各向异性裂缝
5.2.5叠前各向异性（方位P波）裂缝检测
5.2.5.1叠前方位P波裂缝方法原理
目前已经发展起来的裂缝性油气藏勘探技术有：横波勘探、P-S转换波、多分量地震、多方位VSP、纵波AVAZ等。其中最有效的方法当属横波分裂技术。但横波采集和处理的费用极高，油田投资风险大，因此不能成为常用技术。多分量地震、多方位VSP、P-S转换波技术有不错的效果，但要么勘探成本高，要么是非常规地震采集项目，在国内现阶段难于广泛应用。因此AVAZ发展成为商业化技术。
FRS裂缝检测方法是基于纵波的一种地震检测方法，当地震P波在遇到裂缝地层产生反射时，由于P波与裂缝的方位角不同，产生的反射就不同，如图7-1，利用三维地震资料宽方位角的特点，提取不同方位角的地震P波响应特征，就可以用于检测裂缝发育的相对程度，该方法尤其对开启的高角度裂缝效果明显。
图7-1 垂直裂缝储层与三维地震方位数据采集示意图
AVAZ（或AVOZ）：即3D地震资料的振幅随偏移距（入射角）和方位角变化关系。
沈凤教授等的研究表明，地震频率的衰减和裂缝密度场的空间变化有关。沿裂缝走向方向随offset衰减慢,而垂直裂缝走向方向随offset衰减快,裂缝密度越大衰减越快。
据Thomsen的研究，AVO梯度较小的方向是裂缝走向，梯度最大的方向是裂缝法线方向，并且差值本身与裂缝的密度成正比，因此裂缝的密度可以标定出来。
Gray等的研究描述了AVAZ分析法并表明AVO随方位角的变化关系(即AVO梯度)反映了岩石硬度的变化。
Ramos等的研究表明，纵波垂直于裂缝带传播会有明显的旅行时延迟和衰减，并有方位 反射强度降低和频率变低等现象。
贺振华等通过岩石物理模型实验结果表明，地震P波沿垂直于裂缝方向的传播速度小于沿平行于裂缝方向的传播速度。并且地震波的动力学特征如振幅、主频、衰减等比运动学特征如速度对裂缝特征的变化更为敏感。
这些研究为AVAZ的发展奠定了基础。并且表明，利用叠前地震资料提取方位地震属性如振幅、速度、主频、衰减等检测裂缝型储层是完全可行的，比基于叠后地震资料的裂缝检测技术有更大的优越性。
根据图7-2所示的裂缝方位检测示意图，可以得出如下的裂缝检测计算流程：
图7-2 裂缝方位检测方法图示
1.在CMP道集中抽选方位道集并进行叠加。计算的方位角个数可选3~6个，要求基本均匀地分布在0°-180°范围；
2.地震属性可以采用经过标定的振幅数据，如相对波阻抗数据。对每一个方位叠加道集计算相对波阻抗。这一过程实质是量纲的标定；
3.对储层的每个CDP点，使用上述各方位角的时窗统计属性值进行椭圆拟合，计算出3个特征值：椭圆长轴长度、短轴长度、及其与X轴的夹角。然后获得椭圆扁率（长轴/短轴）；
4.根据所选地震属性对裂缝方位的响应关系，以及在正演模拟中的结果，判定该夹角如何指示裂缝方向。椭圆扁率通常指示裂缝密度分布；
5.裂缝方位分析可以选择其它属性的数据。
裂缝预测流程见图7-3，其关键步骤分述如下。 方位角道集
地震方位属性值 azimuth R
拟合椭圆 长轴 短轴 图7-3 FRS模块结构和工作流程
FRS裂缝检测方法是基于纵波的一种地震检测方法，当地震P波在遇到裂缝地层产生反射时，由于P波与裂缝的方位角不同，产生的反射就不同，利用三维地震资料宽方位角的特点，提取不同方位角的地震P波响应特征，就可以用于检测裂缝发育的相对程度，该方法尤其对开启的高角度裂缝效果明显。
地震衰减和裂缝密度场的空间变化有关。沿裂缝走向方向衰减慢,而垂直裂缝走向方向衰减快,裂缝密度越大衰减越快。裂缝不仅产生地震衰减，还产生地震波的干涉,瞬时频率被用来研究地震波场干涉现象。瞬时频率可用来分析裂缝储层中相干波的时变频谱属性和刻划地震波的衰减属性。垂直裂缝走向方向衰减快, 并出现强非均质性,含气裂缝较含油裂缝表现出更强的非均质，如图7-4。
多方位角数据体
相对波阻抗反演 AVAZ裂缝预测 AVO/FVO计算 EI反演（GMAX） 地震属性计算 多入射角/偏移距数据体 叠前/叠后数据体 多/单入射角数据体 叠前/叠后数据体 加载CMP道集、速度谱数据
