、有机质分布特征…5
四、孔隙类型及其分布特征…8
五、孔渗特征12
第二节页岩岩石物理特征…13
一、页岩岩石物理参数测试…13
二、矿物组分、孔隙度和TOC间的关系19
三、矿物对弹性参数的影响…21
四、TOC含量对弹性参数的影响…22
五、压力对弹性参数的影响…。24
六、页岩各向异性特征…26
第三节页岩岩石物理建模…29
一、页岩岩石物理建模思路…29
二、岩石物理模型的建立…31
三、数字岩石物理建模…35
四、岩石物理模型的应用……45
第四节页岩岩石物理分析…50
一、页岩脆性识别敏感性参数研究…50
二、页岩TC含量预测敏感参数研究53

三、储层地应力敏感性参数探索研究55
四、水敏性实验分析…59
第二章页岩气地质甜点地震预测技术…64
第一节页岩储层有机质丰度地震预测技术…64
一、页岩富含有机质地震波场特征…64
二、页岩储层TOC含量地震预测方法66
第二节页岩储层压力预测技术…75
一、常规地层压力预测方法75
二、页岩储层测井地层压力预测……80
三、页岩储层地震地层压力预测…89
第三节页岩储层含气性识别技术…95
一、页岩储层叠后地震多属性含气性预测技术…95
二、页岩储层叠前地震反演含气性预测技术…97
三、频变AV0含气性识别技术98
第四节页岩气裂缝识别…100

一、相干技术…100
二、叠前方位各向异性裂缝检测…101
三、裂缝成像技术…103
四、曲率技术…104
五、边缘检测技术…105
六、蚂蚁追踪算法…105
七、非线性方法裂缝预测…105
八、裂缝综合分析…105
第三章页岩气工程甜点地震预测技术…108
第一节地震波在方位各向异性介质中的传播…108
一、P波在方位各向异性介质中的传播109
二、方位各向异性介质分界面上的反射系数…110
三、等效HT介质理论…115
第二节贝叶斯AVA/AVAZ反演…118
一、贝叶斯反演方法…118
二、贝叶斯线性AVA反演与不确定性分析…121
三、贝叶斯AVA反演与储层脆性预测131
四、贝叶斯AVAZ反演与应力预测…141

第四章页岩气各向异性偏移成像技术149
第一节各向异性介质基本波动理论…150
一、各向异性介质波动方程及Christoffel方程150
二、各向异性介质中的对称性…152
三、T介质的Thomsen参数表征154
四、VTI介质弹性波相速度与群速度155
五、TTI介质弹性波相速度与群速度157
第二节各向异性介质参数建模技术…163
一、TTI介质各向异性参数初始建模165
二、TTI介质各向异性参数层析反演170
第三节各向异性RTM成像技术185
一、拟声波近似及其控制方程…186
二、从拟声波近似到纯声波近似…190
三、TI介质标量波RTM的技术要点200
第五章页岩气开发微地震监测技术204
第一节微地震采集观测系统设计205
一、地面观测系统设计…205
二、井中观测系统设计214
第二节地面微地震资料处理…218
一、速度模型的建立…219
二、静校正量计算220
三、微地震事件定位221

四、噪声压制…226
第三节井中微地震资料处理…232
一、检波器的旋转定位…233
二、井中微地震震源反演定位…236
第四节微地震解释…244
一、微地震地质力学参数…244
二、综合压裂工程数据解释250
三、裂缝几何形态计算........252
四、微地震事件时空模式识别…253
五、微地震综合解释…253
第六章页岩气地球物理技术应用实例257
第一节页岩气“甜点”预测技术在中国南方页岩气A地区的应用257
一、研究区概况…257
二、地震处理技术及应用效果…258
三、页岩气“甜点”预测技术及应用效果…269

第二节页岩气“甜点”预测技术在中国南方页岩气B地区的应用…279
一、研究区概况…279
二、地震处理技术及应用效果…280
三、页岩气“甜点”预测技术及应用效果…285
参考文献290

投稿会员：芳华