本書針對(duì)深層頁(yè)巖氣勘探開發(fā)面臨的地質(zhì)、工程和地球物理等問(wèn)題，全面闡述深層頁(yè)巖氣的典型地質(zhì)特征、“兩寬一高”（寬方位、寬頻帶、高密度）地震資料采集、“甜點(diǎn)”目標(biāo)數(shù)據(jù)處理、精細(xì)解釋等方法與技術(shù)流程；重點(diǎn)介紹地質(zhì)與工程“甜點(diǎn)”評(píng)價(jià)中涉及的總有機(jī)碳含量、含氣量、各向異性、多尺度裂縫、孔隙流體壓力、地應(yīng)力、脆性等預(yù)測(cè)方法及相關(guān)人工智能前沿技術(shù)；系統(tǒng)闡述地震勘探技術(shù)在我國(guó)深層頁(yè)巖氣主戰(zhàn)場(chǎng)—四川盆地的探索經(jīng)驗(yàn)及地質(zhì)與工程“甜點(diǎn)”預(yù)測(cè)、鉆井工程輔助設(shè)計(jì)、現(xiàn)場(chǎng)跟蹤等實(shí)踐效果。
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目錄
第1章 緒論 1
1.1 深層頁(yè)巖氣勘探開發(fā)潛力 1
1.1.1 頁(yè)巖氣 1
1.1.2 深層頁(yè)巖氣的勘探開發(fā)潛力 1
1.2 深層頁(yè)巖氣勘探開發(fā)面臨的問(wèn)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(wèn)題 3
1.2.2 面臨的地球物理問(wèn)題 5
1.2.3 面臨的關(guān)鍵技術(shù)挑戰(zhàn) 6
1.3 深層頁(yè)巖氣地震勘探技術(shù) 7
1.3.1 頁(yè)巖氣地震勘探技術(shù)發(fā)展歷史 7
1.3.2 深層頁(yè)巖氣地震勘探關(guān)鍵技術(shù) 9
第2章 深層頁(yè)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(chǔ)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(cè)井響應(yīng)特征 34
2.3.3 地震響應(yīng)特征 35
第3章 深層頁(yè)巖氣“兩寬一高”地震資料采集設(shè)計(jì)技術(shù) 38
3.1 地震資料采集設(shè)計(jì)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(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 46
3.3.1 觀測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)要求 46
3.3.2 觀測(cè)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)和優(yōu)選 47
第4章 深層頁(yè)巖氣“甜點(diǎn)”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(xì)處理思路 51
4.2 突出頁(yè)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(bǔ)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(duì)頁(yè)巖儲(chǔ)層參數(shù)預(yù)測(cè)的道集優(yōu)化處理 57
4.2.7 “三保三高”地震資料精細(xì)處理流程 58
4.3 深層頁(yè)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(shí)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(yè)巖各向異性深度偏移 67
第5章 深層頁(yè)巖氣巖石物理、測(cè)井及地震響應(yīng)特征分析技術(shù) 70
5.1 頁(yè)巖氣巖石物理分析技術(shù) 70
5.1.1 頁(yè)巖儲(chǔ)層巖石物理建模 70
5.1.2 頁(yè)巖儲(chǔ)層巖石物理分析與計(jì)算 73
5.1.3 頁(yè)巖儲(chǔ)層巖石物理敏感參數(shù)分析 74
5.1.4 頁(yè)巖儲(chǔ)層巖石物理量板解釋 76
5.2 頁(yè)巖氣測(cè)井識(shí)別與評(píng)價(jià)技術(shù) 77
5.2.1 頁(yè)巖儲(chǔ)層的六性關(guān)系 77
5.2.2 優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖儲(chǔ)層測(cè)井定性識(shí)別 78
5.2.3 優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖儲(chǔ)層測(cè)井定量評(píng)價(jià) 79
5.3 頁(yè)巖儲(chǔ)層地震響應(yīng)特征分析技術(shù) 80
5.3.1 頁(yè)巖儲(chǔ)層井震精細(xì)標(biāo)定 80