Azimuth分为3－5个扇形区域，Incidence分≥3个区域， 部分叠加
叠后偏移（多个数据体）
可输出到外部做， 结果再加载回FRS（FRbase 提供合并工具，支持多个单角度数据体的Merging）。 3D叠前地震资料
Griding 部分或全叠加数据体 弹性参数反演
应力场分析模拟裂缝 多属性井约束含油气性综合预测 属性标定
Griding
地震非连续性计算
输出AVAZ各向异性椭圆角度和扁率，模拟裂缝方位和密度 输出最大主应力及其方向、主应变和曲率，模拟裂缝方位和密度 输出含油气概率，指示裂缝密度 输出地震非连续性数据体，解释较大断裂强度和走向
裂缝方向和密度综合分析 Guider
测井数据
地质数据 裂缝叠前地震响应正演模拟
测井资料处理 井中S-W反演
图7-4 不同方位角的地震P波响应特征示意图
在相同的孔隙度条件下，细小的裂缝比圆形的孔隙对速度的影响更大，在砂岩中小于0.01%裂缝孔隙度能导致纵波和横波速度降低10%以上，如图7-5(Kuster and Toksoz,
1974)。
图7-5 不同孔隙条件下裂缝发育程度与速度的影响
因此, 裂缝的方向、密度和所含流体变化会对纵波和横波速度产生很大影响并产生较强的地震各向异性, 裂缝对振幅随方位角变化特征的影响力是随偏移距的增加而增加，较大的偏移距可使由裂缝引起的振幅随方位角的变化变得明显, 因此, 方位振幅随偏移距变化 ( AVO ) 属性可用来检测裂缝。含油气的储层裂缝密度越大，同一偏移距下振幅的方位角变化就越大。由此可见, 裂缝引起的地震各项异性特征很明显, 利用叠前地震资料研究裂缝是切实可行的。
5.2.5.2方位各向异性岩石物理正演模拟 通过岩石物理正演模型的研究，可以帮助我们建立储层岩石物性的理论模型以及理论上该模型所产生的地震各向异性响应特征。
建立地震各向异性岩石物理模型的主要目的是建立起岩石弹性模量与裂缝参数（密度、所含流体、裂缝宽度/长度比）之间的关系。根据等效介质理论，我们将含裂缝岩石的等效柔度张量定义为岩石骨架的柔度张量和裂缝引起的附加柔度张量之和。如果裂缝的排列具有轴对称性（即平行发育的裂缝），那么裂缝总体柔度张量可视作两部分之和(Hudson and Li,1999;Liu and Li,2000)，即裂缝法向柔度张量和切向柔度张量。这两个张量可与Hudson’s裂缝模型建立理论关系(Hudson,1981;Hudson et al.,1996，Shen et al.,2002)。得到了裂缝的总柔度张量就可以进行弹性系数的反演，由反演得到的弹性系数可以计算各种弹性模量，如岩石的体变模量，切变模量和拉梅系数等。我们首先要计算研究区域内的理论地震反射振幅。计算反射振幅的方法之一是依据精确的反射和透射系数公式（Fryer and Frazer,1984），另外也可以根据基于弱各向异性和弱反射界面的假设下得到的近似公式（Lietal.，1996；Rüger，1996，1998）。
水平层状介质的成层构造易形成具有垂直对称的侧向各向同性介质(VTI), 而垂直排列的裂缝组成的岩石可形成水平对称轴的侧向各向同性介质(HTI)，对这种TI介质，它们需要5个独立的弹性系数来描述它们的各向异性特征。当构造引起岩层倾斜后，这些介质将不再是VTI和HTI介质，而是任意各向异性介质，它们需要21个弹性系数来描述它们的各向异性。而岩层倾斜是常见的构造现象。因此，我们还开发了能计算任意各向异性介质的岩石物理模型，它能准确地给我们提供具有构造特征的各向异性介质的地震响应。
