4-地球物理类-高温高压储层地震岩石物理研究-杜向东、朱振宇

最新修正版研究总院博士后课题立项申请表地球物理专业立项课题名称高温高压储层地震岩石物理研究立项课题研究时长2020年7月－2022年7月立项人姓名杜向东朱振宇岗位名称研究总院地球物理总师地球物理方法首席工程师专家级别总院专家/无一、立项背景、目的及必要性岩石物理是地球物理学的重要分支之一。岩石物理是将地球物理数据转化为储层、流体乃至油气藏地质参数的重要桥梁。本项博士后课题拟针对南海西部高温高压储层勘探开发中面临的主要问题，开展高温高压条件下储层的地震岩石物理研究。开展高温高压储层岩石物理骨架及流体性质的计算，结合相关岩石物理实验数据及实际地震反射特征，分析储层及含油气特性与地震响应之间的定量关系，从而提供基础指导及定量储层解释手段，提高高温高压储层及含油气性预测精度，降低勘探风险。琼东南盆地位于南海盆地西北缘，夹于欧亚板块、印支板块和太平洋板块之间，总体呈NE向延伸的新生代陆缘拉张性盆地，是我国南海北部深水区油气勘探的重要领域之一。琼东南盆地深水区是指该盆地水深大于300m的区域,面积约50000km2，主要包括中央拗陷和南部隆起2个一级构造单元，中央坳陷深水区部分主要由乐东凹陷陵水凹陷、北礁凹陷松南凹陷、宝岛凹陷、长昌凹陷以及陵南低凸起松南低凸起组成。现有勘探成果揭示，琼东南盆地深水区是一个油气资源前景广阔的新生代盆地。但是该地区的主要含油气储层受到高温和超压的影响，目前勘探情况不佳，亟需开展有针对性的研究。本博士后课题将结合南海琼东南盆地高温高压油气藏勘探开发研究的需求，依托中海油研究总院勘探研究院承担的有限公司科研条件平台建设项目“岩石物理实验平台建设”，开展高温高压储层地震岩石物理基础研究，分析岩石骨架及流体性质变化规律及地震响应特征。基于相关岩石物理实验数据分析协助解决科研生产相关问题，为高温高压油气藏的储层预测工作提供指导；且十几年来，研究总院结合各类课题开展了大量的岩石物理测试及岩石地震属性分析方面的技术研发及实际应用工作，对深入研究和开展岩石物理约束条件下的地震储层预测提供了研究条件。二、国内外研究现状岩石物理是将地球物理数据转化为储层、流体乃至油气藏地质参数的重要桥梁，是油气勘探、生产中不可或缺的一门应用学科，国内外多所著名高校和大型石油公司都拥有自己的岩石物理实验室，技术发展迅猛。基础岩石物理数据分析在相应的油气田勘探开发中都发挥了重要作用。针对高温高压储层的岩石物理特性，油公司及科研机构都开展了大量的研究工作。刘巍（2002）运用超声波脉冲透射法、透射—反射联用法和频谱振幅比法研究了常见岩石的弹性纵波速度、振幅、总能量、频谱和衰减等动力学特征随压力和温度的变化特征；向丹（2002）通过高温高压岩心实验研究了压力温度对于岩石渗透率的影响，用于指导油气藏的高效开发；Walls（2005）研究了高温高压条件下孔隙流体特性对地震波响应特征的影响；Johnston（2005）研究了不同温度及压力条件下页岩特性的影响；Chen等（2006）对砂岩的干燥和油饱和样品进行了超声波速度测量，研究了压力对于地层速度各向异性的影响；Jaya等（2008）以实验为基础、结合Gassmann理论研究了地层温度对于含流体饱和岩石的速度以及地震波衰减特性的影响；Zadeh等（2009）通过研究高温对于地层物性和地震响应的影响指导重油的开发；Yuan等（2013）研究了温度压力对油砂特性的影响；Spencer等（2013）通过实验研究了温度对于沥青的速度、衰减以及粘滞性的影响；未晛等（2015）利用岩心实验研究了致密砂岩物性参数和压力对地震波速度的影响；Rabbani等（2017）研究了不同物性条件下碳酸盐岩储层纵、横波速度随温度和压力变化规律。高温高压条件下的岩石物理特性研究对于研究储层地震反射特征有着至关重要的意义。通过岩石物理研究不同温压条件对储层岩石的弹性特性的影响，为构建储层岩石物理模型、描述储层地球物理特征、构建储层预测方法、制定油气藏开发方案奠定理论基础。但是目前在南海西部深水区尚未开展系统、有效的相关基础研究工作。三、研究内容及关键技术1、高温高压储层岩石骨架弹性参数规律分析分析温压条件变化对孔隙结构，孔隙类型，矿物成分等骨架因素的影响，计算干岩石骨架的弹性参数，统计和分析相关实验数据，研究不同温压条件下干岩石弹性性质的变化规律。2、高温高压储层孔隙流体弹性参数规律分析分析温压变化对孔隙流体的影响，计算不同孔隙流体的弹性参数，统计和分析相关实验数据，研究不同温压条件下流体性质的变化规律。3、高温高压储层地震岩石物理模型构建分析研究区岩石弹性（模量、速度、密度等）与物性参数（岩性、孔隙度、流体等）之间的响应规律，结合研究区不同岩性的岩芯的岩石物理实验结果，构建地震岩石物理模型，研究储层岩性及流体的敏感弹性参数及其规律。四、实用价值、市场前景及效益海洋勘探具有高成本、高风险特点，尤其是南海莺琼盆地高温高压储层勘探风险更大，成本更高。针对高温高压储层特点，通过岩石物理实验数据分析和地震岩石物理方法研究，约束及指导地震储层预测，能够减少储层及含油气性预测的多解性，提高预测精度，降低勘探风险，对高温高压油气藏勘探和开发具有重要的经济效益及社会效益。五、预计工作量、研究进度计划、经费计划2020.7-2020.9：调研、开题、岩石物理实验数据收集分析；2020.10-2021.4：莺歌海/琼东南盆地高温高压储层岩石骨架弹性性质研究；2021.5-2021.10：莺歌海/琼东南盆地高温高压储层流体弹性性质研究；2021.11-2022.3：岩石物理模型建立及靶区高温高压储层预测应用；2022.4-2022.6：编写报告、出站答辩。经费预算（单位：万元）分项内容费用金额1、差旅费1.52、资料及文献费0.53、版面费\知识产权事务费1.04、资料打印费0.5合计4.0六、依托项目及其它支持情况课题将依托中海油研究总院勘探研究院承担的有限公司科研条件平台建设项目“岩石物理实验平台建设”（研究期限为2018年至2020年）和国家自然科学基金企业创新发展联合基金课题“渤海潜山裂缝性储层地震响应机理及精确成像方法”（研究期限为2020年至2023年），能够为本课题提供所需研究经费等相关资源支持。七、预期研究成果及验收标准1、高温高压储层的岩石物理规律；2、高温高压储层的岩石物理模型；3、高温高压储层的地震岩石物理量版；4、地震岩石物理约束下的高温高压储层预测。5、在核心及以上期刊至少发表2篇学术论文。八、对所招博士后的期望1、有岩石物理实验基础；2、有扎实的岩石物理理论基础；3、有一定的地震资料解释工作经验；4、有较好的计算机编程及数据分析能力。立项申请人意见：签字：年月日依托项目负责人审查意见：签字：年