明老师找油-16-论岩石物理规律的普视性和区域性

Ming170

明老师找油-16-论岩石物理规律的普视性和区域性

前言：

岩石物理是利用物理手段研究地下岩石的技术和方法，由于我们研究的岩石具有相似性，比如在不同沉积盆地中的砂泥岩地层，孔隙度类似的石英砂岩的规律基本一致，我们就可通过已钻井测井响应分析，总结不同岩性的岩石物理规律，建立相对应的岩石物理解释量版。当然由于不同沉积盆地的沉积环境不同、岩性组合不同、压实规律和岩石物理规律也会有一些差异，表现为在整体规律基础上的区域性特征，需要引起研究人员的足够重视。

一、岩石物理规律的普视性

在地球表面的岩石，无论是沉积岩、岩浆岩还是变质岩都是由各种矿物组成的，每种矿物都有其独特的岩石物理参数，比如石英矿物的密度为2.65g/cc，速度5500m/s  Vp/Vs为1.57；灰岩（calcite）矿物的密度为2.71g/cc，速度6200m/s  ；白云岩（dolomite）矿物的密度为2.85g/cc，速度6900m/s  ；这在全球各个盆地取样测量的结果基本是一致的，泥岩由于岩性比较复杂，各地测量差异较大，但总体趋势也是一致的。

从各个盆地岩石物理弹性测量统计的规律看也基本是一致的，比如大家常用的速度-密度公式（gardner公式），纵横波关系公式（mudrock公式，Han公式等），这些从墨西哥湾盆地或北海盆地得到的经验在其他很多地区也都在应用，且应用效果也还不错。

在前几年承担一个中亚的项目，合成记录表明井震关系不好(图1)，但检查测井声波和密度资料没有问题，地震质控也没有问题。该区没有横波资料，岩石物理规律不清，在此情况下，我们借鉴中国东部某盆地类似岩性、类似物性地层的岩石物理规律和参数，进行岩石物理建模，得到横波资料，开展叠前正演，正演道集很好地解释了井震不符的原因，并提取出了稳定的AVO子波，在此基础上开展弹性阻抗反演，储层预测结果和实钻井吻合很好，并得到后续5口后验井的验证,证明方法的可靠性。

二、岩石物理规律的区域性

由于每个盆地的岩性、物性、埋深、压实、热演化等均有差异，在总体岩石规律基本一致的情况下，每个盆地在岩石物理细节上也存在一些差异，尤其是岩性比较复杂或者压实差异较大时更需要针对性岩石物理分析，不能认为别人已经在其他盆地做过类似研究，就可以直接拿来主义，别人测量的岩石物理规律只适用于那块岩样，以及和那块岩样非常类似的地层的岩石物理关系，差别越大，其岩石物理的误差也会越大，这直接导致后期储层研究的风险的增加。

比如看各个弹性参数同深度的变化关系，可以看到，绿线是墨西哥湾的变化趋势线，红色为本盆地变化趋势线，二者差异很大，这直接造成不同深度的地震AVO响应发生很大变化，会直接影响后续地震储层预测和流体检测。如果盲目拿来主义，直接应用，势必会对后期的储层预测带来很大偏差。

三、岩石物理参数的敏感性问题

岩石有很多物理性质，但不是所有物理参数都是我们关注的，作为一个石油勘探工作者，我们希望了解地下三维的构造和储层展布，测井只是在井点处能比较好地反映地下目的层深度及储层发育状态，要想推广到三维空间，我们还需借助三维地震资料，因此要优选地震和测井都能表征的并且对岩石岩性和物性敏感的参数，来进行研究，才能有助于理解地下岩石特征。这样可以利用的参数主要是岩石的弹性参数，如纵波阻抗、横波阻抗、密度、纵横波速度比、杨氏模量、拉梅系数、剪切模量等。

通过地震振幅，可以得到的最稳定物理量是纵波阻抗，通过叠后反演就可获得，它对岩性有一定的表征能力，对物性有很好的表征能力，也会受到流体影响；通过叠前反演可以得到比较稳定的横波阻抗，进而得到纵横波速度比，Vp/vs对岩性有很好的识别能力，对物性不很敏感，对流体有一定的识别能力；密度是一个很好的岩性和物性识别曲线，但由于密度只在叠前地震道集的大入射角才能反映出来，反演得到稳定密度项的难度很大；

当然，要想降低研究的多解性，我们可以在前述弹性参数优化的基础上，利用交会研究的方法，及多种弹性参数所长，来更好地区分岩性物性和含流体性。

结论：

岩石物理研究的地下岩石有其共性，同时岩石性质又是复杂的，且不同区域有不同的规律，因此岩石物理分析和模型建立时一定要开展适用性研究。一方面，要基于地震波在岩石中传播的规律，建立尽可能确切的岩石物理性质各因素间相互联系的理论模型，这是岩石物理研究的基础；另一方面，要明确不可能得到一种普遍的理论模型或者经验公式，因此应用理论模型或者经验公式时，必须要了解各自的适用范围、假设条件和关键参数，简单的外推可能导致错误的结果，要用本区的实际数据对通用模型进行标定和修正。