目錄
第1章 緒論 1
1.1 深層頁巖氣勘探開發(fā)潛力 1
1.1.1 頁巖氣 1
1.1.2 深層頁巖氣的勘探開發(fā)潛力 1
1.2 深層頁巖氣勘探開發(fā)面臨的問題與關(guān)鍵技術(shù)挑戰(zhàn) 3
1.2.1 面臨的地質(zhì)與工程問題 3
1.2.2 面臨的地球物理問題 5
1.2.3 面臨的關(guān)鍵技術(shù)挑戰(zhàn) 6
1.3 深層頁巖氣地震勘探技術(shù) 7
1.3.1 頁巖氣地震勘探技術(shù)發(fā)展歷史 7
1.3.2 深層頁巖氣地震勘探關(guān)鍵技術(shù) 9
第2章 深層頁巖氣典型探區(qū)地質(zhì)與地球物理特征 10
2.1 地貌特征 10
2.2 地質(zhì)特征 10
2.2.1 構(gòu)造特征 10
2.2.2 沉積特征 12
2.2.3 儲層特征 17
2.2.4 氣藏特征 29
2.3 地球物理特征 32
2.3.1 巖石物理響應(yīng)特征 32
2.3.2 測井響應(yīng)特征 34
2.3.3 地震響應(yīng)特征 35
第3章 深層頁巖氣“兩寬一高”地震資料采集設(shè)計技術(shù) 38
3.1 地震資料采集設(shè)計思路 38
3.2 地震資料采集關(guān)鍵參數(shù)論證 38
3.2.1 道間距 39
3.2.2 面元尺寸 40
3.2.3 最大炮檢距 41
3.2.4 偏移孔徑 44
3.2.5 接收線距 45
3.2.6 覆蓋次數(shù) 46
3.3 地震資料采集觀測系統(tǒng)設(shè)計 46
3.3.1 觀測系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)要求 46
3.3.2 觀測系統(tǒng)方案設(shè)計和優(yōu)選 47
第4章 深層頁巖氣“甜點”目標(biāo)地震資料處理技術(shù) 51
4.1 “三保三高”地震資料精細處理思路 51
4.2 突出頁巖地震響應(yīng)特征的關(guān)鍵處理技術(shù) 52
4.2.1 “十字交叉”自適應(yīng)面波衰減 52
4.2.2 高密度Q體補償 53
4.2.3 高密度VTI介質(zhì)各向異性處理 54
4.2.4 OVT域?qū)挿轿粩?shù)據(jù)處理 55
4.2.5 HTI介質(zhì)各向異性校正 56
4.2.6 針對頁巖儲層參數(shù)預(yù)測的道集優(yōu)化處理 57
4.2.7 “三保三高”地震資料精細處理流程 58
4.3 深層頁巖氣地震數(shù)據(jù)深度域精確成像技術(shù) 59
4.3.1 網(wǎng)格層析反演速度建模 59
4.3.2 全波形反演速度建模 61
4.3.3 高斯射線束深度偏移 63
4.3.4 逆時偏移 64
4.3.5 各向異性深度域高精度成像技術(shù)流程 65
4.3.6 復(fù)雜地質(zhì)條件下頁巖各向異性深度偏移 67
第5章 深層頁巖氣巖石物理、測井及地震響應(yīng)特征分析技術(shù) 70
5.1 頁巖氣巖石物理分析技術(shù) 70
5.1.1 頁巖儲層巖石物理建模 70
5.1.2 頁巖儲層巖石物理分析與計算 73
5.1.3 頁巖儲層巖石物理敏感參數(shù)分析 74
5.1.4 頁巖儲層巖石物理量板解釋 76
5.2 頁巖氣測井識別與評價技術(shù) 77
5.2.1 頁巖儲層的六性關(guān)系 77
5.2.2 優(yōu)質(zhì)頁巖儲層測井定性識別 78
5.2.3 優(yōu)質(zhì)頁巖儲層測井定量評價 79
5.3 頁巖儲層地震響應(yīng)特征分析技術(shù) 80
5.3.1 頁巖儲層井震精細標(biāo)定 80
5.3.2 頁巖儲層正演數(shù)值模擬地震響應(yīng)特征分析 81
5.3.3 頁巖儲層實際地震響應(yīng)特征 81
第6章 深層頁巖儲層地質(zhì)“甜點”預(yù)測及綜合評價技術(shù) 83