5.3.2 頁(yè)巖儲(chǔ)層正演數(shù)值模擬地震響應(yīng)特征分析 81
5.3.3 頁(yè)巖儲(chǔ)層實(shí)際地震響應(yīng)特征 81
第6章 深層頁(yè)巖儲(chǔ)層地質(zhì)“甜點(diǎn)”預(yù)測(cè)及綜合評(píng)價(jià)技術(shù) 83
6.1 頁(yè)巖儲(chǔ)層TOC含量定量預(yù)測(cè)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(yè)巖巖石物理模型約束的TOC含量反演 86
6.1.3 頁(yè)巖儲(chǔ)層TOC含量定量預(yù)測(cè)數(shù)值實(shí)驗(yàn) 92
6.2 頁(yè)巖儲(chǔ)層多尺度裂縫預(yù)測(cè)技術(shù) 93
6.2.1 鉆井巖心裂縫識(shí)別與FMI測(cè)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(cè) 96
6.2.4 地震曲率屬性裂縫預(yù)測(cè) 96
6.2.5 螞蟻?zhàn)粉櫵惴芽p預(yù)測(cè) 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(cè) 99
6.2.8 縱波VVAZ裂縫預(yù)測(cè) 102
6.2.9 HTI介質(zhì)衰減各向異性裂縫預(yù)測(cè) 102
6.2.10 正交各向異性介質(zhì)頻散各向異性裂縫預(yù)測(cè) 107
6.2.11 基于儲(chǔ)層力學(xué)性質(zhì)的裂縫預(yù)測(cè) 115
6.2.12 基于SRGAN深度學(xué)習(xí)的裂縫智能預(yù)測(cè) 122
6.2.13 基于DexiNed深度學(xué)習(xí)的裂縫智能預(yù)測(cè) 124
6.2.14 多尺度裂縫綜合預(yù)測(cè) 125
6.2.15 基于三維穩(wěn)態(tài)飽和流動(dòng)方程的裂縫連通性評(píng)價(jià) 129
6.3 頁(yè)巖儲(chǔ)層含氣量預(yù)測(cè)技術(shù) 131
6.3.1 地震頻變敏感屬性含氣性預(yù)測(cè) 131
6.3.2 基于多尺度吸收屬性的含氣性預(yù)測(cè) 139
6.3.3 基于經(jīng)驗(yàn)公式的含氣量預(yù)測(cè) 142
6.3.4 基于多元回歸的含氣量預(yù)測(cè) 143
6.3.5 基于支持向量回歸的含氣量預(yù)測(cè) 143
6.3.6 基于決策樹回歸的含氣量預(yù)測(cè) 144
6.3.7 基于隨機(jī)森林的含氣量預(yù)測(cè) 145
6.3.8 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的含氣量預(yù)測(cè) 145
6.3.9 基于Caffe深度學(xué)習(xí)框架的含氣量預(yù)測(cè) 145
6.3.10 基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的含氣量預(yù)測(cè) 148
6.3.11 基于TOC含量的頁(yè)巖儲(chǔ)層含氣性定量預(yù)測(cè) 149
6.4 頁(yè)巖儲(chǔ)層孔隙流體壓力預(yù)測(cè)技術(shù) 150
6.4.1 孔隙流體壓力基礎(chǔ)理論 151
6.4.2 測(cè)井孔隙流體壓力計(jì)算 157
6.4.3 地震孔隙流體壓力預(yù)測(cè) 161
6.4.4 改進(jìn)的Eaton法孔隙流體壓力預(yù)測(cè) 162
6.4.5 巖石物理模型法孔隙流體壓力預(yù)測(cè) 165
6.4.6 基于改進(jìn)RT法的孔隙流體壓力預(yù)測(cè) 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(yè)巖儲(chǔ)層“甜點(diǎn)”參數(shù)智能預(yù)測(cè)技術(shù) 173
6.5.1 頁(yè)巖儲(chǔ)層“甜點(diǎn)”參數(shù)智能預(yù)測(cè)原理 174
6.5.2 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 176
6.5.3 頁(yè)巖儲(chǔ)層“甜點(diǎn)”參數(shù)智能預(yù)測(cè)流程 176
6.5.4 頁(yè)巖儲(chǔ)層“甜點(diǎn)”參數(shù)智能預(yù)測(cè) 177
6.6 深層頁(yè)巖氣保存條件分析技術(shù) 185
6.6.1 斷裂破壞性評(píng)價(jià) 185
6.6.2 孔隙流體壓力狀態(tài)評(píng)價(jià) 189
6.6.3 頂?shù)装鍡l件評(píng)價(jià) 189
6.6.4 保存條件綜合評(píng)價(jià) 190
6.7 深層頁(yè)巖氣地質(zhì)“甜點(diǎn)”綜合評(píng)價(jià)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(diǎn)”綜合評(píng)價(jià) 192