在叠前正演模拟研究中，我们要建立裂缝储层的地质模型和弹性介质模型。要建立裂缝岩石的岩石物理模型，我们需要知道岩石的纵横波速度和密度。得到了井中的纵横波速度和岩石密度资料后，我们要根据岩石物理模型计算井中的含有裂缝的储层段的岩石的弹性张量和各向异性等效的Thomsen指数，从而了解裂缝对各向异性的岩石物理参数的影响。通过得到的井中的裂缝各向异性的参数，计算叠前地震反射在各个方位角的响应，并计算各向异性的地震反射振幅与裂缝定向的关系。这一计算给我们提供了裂缝在井旁地震道的地震响应，包括叠前AVO特征和叠前各方位角的AVO特征，以及在裂缝影响下的AVO特征随方位角的变化规律。通常，岩石中裂缝的密度，裂缝的宽度和所含流体的成份都是影响地震各向异性的因素。地震各向异性的幅度随着裂缝密度的增加而增加，不同流体对地震各向异性的响应也有不同的影响。对于含气和含水的裂缝储层而言，由于水和气的弹性体变模量相近，因此，裂缝密度的影响会明显。叠前正演模拟可以帮助我们了解各向异性的地震响应特征与裂缝的密度、空间定向及所含流体的关系。这为我们利用地震资料的分析结果提取裂缝的信息提供了理论依据。
通过对JM1井、LG61井资料（钻井和测井）的分析，进行层位标定，并进行了叠前正演模拟分析。在叠前正演模拟研究中，我们必须首先建立储层裂缝的地质模型和弹性介质模型，这样就为我们建立岩石物理模型提供了所需的数据。
为了研究剑阁地区鲕粒滩储层裂缝地震响应，我们利用JM1井的资料，制作了4个不同裂缝密度的正演模拟记录，其裂缝的体密度依次是0%，1%，2%，3%，利用不同裂缝密度的不同方位角角道集正演结果，分析不同裂缝密度情况下，不同方位角的地震记录随入射角的变化规律。图7-6为不同裂缝密度的正演结果。
（a）裂缝体密度3% （b）裂缝体密度2%
（c）裂缝体密度1% （d）裂缝体密度0%
图7-6 不同裂缝体密度下地震各向异性特征
利用正演得到的角道集，对JM1井鲕粒滩储层段，绘制不同方位角的AVO曲线，分析不同方位角的地震反射的差异，判断裂缝对地震反射的影响。下图是不同入射角的地震各向异性强度统计，从图7-7中可以看出不同裂缝体密度地震各向异性强度有规律变化，当裂缝体密度小于1%的情况下，裂缝的地震各向异性强度较小，当裂缝体密度大于1%后，裂缝的地震各向异性强度迅速增大。同时，从不同方位角的AVO曲线上看，裂缝的地震各向异性强度随着入射角的增大而迅速增大，零入射角没有地震各向异性响应，说明裂缝对垂直入射的地震反射没有影响，只有存在一定入射角的情况下，才有各向异性响应。
图7-7 不同裂缝体密度地震各向异性强度直方图和统计表
上述正演说明以下问题：
1.零入射角没有地震各向异性响应，只有大入射角、大偏移距才存在各向异性响应，因此，利用地震资料做裂缝预测，要尽量应用大偏移距资料。
2.裂缝对地震反射的影响是较大的，裂缝体密度大于1%，地震就存在明显的各向异性，因此利用三维叠前地震P波资料，可以检测裂缝，而且精度很高，可以检测出细微的裂缝存在。
裂缝的识别[指南]
![裂缝的识别[指南]](https://360docs-1393072327.cos.ap-beijing.myqcloud.com/602cb021ef06eff9aef8941ea76e58fafbb04551.webp)
裂缝的识别
裂缝是指岩石的断裂，即岩石中因失去岩石内聚力而发生的各种破裂或断裂面，但
岩石通常是那些两个未表现出相对移动的断裂面。其成因归纳为：（1）形成褶皱和断层
的构造作用；（2）通过岩层弱面形成的反差作用；（3）页岩和泥质砂岩由于失水引起的体积收缩；（4）火成岩在温度变化时的收缩。从FMI图像上，我们可以总结出裂缝的类
型：（1）高角度缝：裂缝面与井轴的夹角为0~15度；（2）低角度缝：裂缝面与井轴的
夹角为70~90度；（3）斜交缝：裂缝面与井轴的夹角为15~70度。在某些特定的地区，我们可以从FMI图像上观察出网状缝，弥合缝和一些小断层。
第一节 地层真假裂缝的识别方法
在微电阻率扫描成像测井图FMI上，与裂缝相似的地质事件有许多，但它们与裂
缝有本质的区别。 一、 层界面与裂缝
前者常常表现为 一组相互平行或接近平行的高电导率异常，且异常宽度窄而均匀；
但裂缝由于总是与构造运动和溶蚀相伴生，因而高电导率异常一般既不平行，又不规则。
二、 缝合线与裂缝
缝合线是压溶作用的结果，因而一般平行于层界面，但两侧有近垂直的细微的高电
