科罗拉多州rulison油田vp/vs波速比对提高致密砂岩气藏特征的解读。
摘要。波阻抗反演以及p波、s波波速比描述为提高气藏表征提供了有价值的信息。在科罗拉多州的rulison油田，最佳储层砂岩可以用p波和s波**振幅比值来描述。
这种方法产生明显的结果，**衍生p波s波速度比值与**衍生波速比有很好的相关关系。速度比是致密砂岩环境中储层岩石质量的主要决定量。通过实验室中岩心样本的测量可以看出，气体的存在降低了波速比的异常值，低于1.
6。我们从多分量**资料得到的波速比证实了这个结果。。
简介。像rulison油田的非常规气藏开发变得很昂贵也更具有挑战性。由于储层的非均质性，行业上采取的探测方法是完善多井密度空间分布，希望含气砂岩可以被找到和开采。
一个经常遇到的问题是在井与井之间建立砂体之间的连通性甚至在10英亩空间上。另一个重要的问题是流动的间隔是什么以及在整个生产周期中哪些井在被完成的时候没有被添加。
多分量**给分析p波s波波形速度提供了可能。在这篇文章中，我们把波速比当做整个致密砂岩气环境里提高油藏特征和岩性识别的内容的解释工具。通过估计波形比的幅度衍生值，我们展示它们对前景识别的适用性以及确定最佳井位规划。
波速比估测方法。
从多分量**振幅提取的速度比vp/ vs的流程图，如图1，输入值是3-d零点偏移和被记录下的波在时间域的偏移反射率数据。叠后**振幅的应用保证了高的信号 - 噪声比和更可靠的最终估计。
**波阻抗反演是工作流程的主要步骤。因为在所述**带宽上，任何反演算法提供了相同的结果，反演机制对vp/ vs的估测的选择不是实质性的。我们使用基于模型的反演技术，它在汉普森与russell可用。
p波和s波阻抗低频表面模型由该研究区域一个控制井中的交叉偶极子数据计算得到（该井的信息也可用于**校准、解释以及研究岩石的弹性和岩性关系研究）。反演得到一个从p波、ss-或ps波数据中生成的p波和s波阻抗值数据体。这些输出在输入**的原始时域，包含了一个宽带频域范围。
在计算阻抗值比之前，它们需要被转换成同一水平刻度。我们发现用时间比用深度能更好地完成这个步骤。我们对每一个波相通过偶极子声波测井pp-,ss-和ps-波形数据估算出有一个缩放因子性质的深度-时间曲线。
因此，从多组分反射率数据解释，所产生的曲线的深度链接到地层层位，无需转换整个**数据体。伴有p波和s波阻抗比值的同等时间域下的时间标度的反演结果显示了vp/vs波速比。输出的波速比分辨率由输入的多分量**数据分辨率决定。
为了测试结果的稳健性，我们将得到的vp/vs轨迹和测井得到的vp/vs曲线进行了比较。在控制井位置中，感兴趣的间隔中的两个信号的相关系数是0.8，在遥远的盲试验井中测得的相关系数是0.
6。地质背景。**数据是在2024年于rulison油田获得的。这片油田是美国科罗拉多西部piceance盆地的一部分。.
主要的生产层段是williams fork 组煤层。williams fork储层包含了在含气下倾层和含水上倾层（johnson等，1987）的连续型盆地中心气藏中的含气砂岩。河流相砂岩储层厚度和横向范围变化很大。
在williams fork底层独立的点坝沉积通常小于15英尺，通常有500-1000英尺的横向范围。更厚的横向连续砂石可达到厚度超过100英尺（洛伦兹等人，1985；科尔和cumella,2003）。rulison油田的生产层段位于一个结构性的突出部分，厚度大约2000英尺。
vp/vs对于岩性的灵敏度。
将p波和s波结合能提供比任一单独模式更好的特征属性。p波和s波的速度比是岩石的弹性特性。我们利用这一特性描述储层。
研究区表现出非常复杂的地质情况，我们以此创建一个高度非均质储层环境。储层由砂岩、页岩和泥质砂岩混合组成。与传统的储层不同，致密含气砂岩不包含自由水。
在rulison油田，水集中在储层之上，在高达2000英尺的间隔内一个不寻常储层面含有一种不含自由水的连续气体。。
岩性特征与vp/vs波速比之间有一个直接关系，可以用来识别储层中的砂体。为了确定岩石弹性特性和岩性之间的关系，我们首先从声波测井数据和剪切阻抗以及p波和s波的比率进行计算。图表2中显示了这些绘制的弹性参数与岩性指标的关系——总伽马射线。
数据按深度以彩色标示，深度间隔在储层中。
红色曲线代表了绘制参数的一般趋势。两个阻抗（图2a和2b）显示了趋势线中的一个在80 api的变化点，这是我们对应切断了储层砂岩。
如果只利用p波阻抗可能导致模棱两可的结论，因为相同的阻抗值可能对应不同的伽马射线api数，正如观察到的图(图2a)。s波阻抗 (图2 b)揭示了更加可辨识的结果，结果显示在沙地区域，阻抗值保持相对稳定，但在页岩区阻抗值迅速减小。在图2c的趋势线在横坐标和纵坐标值轴均保持向更小的值直线下降意味着vp / vs对岩性更加敏感。
岩心样品的测量，通过测井分析的支持， 揭示绝对数字对vp / vs的分类。根据罗哈斯(2005)，致密砂岩通常情况下vp / vs值小于1.7，但是页岩通常大于1.