6.1 頁巖儲層TOC含量定量預(yù)測技術(shù) 83
6.1.1 基于貝葉斯理論的概率地震反演方法 83
6.1.2 基于頁巖巖石物理模型約束的TOC含量反演 86
6.1.3 頁巖儲層TOC含量定量預(yù)測數(shù)值實驗 92
6.2 頁巖儲層多尺度裂縫預(yù)測技術(shù) 93
6.2.1 鉆井巖心裂縫識別與FMI測井裂縫分析 94
6.2.2 地質(zhì)構(gòu)造成因裂縫模擬 94
6.2.3 地震相干屬性裂縫預(yù)測 96
6.2.4 地震曲率屬性裂縫預(yù)測 96
6.2.5 螞蟻追蹤算法裂縫預(yù)測 97
6.2.6 縱波各向異性響應(yīng) 97
6.2.7 縱波AVAZ裂縫預(yù)測 99
6.2.8 縱波VVAZ裂縫預(yù)測 102
6.2.9 HTI介質(zhì)衰減各向異性裂縫預(yù)測 102
6.2.10 正交各向異性介質(zhì)頻散各向異性裂縫預(yù)測 107
6.2.11 基于儲層力學(xué)性質(zhì)的裂縫預(yù)測 115
6.2.12 基于SRGAN深度學(xué)習(xí)的裂縫智能預(yù)測 122
6.2.13 基于DexiNed深度學(xué)習(xí)的裂縫智能預(yù)測 124
6.2.14 多尺度裂縫綜合預(yù)測 125
6.2.15 基于三維穩(wěn)態(tài)飽和流動方程的裂縫連通性評價 129
6.3 頁巖儲層含氣量預(yù)測技術(shù) 131
6.3.1 地震頻變敏感屬性含氣性預(yù)測 131
6.3.2 基于多尺度吸收屬性的含氣性預(yù)測 139
6.3.3 基于經(jīng)驗公式的含氣量預(yù)測 142
6.3.4 基于多元回歸的含氣量預(yù)測 143
6.3.5 基于支持向量回歸的含氣量預(yù)測 143
6.3.6 基于決策樹回歸的含氣量預(yù)測 144
6.3.7 基于隨機森林的含氣量預(yù)測 145
6.3.8 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的含氣量預(yù)測 145
6.3.9 基于Caffe深度學(xué)習(xí)框架的含氣量預(yù)測 145
6.3.10 基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的含氣量預(yù)測 148
6.3.11 基于TOC含量的頁巖儲層含氣性定量預(yù)測 149
6.4 頁巖儲層孔隙流體壓力預(yù)測技術(shù) 150
6.4.1 孔隙流體壓力基礎(chǔ)理論 151
6.4.2 測井孔隙流體壓力計算 157
6.4.3 地震孔隙流體壓力預(yù)測 161
6.4.4 改進的Eaton法孔隙流體壓力預(yù)測 162
6.4.5 巖石物理模型法孔隙流體壓力預(yù)測 165
6.4.6 基于改進RT法的孔隙流體壓力預(yù)測 168
6.4.7 基于曲率屬性的孔隙流體壓力構(gòu)造校正 172
6.5 基于深度學(xué)習(xí)的頁巖儲層“甜點”參數(shù)智能預(yù)測技術(shù) 173
6.5.1 頁巖儲層“甜點”參數(shù)智能預(yù)測原理 174
6.5.2 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計 176
6.5.3 頁巖儲層“甜點”參數(shù)智能預(yù)測流程 176
6.5.4 頁巖儲層“甜點”參數(shù)智能預(yù)測 177
6.6 深層頁巖氣保存條件分析技術(shù) 185
6.6.1 斷裂破壞性評價 185
6.6.2 孔隙流體壓力狀態(tài)評價 189
6.6.3 頂?shù)装鍡l件評價 189
6.6.4 保存條件綜合評價 190
6.7 深層頁巖氣地質(zhì)“甜點”綜合評價技術(shù) 191
6.7.1 富集高產(chǎn)主控因素分析 191
6.7.2 地質(zhì)“甜點”綜合評價 192
6.7.3 頁巖儲層“甜點”目標(biāo)區(qū)優(yōu)選 192