导率异常，通常它们不具有渗透性。裂缝主要受构造运动压溶作用的影响，因此与缝合
线的形状不一样，并且与裂缝也不相关。
三、 断层面与裂缝 断层面处总是有地层的错动，使裂缝易于鉴别。
四、 泥质条带与裂缝
泥质条带的高电导率异常一般平行于层面且较规则，仅当构造运动强烈而发生柔性
变形才出现剧烈弯曲，但宽窄变化仍不会很大；而裂缝则不然，其中总常有溶蚀孔洞串
在一起，使电导率异常宽窄变化较大。
五、 黄铁矿条带与裂缝 黄铁矿条带成像测井特征 与泥质条带的特征混相似，但其密度明显增大，可作为
鉴别特征。
总之，如图3—1所示，除断层面以外，其他地质现象基本平行于层理面，而裂缝
的产状各异。无论怎样弯曲变形，相似的这些地质现象的导电截面的宽度却相对稳定，相反裂缝的宽度通常因岩溶与充填作用变化较大。
横波各向异性分析方法及其在复杂储层中的应用
第５Ｏ卷第３期 ２０１１年５月 石油物探 ＧＥＯＰＨＹＳＩＣＡＬ ＰＲ０ＳＰｔ ＴＩＮＧ ＦＯＲ ＰＥＴＲ０ＬＥＵＭ Ｖｏ１．５Ｏ，Ｎｏ．３ Ｍａｙ，２０１１
文章编号：１０００—１４４１（２０１１）０３—０２７５—０６
横波各向异性分析方法及其在复杂储层中的应用
魏周拓，范宜仁，陈雪莲，邓少贵，白 博
（中国石油大学（华东），山东青岛２６６５５５）
摘要：裂缝和井周的不均衡地应力均可引起地层的横波各向异性。分析井周地层的横波各向异性特征，可以指
示地层的裂缝和不均衡地应力信息。从各向异性地层中的横波分裂现象人手，基于波形反演理论，利用正交偶 极子阵列声波资料，分析和评价了裂缝性和低孔、低渗储层的横波各向异性，利用计算得到的各向异性参数评价 了裂缝性地层中裂缝的发育程度、方位以及低孔、低渗地层的地应力分布状态。利用单极子横波各向异性大小 和快、慢弯曲波波形频散曲线关系，分析了引起横波各向异性的原因。结合常规测井资料、岩心及ＦＭＩ成像资
料对分析结果进行了验证和对比，两者吻合得较好。应用结果表明，横波各向异性参数可以有效地评价裂缝的 发育程度、走向及有效性，并能准确地确定地应力分布状态和最大水平应力方位。 关键词：横波各向异性；波形反演；裂缝；低孔、低渗地层；地应力
ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００—１４４１．２０１１．０３．０１１
中图分类号：Ｐ６３１．４ 文献标识码：Ａ
地层的各向异性作为岩石的一种固有属性，具
有广泛和重要的意义。对正交偶极子声波测井资
料进行有效处理可以获得准确的地层各向异性参
数ｒ１ ］，利用该参数可以判断地层裂缝和最大水平
地应力方向以及设计水力压裂和定向射孔方案等，
尤其是分析和评价地层裂缝和应力场。本文根据
各向异性地层导致的横波分裂现象＿３］，基于波形反
演理论¨４］，利用偶极子阵列声波资料，研究和计算
了裂缝性和低孔、低渗储层的横波各向异性大小及
各向同性与各向异性损伤理论的比较研究
各向同性与各向异性损伤理论的比较研究
谷"
(1 •安徽省建筑科学研究设计院，安徽 合肥 230031 ； 2.安徽省建筑工程质量第二监督检测站，安徽 合肥230031 )
«擀帶逐峯囲凶冋田作者简介：谷"(1993-),女，江苏徐州人，毕业于安徽理 工大学土木工程专业，研究生，工学硕士，助 理工程师。专业方向：结构工程。摘 要:研究材料的变形与破坏理论的损伤力学，至今已发展各种各样的损伤理论，经 典各向同性损伤理论的建立促进了损伤力学的飞速发展,但是在实际损伤演化过程中, 材料的劣化是从各个方向进行的，因此各向异性损伤理论能够更加准确的描述材料的 破坏机理，文章介绍并比较了几种经典各向同性与各向异性损伤理论，通过未损和损伤 材料的不同等效假定,建立多种损伤变量,推导出材料的损伤本构模关键词：各向同性损伤理论;各向异性损伤理论;连续损伤力学；损伤变量
中图分类号:TU973+.2 文献标识码:A文章编号：*007-7359( 202* )04-0058-02 DOI ：*0.* 6330/ki.* 007-7359.202* .04.030
