丹麦东部海相碳酸盐岩横波速度预测
汇报人：杨志鹏
学号：1010201224
指导教师：袁合民
学院：地球物理与信息技术学院
目
录
一 /
研究背景和意义
二 /
研究内容和模型介绍
三/
研究结果和分析
四/
误差分析和结论
第一部分
研究背景和意义
研究背景
1、白垩是海相碳酸盐岩；
2、白垩在欧洲分布广泛；
图片来源：参考文献？
3、白垩用途广泛，包括：油气储层、农业、工业用途等。
因此，了解白垩的物理性质并找出这些参数如何影响地震数据有着非常广泛的意义。
研究背景
 Fabricius在2002年通过对丹麦北海South Arne油田三口井的测井数据进行处理，研究含油白垩的弹性模量，发现
在150 m的垂直间隔内，压实会导致孔隙度随深度而降低，同时硬化会导致弹性模量增加；
 Fabricius在2003年基于P波速度和白垩的密度数据，建立了一个新的白垩系沉积物的弹性模型，该模型通过设定
IF值，来估计骨架内部起到支撑作用的矿物的占比，来计算白垩整体的模量。
 Japsen在2005年对北海South Arne油田的白垩样品测量了横波和纵波速度并将这些结果与基于Gassmann理论的预
测结果进行了比较，发现横波和纵波速度与干燥样品和水和饱和样品的孔隙度密切相关；
 Scotellaro在2007年对碳酸盐岩进行全面的研究，重点研究了样品的矿物成分和微观结构对孔隙度与速度之间相
关性的影响以及压力和速度之间的相关性，发现矿物成分影会响碳酸盐岩的速度与孔隙度之间的相关关系；
 Olsen在2007年对丹麦Nana油井的白垩样品进行研究，测量储层白垩的静态和动态杨氏模量，发现对于干燥白垩
上的应变测量，动态和静态杨氏模量大致相等，对于水饱和白垩，动态杨氏模量大于测得的静态杨氏模量。
 Das在2016年研究了一种适用于压实较好的白垩的建模流程，能够利用压力、孔隙度以及流体饱和度的变化来
预测储层的有效弹性模量和密度；
第二部分
研究内容和模型介绍
研究内容
 调查丹麦北海地区白垩的地质背景；
 调查白垩的岩石物理性质相关参数；
 参照实验数据找出孔隙度等因素对横纵波速度的影响；
 结合Iso-frame模型以及丹麦测井数据对横波速度进行预测；
 分析结果调整程序，优化预测结果。
模型介绍
白垩的密度和弹性模量与其矿物组成、孔隙度、和含水饱和度有关:
密度： b  (1   )  s   S w  w   (1  S w )  a
弹性模量 iso-frame (IF) model
那个ＩＦ模型示意图，我给你发的ｐｐｔ里有
的
(Fabricius 2003)
V p  ( K IF  4 / 3GIF ) / b
Vs  GIF / b
第三部分
研究结果和分析
模型结果分析
纵横波速度随孔隙度增大而减小，随ＩＦ值增大而增大
模型结果分析
数据来源：Japsen， 2002
孔隙度越大，ＩＦ值越小
横波对应ＩＦ值高于纵波
模型结果分析
数据来源：Fabricius， 2005
孔隙度越大，ＩＦ值越小
横波对应ＩＦ值高于纵波
模型结果分析
数据来源：Rogen， 2005
孔隙度越大，ＩＦ值越小
横波对应ＩＦ值高于纵波
模型结果分析
原始IF模型预测流程图
图片再放大一些
模型结果分析（原始IF模型得到的横波速度预测结果）
井数据来自丹麦北海的Valdemar油田的OB-2X和OB-3X测井
OB-2X
OB-3X
模型结果分析
横波对应的IF值大于纵波对应的IF值
模型结果分析
模型结果分析
改进模型
调整IF模型得到的横波速度预测流程图
图片再放大一些
改进模型结果
利用差值关系得出的预测结果：
OB-2X
OB-3X
改进模型结果
利用比值关系得出的预测结果：
比值关系预测效果优于差值关系
OB-3X
第四部分
误差分析与结论
误差分析
白垩可能含有多种矿物成分
1.本次使用的IF模型中假定的的是纯白垩，但在实际情况中不同地区白垩成分不
一，可能导致计算IF值出现差异。因此本次修改的模型适用于白垩内部方解石含
量较高的地区。
方解石含量较高的白垩
2.本次测试中所用到的IF_P和IF_S之间的相关关系，是从实验室数据中获取的纵
横波速度计算而来，且其本身的拟合就存在一定不确定性，当应用于实际测井数
据中的时候，由于实际环境内频率、岩性、压力等其他因素的不确定性，导致同
样的模型在预测井中数据时会存在一定偏差。
影响
结论
基于
实验
根据
根据前人测量的实际数据，获得岩石的密度、孔隙度、内部矿物组成以及
各个矿物的模量等信息，利用Iso-frame模型，通过实测横波速度和纵波速度，
横波速度对应的ＩＦ值大于纵波速度对应的ＩＦ值
对IF值进行反演之后，发现横波数据计算得出的IF值大于纵波速度计算得出的IF
值，且二者之间存在一定的比值关系，该比值关系随孔隙度变化，呈负相关。
利用该比值关系改进了横波速度预测模型。在实际测井数据应用中
改进Iso-frame模型并将比值关系应用于实际测井数据中，通过纵波数据计
算得出的IF_P，对横波速度的预测结果与实际值有较大的偏差，而通过比值关系
计算得出的IF_S预测的横波速度与实际数据的误差更小，预测效果更好。
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