第7章 深層頁巖儲層工程“甜點”預(yù)測及綜合評價技術(shù) 194
7.1 頁巖儲層地應(yīng)力預(yù)測技術(shù) 194
7.1.1 地應(yīng)力的研究意義 194
7.1.2 水平地應(yīng)力常用計算模型 195
7.1.3 基于有限元法數(shù)值模擬的地應(yīng)力預(yù)測 197
7.1.4 基于地層曲率的地應(yīng)力預(yù)測 199
7.1.5 基于VTI介質(zhì)彈性理論的地應(yīng)力預(yù)測 201
7.1.6 基于HTI介質(zhì)彈性理論的地應(yīng)力預(yù)測 206
7.1.7 基于TTI介質(zhì)彈性理論的地應(yīng)力預(yù)測 209
7.2 基于Mohr-Coulomb準(zhǔn)則的頁巖儲層強度預(yù)測技術(shù) 212
7.2.1 Mohr-Coulomb準(zhǔn)則 212
7.2.2 頁巖儲層強度預(yù)測 212
7.3 頁巖儲層脆性預(yù)測技術(shù) 214
7.3.1 儲層脆性的研究意義及面臨的問題 214
7.3.2 礦物組分法脆性預(yù)測 215
7.3.3 Rickman法脆性預(yù)測 216
7.3.4 基于VTI介質(zhì)彈性理論的脆性預(yù)測 216
7.3.5 基于強度力學(xué)性質(zhì)的脆性預(yù)測 219
7.4 頁巖儲層地應(yīng)力與滲透率各向異性預(yù)測技術(shù) 220
7.4.1 地應(yīng)力各向異性預(yù)測 220
7.4.2 滲透率各向異性預(yù)測 223
7.5 深層頁巖氣工程“甜點”綜合評價技術(shù) 228
第8章 深層頁巖氣鉆井工程地震輔助設(shè)計與現(xiàn)場支撐技術(shù) 229
8.1 隨鉆實時深度偏移精確成像技術(shù) 229
8.2 隨鉆跟蹤與水平井軌跡精確控制技術(shù) 230
8.2.1 頁巖氣水平井鉆井跟蹤流程 230
8.2.2 多方法速度建模及時深轉(zhuǎn)換 230
8.2.3 基于隨鉆虛擬井的地震剖面校正 231
8.2.4 復(fù)雜構(gòu)造帶小井區(qū)精細解釋 232
8.2.5 多域多批次數(shù)據(jù)與多學(xué)科信息整合分析 233
8.3 水力壓裂地面微地震監(jiān)測技術(shù) 233
8.3.1 微地震監(jiān)測基礎(chǔ)理論 233
8.3.2 地面微地震監(jiān)測 236
8.3.3 微地震事件定位 238
8.3.4 微地震監(jiān)測現(xiàn)場分析 239
8.3.5 微地震監(jiān)測與壓裂改造效果對比分析 243
8.4 儲層壓裂改造數(shù)值模擬技術(shù) 247
8.4.1 天然裂縫地質(zhì)建模 247
8.4.2 水力壓裂數(shù)值模擬 248
第9章 深層頁巖氣高效勘探開發(fā)典型案例 252
9.1 川南深層頁巖氣地震勘探概況 252
9.2 威遠工區(qū)深層頁巖氣高效勘探開發(fā) 252
9.2.1 地質(zhì)“甜點”預(yù)測及綜合評價 252
9.2.2 工程“甜點”預(yù)測及綜合評價 255
9.2.3 深層頁巖氣勘探 257
9.2.4 深層頁巖氣開發(fā) 259
9.3 永川工區(qū)深層頁巖氣高效勘探開發(fā) 260
9.3.1 精細構(gòu)造解釋 260
9.3.2 地質(zhì)“甜點”預(yù)測 263
9.3.3 工程“甜點”預(yù)測 269
9.3.4 隨鉆跟蹤調(diào)整 272
9.3.5 深層頁巖氣勘探 272
9.3.6 深層頁巖氣開發(fā)評價及建產(chǎn) 272
9.4 井研—犍為工區(qū)中深層-深層頁巖氣高效勘探 273
9.4.1 地質(zhì)“甜點”預(yù)測及綜合評價 273
9.4.2 工程“甜點”預(yù)測及綜合評價 274
9.4.3 中深層-深層頁巖氣高效勘探 276
參考文獻 277
致謝 291