材料在成型过程中会产生微裂纹、
微空洞等细观结构缺陷，其受到外部荷
载的影响时，材料中微裂纹的发展及各
种微观结构的相互影响作用，最终会形
成宏观裂缝直至材料完全破坏。这种损
伤过程会使承载能力减弱，同时承载面
积变小,降低材料的力学性能,影响结构
的使用寿命，为了能够正确分析材料的
力学行为，研究在外部荷载和环境作用
下，由损伤介质引起的材料的损伤演化
过程，即为损伤力学。1963年 Kachhnov-rabotnov首次提出了金属的
损伤变量这一概念,在此基础上，经过进
—步研究,Mczara提出经典损伤本构模
型,经过几十年的研究,损伤力学理论已
经形成了连续损伤力学和细观损伤力学
两大主要分支。
连续损伤力学(Continuum damage
mechhnicc)是从连续介质力学和不可逆
裂缝型碳酸盐岩储层方位各向异性弹性阻抗反演
第２８卷第６期 ２０１３年１２月（页码：３０７３—３０７９） 地球物理学进展
ＰＲＯＧＲＥＳＳ ＩＮ ＧＥＯＰＨＹＳＩＣＳ Ｖｏ１．２８，Ｎｏ．６ Ｄｅｃ．，２０１３
陈怀震，印兴耀，杜炳毅，等．裂缝型碳酸盐岩储层方位各向异性弹性阻抗反演．地球物理学进展，２０１３，２８（６）：３０７３—３０７９，
ｄｏｉ：１０．６Ｏ３８／ｐｇ２Ｏ１３Ｏ６３１．
ＣＨＥＮ Ｈｕａｉ－ｚｈｅｎ，ＹＩＮ Ｘｉｎｇ－ｙａｏ，ＤＵ Ｂｉｎｇ－ｙｉ，ｅｔ ａ１．Ａｚｉｍｕｔｈ ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ ｅｌａｓｔｉｃ ｉｍｐｅｄａｎｃｅ ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ ｉｎ ｆｒａｃｔｕｒｅｄ ｌａｙｅｒｅｄ
ｃａｒｂｏｎａｔｅ ｒｏｃｋ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ．Ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｉｎ Ｇｅｏｐｈｙｓ．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ），２０１３，２８（６）：３０７３—３０７９，ｄｏｉ．１０．６０３８／ｐｇ２Ｏ１３Ｏ６３１．
裂缝型碳酸盐岩储层方位各向异性弹性阻抗反演
陈怀震， 印兴耀，杜炳毅， 张广智
（中国石油大学（华东）地球科学与技术学院，青岛２６６５５５）
摘要 弹性阻抗是声阻抗的延伸和扩展，研究裂缝型碳酸盐岩储层的弹性阻抗特征能够更好地识别裂缝储层位
置，为裂缝储层油气勘探提供有效的地球物理依据．本文从各向异性介质理论出发，将含垂直裂缝的碳酸盐岩储层
等效为具有水平对称轴的横向各向同性介质，并推导了方位各向异性弹性阻抗计算公式，分析了方位各向异性弹
性阻抗随入射角和方位角变化的特征．同时提出了方位各向异性弹性阻抗的最小二乘反演：首先从方位各向异性
弹性阻抗公式出发，求取裂缝型碳酸盐岩储层的反射系数；其次利用褶积模型合成方位地震道集，并对其添加不同
信噪比的随机噪声；最终利用最小二乘算法估测方位各向异性弹性阻抗．选取实际工区测井数据和二维复杂裂缝
模型对方位各向异性弹性阻抗反演方法进行试算，研究发现，当信噪比为２时，方位各向异性弹性阻抗的反演值与
地震学百科知识(五)——地震各向异性
地震学百科知识(五)——地震各向异性
张忠杰;许忠淮
【期刊名称】《国际地震动态》
【年(卷),期】2013(000)006
【总页数】8页(P34-41)
【作 者】张忠杰;许忠淮
【作者单位】中国科学院地质与地球物理研究所,北京100029;中国地震局地球物理研究所,北京100081
【正文语种】中 文
【中图分类】P315
1 基本概念
地震波在地球的各向异性介质中传播时，其传播速度与质点偏振方向等特性随波的传播方向而变化的现象，称为地震各向异性。
