考虑岩石属性的AVAZ方法研究

李泂 周晨 赵程 向伟

摘 要：裂缝预测在致密油气、页岩气等非常规油氣勘探中起着十分重要的作用。常规的裂缝预测方法是很难预测非均质性的小尺度裂缝。纵波方位各向异性（AVAZ）裂缝检测方法能详实的提供小尺度裂缝密度及分布范围的信息。本文根据岩石属性的AVAZ研究小尺度裂缝的地震相应影响因数。本文通过对比不同岩石属性所引起的反射系数差异，分析不同岩石属性对反射系数的影响。

关键词：AVAZ方法；小尺度裂缝；岩石属性；裂缝预测

中图分类号：P613 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）22-0147-02

1 引言

裂缝广泛分布于地球介质中并且具有多尺度的特点，裂缝尺度对于油气勘探和开发有着重要的意义。裂缝一般分为大、中、小尺度三种类型。张涛等人的研究证明，最大曲率和照明3D属性在大尺度断裂及裂缝发育带识别方面具有优势；纵波方位各向异性（AVAZ）裂缝检测方法能够提供关于裂缝密度及分布范围方面较为详实的信息；地震多属性融合技术可综合各属性的优点，实现从小尺度裂缝到大尺度裂缝带的预测，刻画白垩系碳酸盐岩裂缝型储层的分布[1]。陈双全等人研究指出，Hudson理论考虑到了裂缝尺度对纵波速度和纵波各向异性的影响，但是忽略了其对横波速度和横波各向异性的影响[2]。代瑞雪等人研究指出，以叠前方位各向异性裂缝预测为主、叠后地震属性及应力场分析为辅的裂缝预测方法能准确描述裂缝的走向和构造[3]。杜炳毅等人研究表明，未加噪声和信噪比为3的合成宽方位叠前道济均能反演得到符合地震反演精度的弹性参数，噪声对杨氏模量的反演影响较小，不含噪声时泊松比和各向异性梯度的反演精度更高，与真实值吻合程度较高[4]。本文从岩石属性方面来描述AVAZ方法，并分析了岩石属性的差异对反射系数的影响，为相关处理解释工作提供了一些可以参考的思路和方法。

2 方法原理

3 方法测试

为了研究岩石属性对小尺度裂缝的影响程度，本文取反射因数的范围在-2～2，利用新推导的公式（2）求取不同入射角（0°～45°）和方位角（0°～360°）的P波AVO反射系数，分析该反射因数范围对反射系数的影响。

本文研究在其他岩石属性相同的情况下，某种岩石属性的改变会造成反射系数的的结果。图1在两层界面下，岩层体积模量的差异对反射系数的影响范围在-0.8～0.8。图2表示岩石剪切模量对反射系数的影响，证明岩层剪切模量的差异在入射角度较大的时候对反射系数的影响剧烈。图3是岩石密度对反射系数的影响。图4、图5分别是法向及切向裂缝弱毒参数的差异对反射系数的影响。裂缝弱度在小反射角度的情况下，影响反射系数值较小。但在大反射角的情况下，影响反射系数较大。裂缝弱度方位角范围0-90°内，反射系数值会随着方位角的增加而减少。

4 结论与讨论

本文针对小尺度裂缝的AVAZ方法进行了优化，并分析了不同岩石属性对反射系数的影响，取得了一下成果：

（1）对小尺度裂缝的描述，一般采用AVAZ方法，但都是从弹性波的属性反面来描述该尺度裂缝。本文希望通过优化AVAZ方法，用岩石属性来反演小尺度裂缝。（2）本文分析了不同岩石属性参数和岩石弱度参数的差异对反射系数的影响，说明岩石属性会影响地震波的采集效果。（3）AVAZ方法反演直接求取岩石属性会更好的描述地层小尺度裂缝的发育状况。

参考文献

[1]张涛，佘刚，李苗，等.A油田白垩系碳酸盐岩裂缝型储层综合预测技术研究[J].石油物探，2015，（6）：770-779.

[2]陈双全，曾联波，黄平，等.多尺度裂缝综合预测应用研究（英文）[J].Applied Geophysics，2016，（1）：80-92.

[3]代瑞雪，冉崎，关旭，等.多尺度裂缝地震综合预测方法——以川中地区下寒武统龙王庙组气藏为例[J].天然气勘探与开发，2017，（2）：38-44.

[4]Du Bingyi， Yang Wuyang， Wang Enli， et al.AVAZ inversion based on Young's modulus， Poisson's ratio and anisotropy gradient in fractured media[J].Geophysical Prospecting for Petroleum，2015，54（2）：218-225.

[5]杨臣明.基于Gray方程的三参量AVO反演及煤层气富集区预测[J].煤田地质与勘探，2017，（4）：141-143.

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[7]韩旭，郭智奇，徐聪，等.非均匀各向异性储层地震AVAZ响应模拟及分析[J].世界地质，2018，（2）：283-292.