基于双相介质理论的油气检测方法及应用研究

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1、第32径3西南石油大学学报(自然科学版)Vtl1．32N0．320106』jJ()urnal{'ISoulIiwes[PetroleumUlfivelsily(Science＆TechnologyEditi~)『l1Jun．2010文章编号：1674—5086(2010)03—0001—05基于双相介质理论的油气检测方法及应用研究李勇h，¨，陈洪德h，许多，李琼h'，雷宛h’(1．成都理工大学：a．“地球探测与信息技术”教育部重点实验室，b信息工程学院，c．沉积地质研究院，四川成都610059；2．中国石化西南分公司研究院德阳分

2、院，四JIi德阳618000)摘要：BISQ模型是由Biot流动和喷射流动两种力学机制结合起来构成的。基于BISQ模型，分析了双相介质中波的传播规律、波场特征以及喷射流动对地震波场的影响。地震波通过油气层时会引起储层顶底及横向上能量分布的差异，因此可以通过快纵波的逆品质因子和吸收系数的横向变化来进行油气检测。某地区碎屑岩储层含油气性检测的应用研究表明，该方法能够准确而有效地检测出油气的空间分布，为油气检测提供了一种新的技术手段，具有广闰的应用前景关键词：双相介质；BISQ模型；地震波；油气检测；储层中图分类号：TEl22．2文献

3、标识码：ADOI：】0．3863／j．issn．1674—5086．2010．03．001喷射流动理论认为，当波通过多孔隙介质时，由引言于孔隙发生形变、使得小孔隙中的流体被挤出，向大通常情况下，油气藏往往表现为双相介质特征。孔．隙流动，甚至在流体完全饱和的岩石中也会发生。近十几年来，双相介质理论研究有了重要的发在低频时，由于流体在孔隙间流动，岩石处于松弛状展，1994年Dvorkin和Nur等人将Biot流动和态；在高频时，由于惯性作用，流体来不及流动，岩石喷射流动这两种力学机制结合起来，提出了Biot—处于非松弛状态，具有较高

4、的波速。存在某一频率，Squirt(BISQ)模型。这种模型能更加真实地反映流使得流体与骨架的作用达到最大值，此时，波衰减达体的特性、流动形式以及对速度和频散的影响规律，到最大。研究表明：流体的喷射流动是多孔隙在基于BISQ模型数值分析的基础上，本文提出一种介质中波传播时强衰减、高频散的重要原因卜，新的油气检测方法——基于BISQ模型来计算快纵B][SQ数学几何模型如图1所示。波的逆品质因子和吸收系数的横向变化，来进行含油气的预测。●／—～～＼，1双相介质理论及BISQ模型＼～／P波传皤力询Blot理论。。认为，当波通过流体饱和

5、的孔隙喷射动时，孔隙中的流体由于存在黏滞摩擦和惯性耦合作———=======、．用，被迫与固体骨架一起运动。由于波存在黏滞“趋～二—肤”深度，在低频时，“趋肤”深度远大于孔隙尺度，十0一，流体被骨架“锁住”；在高频时，“趋肤”深度小于孔隙尺度，流体流动滞后于骨架的运动，能够产生较高的速度；存在某一频率，使得“趋肤”深度与孔隙尺图1B]SQ数学几何模型Fig．1BISQmodel寸相当，此时，波衰减达到最大。收稿日期：2009～03—09基金项目：国家自然科学基金项目(40874053)；成都理工大学地球探测与信息技术教育部重点实

6、验室开放基金(2008DTKF002)。作者简介：李勇(1970一)，男(汉族)，Eq]~l成都人，副教授，博士，从事地震资料解释、储层反演与油气预测等方面的科研与教学工作。2两南石汕大学学报(自然科学版)BISQ模型将孔隙的弹性参数、渗透率、喷射流Q～=2Im(√y)／Re(~／】，)。吸收系数O／=wIm(√y)，长度等参数有机地结合起来，具有像Biot理论一样其中／9]的宏观描述优点，同时又将引入喷射流动理论，该理y=一B一论能更真实地预测波在孔隙中的传播规律。√()一OFM2基于BISQ模型双相介质中地震波A：——了~q

7、—P2的传播特征F(2一咖一)=———————————一根据Dvorkin和Nur(1994)提出的假设¨，P2BISQ模型中排空岩石骨架的单轴形变模量为aM”2)(pP+iOJc)M=：。MS(，R)(1)其中=(+)c+1+i)P2＼P2为Biot模型中排空岩石骨架的单轴形变模量，喷射流因子S(09，R)为FF[一揣]S(，R)=1—2J(AR)／ARJo(AR)(2)A=(+i)A=∞(051)／M，R为喷射流长度，可以通过实验确定；为流体的等效密度P=izl／wK()(3)(熹+)P=(1一)p其中，K()为动态渗透率，

8、其数学表达式为K()=Ko[F()一iwpfOt／叼]。。(4)P=(1一)PF()为高频黏滞修正系数，其表达式为∞c，(oJ)=(1一i4w／mw)(5)Kb其中，m为无量纲数，在本文中m=8。=1_则BISQ模型的频率域方程为当一∞时，F。。一F，说明Bio