地震各向异性通常表现为三个方面：① 波的传播速度随传播方向而变化；② 波的传播速度随波动的质点偏振方向不同而发生改变；例如，S波经过各向异性介质后会分裂为以不同速度传播的快S波和慢S波，二者的偏振方向不同；③ 会发生波动质点的异常偏振，即在各向异性介质中波动偏振面通常既不平行于、也不垂直于波的传播方向。此外，地球介质的各向异性会使地球自由振荡的振型发生分裂。
2 理论 目前讨论介质的各向异性性质通常是指线性弹性介质的各向异性，理论上的描述是指联系应力张量σ和应变张量ε的弹性张量Λ在直角坐标(x1,x2,x3)下将采取更一般的形式
(1)
式中λijkl是4阶弹性张量Λ的分量，σij和εkl分别是2阶应力和应变张量的分量。(1)式可称为广义胡克定律。对均匀的弹性介质，弹性张量的各分量都是常数。弹性力学已证明，由于应力和应变张量的对称性及热力学定律的约束，对一般弹性体，(1)式中的弹性常数λijkl只有21个是独立的。
对各向同性弹性介质，弹性张量Λ只有两个独立分量，其余分量都是零。而对最一般的各向异性线性弹性介质，Λ有21个独立分量。但是，如果介质的各向异性还表现出一定的对称性，则独立的弹性常量还可减少。常见的情况有：① 如果弹性介质中存在相互正交的三个平面，弹性性质相对这些平面显示出对称性，则独立弹性常数减为9个，这种介质被称为正交各向异性介质。② 如果介质性质围绕空间的一个轴线是对称的，这时独立弹性常数只有5个，这种介质被称为六面体各向异性介质；当对称轴垂直于地表时，常称为横向各向同性介质。
裂缝型地层反射系数计算及特征分析
龙源期刊网
裂缝型地层反射系数计算及特征分析
作者：王海龙 李俊飞
来源：《数字化用户》2013年第15期
【摘 要】裂缝型介质是各向异性介质的其中一类，裂缝介质的研究涉及到很多弹性介质参数以及入射角等变量。本文主要研究各向异性中VTI介质和HTI介质的弹性参数，以岩石物理模型为桥梁，通过改变相关参数，分析了这两种各向异性介质的反射系数变化规律。
【关键字】 地层 裂缝型 反射系数
在油气田中裂缝不但控制了油气运移，同时也对油气采收率有着非常重要的影响，在煤田中，引起煤矿事故的重要原因—裂缝就是其中之一。裂缝的预测是地球物理界的一个相当重要的问题，地震波在遇到弹性分界面是会产生反射和透射现象，也就出现了反射系数这个概念。界面的反射系数成为获取有关界面性质和约束介质层速度的重要参数，它对地震子波的反褶积，AVO等应用有着至关重要的作用，裂缝地层与各向异性介质有着密切的联系，本文主要内容就是对裂缝地层的反射系数计算。
一、VTI介质的反射系数的模型介绍
当对称轴与z平行时，则称为VTI， VTI对称型介质可以表示为周期性沉积的水平层状介质中薄层的横向各向同性介质，如图1所示的介质。
二、HTI介质的反射系数
当对称轴与x或y平行时，则称为HTI， HTI对称型介质的常见物理成因包括以各向同性介质背景下的一组相互平行的垂直裂缝或一组倾斜页岩层序，如图2所示的介质。
（一）HTI各向同性面内的反射系数
由前人的研究可以得知，当P波入射到HTI介质分界面时，可以产生两种不同的剪切波。但是在HTI各向同性平面内，只能激发出波模式，其极化方向与平面相同。产生的波波速随入射角度的变化而不发生变化，但在对称轴平面内的入射P波产生的波速度是入射角度的函数，是随着入射角度的变化而发生变化的。
裂缝储层孔隙度、饱和度计算方法
裂缝储层孔隙度、饱和度计算方法
秦海旭;吴国忱
【摘 要】裂缝性储集层孔隙度和饱和度是评价油气藏的重要参数.本文提出了运用裂缝介质各向异性梯度计算裂缝介质孔隙度和饱和度的新方法,其流程为:①计算裂缝介质的截距与梯度;②计算裂缝介质的各向异性梯度;③固定两个参数(孔隙度、饱和度)中的一个参数计算另一个参数.虽然文中方法不可能同时反演出裂缝的孔隙度与饱和度,但是对于实际油田开发仍具有应用价值.模型试算结果表明,地震记录信噪比对反射系数有很大影响,但是对于孔隙度和饱和度计算结果影响不大,证明了方法的有效性和适应性.