7。含气饱和的砂岩的存在更进一步降低了vp / vs之比（1.6或更新的vp/vs之比)，并且过压条件可以使vp / vs降到1.
5以下。在这些条件下，我们确定主要vp / vs速度比的截止值来解释和描绘前景。
解释和识别前景。
尽管单个砂体依靠**反射数据是无法解决的，但是大块的砂岩是可以监测到的。从**振幅衍生的vp / vs速度比量作为输入**数据有着相同的垂直和水平分辨率。据估计，**波长是400英尺。
**垂直分辨率的范围是波长的1/4到 1/8，而在我们的例子中**波长大约从100变化到50英尺时。因此，通过使用vp / vs结果，我们可以探测到可低至50英尺厚度的由多通道合并形成的砂体。
我们进一步研究vp/vs的值在储层内投射在三维角度所获得的量的分布。结合的方案和垂直区域揭示了vp / vs在时间和空间的变化以及储层质量的变化。衍生自pp -和s11波型**振幅的vp / vs多维数据集如图3所示。
彩条代表异常低的值(1.5及以下)对应于潜在的储层。突出显示的区域可以解释为在过压条件下的绕过值（旁通层）。
根据图的特性， 储层间各个区域的平均面积约30英亩(1268190平方英尺)以及垂直地带范围是从50到100英尺。
说明数据的柱状图和振幅分析表现出大量的绕射耗时（柱状图和振幅所示数据的分析表现出相当大量的旁通层）。体积上，大约20%的储层包含vp / vs值的变化范围为1.5到1.
6（该值是含气饱和砂岩的估算截断值）的地区。甚至在10英亩的井距，我们认为目前的20%的天然气是绕射（特征）（被绕过的）。我们根据高分辨率的vp / vs 量可以在第一次就有效地确定井目标。
产生的间隔可以被看成数据切片。通过分析较小储层段我们能够证明耗尽区。我们通过削薄储层部分来划分2000英尺的储层厚度，每次约100英尺。
这些部分代表在100英尺的间隔内vp / vs的平均值。图4所示的一个例子是一个水平切片。图示的间隔是5600 - 5700英尺，这对应于上游储层区间。
vp / vs图显示了低值vp / vs的一般南北分布趋势。局部异常低的vp / vs可以在最好的生产井周围观察到，克劳夫19和rmv 68 - 21。因此，研究的区间包含了进一步发展的有利条件。
这些井也位于由虚线椭圆标出轮廓的高**褶皱区，它证实了估计的可靠性。底层的间隔内，5700 - 5800英尺，存在一个类似的趋势，但是低vp / vs异常在井rmv 68 – 21周围不出现。由于页岩含量有助于更高的vp / vs，砂/页岩比在这个特定的部分很低。
三维体积和间隔切片分析的生产部分提供了在地下储层中的分布和连通性的定义。当打新目标井的时候，考虑这个因素是很重要的。根据提取的信息，通过规划和利用倾斜井，流域面积可以扩大而且提高生产效率。
结论。我们首次通过从速度比vp / vs数据体中提取的波阻抗来描述在rulison油田的致密砂岩气藏。使用的数据包括记录在控制井中的多元**和偶极子声波测井数据。
尽管**振幅能够解决约50至100英尺的厚度，对于地下岩性歧视（地下岩性的不正确认识）（岩性判别）和砂体走向来说，这种估计是有价值的。异常低的vp / vs，截止估计为1.6，为钻井设计和储层评估提供了必要信息。
vp / vs多维数据集的体积和水平切片是一个功能强大的描述和解释工具（一个用于特征描述和旁通储层解释的强大工具）。
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