4-地球物理類-高溫高壓儲層地震巖石物理研究-杜向東、朱振宇

最新修正版研究總院博士后課題立項申請表地球物理專業(yè)立項課題名稱高溫高壓儲層地震巖石物理研究立項課題研究時長2020年7月－2022年7月立項人姓名杜向東朱振宇崗位名稱研究總院地球物理總師地球物理方法首席工程師專家級別總院專家/無一、立項背景、目的及必要性巖石物理是地球物理學(xué)的重要分支之一。巖石物理是將地球物理數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為儲層、流體乃至油氣藏地質(zhì)參數(shù)的重要橋梁。本項博士后課題擬針對南海西部高溫高壓儲層勘探開發(fā)中面臨的主要問題，開展高溫高壓條件下儲層的地震巖石物理研究。開展高溫高壓儲層巖石物理骨架及流體性質(zhì)的計算，結(jié)合相關(guān)巖石物理實驗數(shù)據(jù)及實際地震反射特征，分析儲層及含油氣特性與地震響應(yīng)之間的定量關(guān)系，從而提供基礎(chǔ)指導(dǎo)及定量儲層解釋手段，提高高溫高壓儲層及含油氣性預(yù)測精度，降低勘探風(fēng)險。瓊東南盆地位于南海盆地西北緣，夾于歐亞板塊、印支板塊和太平洋板塊之間，總體呈NE向延伸的新生代陸緣拉張性盆地，是我國南海北部深水區(qū)油氣勘探的重要領(lǐng)域之一。瓊東南盆地深水區(qū)是指該盆地水深大于300m的區(qū)域,面積約50000km2，主要包括中央拗陷和南部隆起2個一級構(gòu)造單元，中央坳陷深水區(qū)部分主要由樂東凹陷陵水凹陷、北礁凹陷松南凹陷、寶島凹陷、長昌凹陷以及陵南低凸起松南低凸起組成?，F(xiàn)有勘探成果揭示，瓊東南盆地深水區(qū)是一個油氣資源前景廣闊的新生代盆地。但是該地區(qū)的主要含油氣儲層受到高溫和超壓的影響，目前勘探情況不佳，亟需開展有針對性的研究。本博士后課題將結(jié)合南海瓊東南盆地高溫高壓油氣藏勘探開發(fā)研究的需求，依托中海油研究總院勘探研究院承擔(dān)的有限公司科研條件平臺建設(shè)項目“巖石物理實驗平臺建設(shè)”，開展高溫高壓儲層地震巖石物理基礎(chǔ)研究，分析巖石骨架及流體性質(zhì)變化規(guī)律及地震響應(yīng)特征?；谙嚓P(guān)巖石物理實驗數(shù)據(jù)分析協(xié)助解決科研生產(chǎn)相關(guān)問題，為高溫高壓油氣藏的儲層預(yù)測工作提供指導(dǎo)；且十幾年來，研究總院結(jié)合各類課題開展了大量的巖石物理測試及巖石地震屬性分析方面的技術(shù)研發(fā)及實際應(yīng)用工作，對深入研究和開展巖石物理約束條件下的地震儲層預(yù)測提供了研究條件。二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀巖石物理是將地球物理數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為儲層、流體乃至油氣藏地質(zhì)參數(shù)的重要橋梁，是油氣勘探、生產(chǎn)中不可或缺的一門應(yīng)用學(xué)科，國內(nèi)外多所著名高校和大型石油公司都擁有自己的巖石物理實驗室，技術(shù)發(fā)展迅猛。基礎(chǔ)巖石物理數(shù)據(jù)分析在相應(yīng)的油氣田勘探開發(fā)中都發(fā)揮了重要作用。針對高溫高壓儲層的巖石物理特性，油公司及科研機構(gòu)都開展了大量的研究工作。劉巍（2002）運用超聲波脈沖透射法、透射—反射聯(lián)用法和頻譜振幅比法研究了常見巖石的彈性縱波速度、振幅、總能量、頻譜和衰減等動力學(xué)特征隨壓力和溫度的變化特征；向丹（2002）通過高溫高壓巖心實驗研究了壓力溫度對于巖石滲透率的影響，用于指導(dǎo)油氣藏的高效開發(fā)；Walls（2005）研究了高溫高壓條件下孔隙流體特性對地震波響應(yīng)特征的影響；Johnston（2005）研究了不同溫度及壓力條件下頁巖特性的影響；Chen等（2006）對砂巖的干燥和油飽和樣品進行了超聲波速度測量，研究了壓力對于地層速度各向異性的影響；Jaya等（2008）以實驗為基礎(chǔ)、結(jié)合Gassmann理論研究了地層溫度對于含流體飽和巖石的速度以及地震波衰減特性的影響；Zadeh等（2009）通過研究高溫對于地層物性和地震響應(yīng)的影響指導(dǎo)重油的開發(fā)；Yuan等（2013）研究了溫度壓力對油砂特性的影響；Spencer等（2013）通過實驗研究了溫度對于瀝青的速度、衰減以及粘滯性的影響；未晛等（2015）利用巖心實驗研究了致密砂巖物性參數(shù)和壓力對地震波速度的影響；Rabbani等（2017）研究了不同物性條件下碳酸鹽巖儲層縱、橫波速度隨溫度和壓力變化規(guī)律。