【期刊名称】《石油地球物理勘探》
【年(卷),期】2015(050)001
【总页数】8页(P103-110)
【关键词】裂缝介质;等效理论;HTI介质;AVO响应;孔隙度;饱和度
【作 者】秦海旭;吴国忱
【作者单位】中国石油大学(华东)地球科学与技术学院,山东青岛266580;中国石油大学(华东)地球科学与技术学院,山东青岛266580
【正文语种】中 文
【中图分类】P631
1 引言 如今，油气勘探目标已经从过去的以构造油气藏为主转化为以隐蔽油气藏为主。碳酸盐储层作为油气的主要载体越来越受到关注，其中裂缝是多数油气藏中流体或者气体的重要通道，正确识别裂缝的空间分布对于油气藏的勘探和开发具有重要意义。目前研究裂缝的方法之一就是将裂缝介质看成散射体，用散射理论研究裂缝的地球物理响应，但是此法的正演效率非常低，难于实施。裂缝的孔隙度和饱和度参数是表征油气储集特征的两个重要参数［1］，从地震资料中得到这两个参数对于油气藏表征具有重要意义。国外学者提出了一系列孔隙度和饱和度计算方法，如，Domenico［2，3］和 Grerogy［4］研究了饱和度和孔隙度对速度和密度的影响；Meissner等［5］证明纵、横波反射系数比是一种有效的油气藏评价参数；Koesoemadinata等［6，7］论述了油藏参数（包括孔隙度、饱和度、泥质含量、有效压力等）与地震参数（纵、横波速度、密度、衰减）间的统计关系。国内学者也提出了不同的裂缝孔隙度和饱和度计算方法［8～10］。
页岩气储层裂缝地震检测技术综述
页岩气储层裂缝地震检测技术综述
[摘要]页岩气的成藏主要受控于页岩储层中的裂缝发育情况，因此对储层中裂缝密度、走向和含气性的检测对页岩气的勘探开发具有重要意义。文章综述了目前用于裂缝检测的几种主要地震方法，并对其未来的发展方向进行了展望。
[关键字]页岩气储层 裂缝 地震预测
0 引言
页岩气的勘探开发在近年来受到了广泛的关注，其独特的储层性质对相应的勘探开发技术提出了新的需求。一般情况下，页岩储层的有效孔隙度较低（低于10%），其成藏所需最低限度的有效孔隙度和渗透率主要来自于天然发育的裂缝，加之页岩气藏具有的自生自储特点，针对页岩气藏的勘探关键在于探明其储层岩体的裂缝发育情况[1]。具体来讲包括裂缝密度、产状及其分布范围等。
1 页岩气储层裂缝的地震检测方法
页岩气藏地震预测主要是利用地震资料针对泥页岩段地层进行的裂缝发育带预测和裂缝发育带含油气预测。裂缝研究的基础应是介质的各向异性理论。裂缝是跟油气藏关系最密切的各向异性。定向裂缝的描述特征有四要素：①走向—裂缝发育的方向；②密度—裂缝发育的程度，通常定义为单位体积内的裂缝的条数；③倾角—裂缝面的倾角；④倾向—裂缝面的倾向[2]。目前用于裂缝检测的地震勘探方法主要有如下几种：
（1）基于地震构造解释和沉积分析的裂缝预测。这是一种基于成因分析的预测方法，它将裂缝预测转化为构造研究、沉积相分析、岩石物性分析、储层厚度预测等，从而间接预测裂缝发育规律。该方法根据钻井、录井、测井等资料识别出泥页岩层段，通过泥页岩层段顶、底界面地震层位标定和拾取，得到构造图和厚度分布图；利用地震属性分析等技术进行地震相分析和沉积相分析。在上述解释成果的基础上，分析泥页岩地层厚度大于30米有利沉积相带和分布范围、分析裂缝发育的有利构造部位等，揭示和预测裂缝分布和发育规律。
（2）叠后地震属性裂缝检测。地震数据中可以派生出多种地震属性，包括能量、同相轴、频率、最大谱振幅、吸收品质因子、相干性、曲率、振幅梯度等。泥页岩地层中裂缝的存在造成了多种地震属性的变化，测量这些地震属性的变化可以进行裂缝预测。常用的预测方法包括：①相干分析法；②方差分析法；③边缘检测分析法；④传统地震属性分析法；⑤沿层构造属性分析法；⑥地震曲率分析法；⑦分频数据分析法；⑧吸收系数分析法；⑨层间地震信息差异分析法；⑩地震预测压力分析法。