6.7.3 頁(yè)巖儲(chǔ)層“甜點(diǎn)”目標(biāo)區(qū)優(yōu)選 192
第7章 深層頁(yè)巖儲(chǔ)層工程“甜點(diǎn)”預(yù)測(cè)及綜合評(píng)價(jià)技術(shù) 194
7.1 頁(yè)巖儲(chǔ)層地應(yīng)力預(yù)測(cè)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(jì)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(cè) 197
7.1.4 基于地層曲率的地應(yīng)力預(yù)測(cè) 199
7.1.5 基于VTI介質(zhì)彈性理論的地應(yīng)力預(yù)測(cè) 201
7.1.6 基于HTI介質(zhì)彈性理論的地應(yīng)力預(yù)測(cè) 206
7.1.7 基于TTI介質(zhì)彈性理論的地應(yīng)力預(yù)測(cè) 209
7.2 基于Mohr-Coulomb準(zhǔn)則的頁(yè)巖儲(chǔ)層強(qiáng)度預(yù)測(cè)技術(shù) 212
7.2.1 Mohr-Coulomb準(zhǔn)則 212
7.2.2 頁(yè)巖儲(chǔ)層強(qiáng)度預(yù)測(cè) 212
7.3 頁(yè)巖儲(chǔ)層脆性預(yù)測(cè)技術(shù) 214
7.3.1 儲(chǔ)層脆性的研究意義及面臨的問(wèn)題 214
7.3.2 礦物組分法脆性預(yù)測(cè) 215
7.3.3 Rickman法脆性預(yù)測(cè) 216
7.3.4 基于VTI介質(zhì)彈性理論的脆性預(yù)測(cè) 216
7.3.5 基于強(qiáng)度力學(xué)性質(zhì)的脆性預(yù)測(cè) 219
7.4 頁(yè)巖儲(chǔ)層地應(yīng)力與滲透率各向異性預(yù)測(cè)技術(shù) 220
7.4.1 地應(yīng)力各向異性預(yù)測(cè) 220
7.4.2 滲透率各向異性預(yù)測(cè) 223
7.5 深層頁(yè)巖氣工程“甜點(diǎn)”綜合評(píng)價(jià)技術(shù) 228
第8章 深層頁(yè)巖氣鉆井工程地震輔助設(shè)計(jì)與現(xiàn)場(chǎng)支撐技術(shù) 229
8.1 隨鉆實(shí)時(shí)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(yè)巖氣水平井鉆井跟蹤流程 230
8.2.2 多方法速度建模及時(shí)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(xì)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(cè)技術(shù) 233
8.3.1 微地震監(jiān)測(cè)基礎(chǔ)理論 233
8.3.2 地面微地震監(jiān)測(cè) 236
8.3.3 微地震事件定位 238
8.3.4 微地震監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)分析 239
8.3.5 微地震監(jiān)測(cè)與壓裂改造效果對(duì)比分析 243
8.4 儲(chǔ)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(yè)巖氣高效勘探開發(fā)典型案例 252
9.1 川南深層頁(yè)巖氣地震勘探概況 252
9.2 威遠(yuǎn)工區(qū)深層頁(yè)巖氣高效勘探開發(fā) 252
9.2.1 地質(zhì)“甜點(diǎn)”預(yù)測(cè)及綜合評(píng)價(jià) 252
9.2.2 工程“甜點(diǎn)”預(yù)測(cè)及綜合評(píng)價(jià) 255
9.2.3 深層頁(yè)巖氣勘探 257
9.2.4 深層頁(yè)巖氣開發(fā) 259
9.3 永川工區(qū)深層頁(yè)巖氣高效勘探開發(fā) 260
9.3.1 精細(xì)構(gòu)造解釋 260
9.3.2 地質(zhì)“甜點(diǎn)”預(yù)測(cè) 263
9.3.3 工程“甜點(diǎn)”預(yù)測(cè) 269
9.3.4 隨鉆跟蹤調(diào)整 272
9.3.5 深層頁(yè)巖氣勘探 272
9.3.6 深層頁(yè)巖氣開發(fā)評(píng)價(jià)及建產(chǎn) 272
9.4 井研—犍為工區(qū)中深層-深層頁(yè)巖氣高效勘探 273
9.4.1 地質(zhì)“甜點(diǎn)”預(yù)測(cè)及綜合評(píng)價(jià) 273
9.4.2 工程“甜點(diǎn)”預(yù)測(cè)及綜合評(píng)價(jià) 274
9.4.3 中深層-深層頁(yè)巖氣高效勘探 276
參考文獻(xiàn) 277
致謝 291
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