高溫高壓條件下的巖石物理特性研究對于研究儲層地震反射特征有著至關(guān)重要的意義。通過巖石物理研究不同溫壓條件對儲層巖石的彈性特性的影響，為構(gòu)建儲層巖石物理模型、描述儲層地球物理特征、構(gòu)建儲層預(yù)測方法、制定油氣藏開發(fā)方案奠定理論基礎(chǔ)。但是目前在南海西部深水區(qū)尚未開展系統(tǒng)、有效的相關(guān)基礎(chǔ)研究工作。三、研究內(nèi)容及關(guān)鍵技術(shù)1、高溫高壓儲層巖石骨架彈性參數(shù)規(guī)律分析分析溫壓條件變化對孔隙結(jié)構(gòu)，孔隙類型，礦物成分等骨架因素的影響，計算干巖石骨架的彈性參數(shù)，統(tǒng)計和分析相關(guān)實驗數(shù)據(jù)，研究不同溫壓條件下干巖石彈性性質(zhì)的變化規(guī)律。2、高溫高壓儲層孔隙流體彈性參數(shù)規(guī)律分析分析溫壓變化對孔隙流體的影響，計算不同孔隙流體的彈性參數(shù)，統(tǒng)計和分析相關(guān)實驗數(shù)據(jù)，研究不同溫壓條件下流體性質(zhì)的變化規(guī)律。3、高溫高壓儲層地震巖石物理模型構(gòu)建分析研究區(qū)巖石彈性（模量、速度、密度等）與物性參數(shù)（巖性、孔隙度、流體等）之間的響應(yīng)規(guī)律，結(jié)合研究區(qū)不同巖性的巖芯的巖石物理實驗結(jié)果，構(gòu)建地震巖石物理模型，研究儲層巖性及流體的敏感彈性參數(shù)及其規(guī)律。四、實用價值、市場前景及效益海洋勘探具有高成本、高風(fēng)險特點，尤其是南海鶯瓊盆地高溫高壓儲層勘探風(fēng)險更大，成本更高。針對高溫高壓儲層特點，通過巖石物理實驗數(shù)據(jù)分析和地震巖石物理方法研究，約束及指導(dǎo)地震儲層預(yù)測，能夠減少儲層及含油氣性預(yù)測的多解性，提高預(yù)測精度，降低勘探風(fēng)險，對高溫高壓油氣藏勘探和開發(fā)具有重要的經(jīng)濟效益及社會效益。五、預(yù)計工作量、研究進度計劃、經(jīng)費計劃2020.7-2020.9：調(diào)研、開題、巖石物理實驗數(shù)據(jù)收集分析；2020.10-2021.4：鶯歌海/瓊東南盆地高溫高壓儲層巖石骨架彈性性質(zhì)研究；2021.5-2021.10：鶯歌海/瓊東南盆地高溫高壓儲層流體彈性性質(zhì)研究；2021.11-2022.3：巖石物理模型建立及靶區(qū)高溫高壓儲層預(yù)測應(yīng)用；2022.4-2022.6：編寫報告、出站答辯。經(jīng)費預(yù)算（單位：萬元）分項內(nèi)容費用金額1、差旅費1.52、資料及文獻費0.53、版面費\知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)費1.04、資料打印費0.5合計4.0六、依托項目及其它支持情況課題將依托中海油研究總院勘探研究院承擔(dān)的有限公司科研條件平臺建設(shè)項目“巖石物理實驗平臺建設(shè)”（研究期限為2018年至2020年）和國家自然科學(xué)基金企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展聯(lián)合基金課題“渤海潛山裂縫性儲層地震響應(yīng)機理及精確成像方法”（研究期限為2020年至2023年），能夠為本課題提供所需研究經(jīng)費等相關(guān)資源支持。七、預(yù)期研究成果及驗收標(biāo)準(zhǔn)1、高溫高壓儲層的巖石物理規(guī)律；2、高溫高壓儲層的巖石物理模型；3、高溫高壓儲層的地震巖石物理量版；4、地震巖石物理約束下的高溫高壓儲層預(yù)測。5、在核心及以上期刊至少發(fā)表2篇學(xué)術(shù)論文。八、對所招博士后的期望1、有巖石物理實驗基礎(chǔ)；2、有扎實的巖石物理理論基礎(chǔ)；3、有一定的地震資料解釋工作經(jīng)驗；4、有較好的計算機編程及數(shù)據(jù)分析能力。立項申請人意見：簽字：年月日依托項目負(fù)責(zé)人審查意見：簽字：年