大体积混凝土裂缝原因及控制措施
大体积混凝土裂缝原因及控制措施
大体积砼产生裂缝的原因是由于砼内部水化热作用产生的温度与砼表面温度存在着温差,势必产生温度应力,而温度应力与温差成正比,当这种温度应力超过砼抗拉强度时就会产生裂缝。因此，防止砼出现裂缝的关键就是控制砼内部与表面的温差。
砼因温度应力而产生的裂缝分为两个阶段：第一阶段是因水泥水化热使砼内部温度升高，而在升温阶段砼内外温差过大，造成裂缝；第二阶段是砼内部温度达到最高后，砼因表面散热(或缩水)过快而产生较大的温降差,造成裂缝。砼内部因水化热而温度增大达到最大值的时间为砼浇筑后第三天。
这些裂缝大致可分为两种：
1、表面裂缝：大体积混凝土浇筑后，水泥产生大量水化热，使混凝土的温度上升，但由于混凝土内部和表面的散热条件不同，因而中心温度高表面温度低，形成温度梯度，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力，当这个拉应力超过混凝土的抗拉强度时，混凝土表面就会产生裂缝。
2、贯穿裂缝：大体积混凝土浇筑初期，混凝土处于升温阶段，弹性模量很小，由变形所引起的应力很小，故温度应力一般可忽略不计，但是过了数日，混凝土逐渐降温，这时温差引起的变形加上混凝土多余水分蒸发时引起的体积收缩变形引起拉应力，当该拉应力超过；混凝土抗拉强度时，混凝土整个截面应会产生贯穿裂缝。
从影响结构安全的角度讲表面裂缝的危害性较小，而贯穿裂缝则会影响结构的正常使用，所以应采取措施避免表面裂缝，并坚决控制贯穿裂缝的开展。
裂缝给工程带来不同程度的危害，因此如何进一步控制温度变形裂缝的开展，是该工程大体积混凝土构件施工中的一个重要课题。由于大体积混凝土施工的条件比较复杂，施工情况各异，再加上混凝土原材料的材质各向异性较大，且混凝土由各种非均质材料组成，它的破坏很复杂，在施工过程中控制温度变形裂缝，是涉及材料组成和物理力学性能及施工工艺等学科的综合性问题。要采取相应的技术措施妥善处理温度差值，合理解决温度应力并控制裂缝的展开。
裂缝各向异性介质中纵波速度的变化及其对共中心点道集叠加的影响
第４Ｉ卷第１期 ２００２年３月 石油物探 ＣＥＯＰＨＹＳＩＣＡＩ ＰＲＯＳＰＥＣＴＩＮＧ ＦＯＲ ＰＥＴＲＯＬＥＵＭ Ｖｏ１．４Ｉ．Ｎｏ． Ｍａｒ．２００２
文章编号：１０ｏ０—１４４１ Ｉ２００２）０１－００４９—０７
裂缝各向异性介质中纵波速度的变化
及其对共中心点道集叠加的影响
范国章，牟永光
（石油大学盆地与油藏研究中心，北京１０２２４９）
摘要：在各向同性介质中引入裂缝张量因子，可 建立不同裂缝分布模式的地质模型。利用渡动方程计算裂缝 各向异性介质中沿不同方向传播的纵波速度，进而建立不同裂缝分布模型的地震响应，并探讨裂缝引起的共中 心点道集动校正剩余时差 及带来的沿偏移距叠加和沿方位叠加的影响 结果表明，不同的裂缝分布模式对地 震响应的影响是不同的，并且是不容忽视的。 关键词：裂缝；各向异性；纵渡速度；叠加；模型 中国分类号：Ｐ６３１．４ ４３ 文献标识码：Ａ
Ｖａｒｉａｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｐ－ｗａｖｅ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｉｎ ｆｒａｃｔｕｒｅｄ ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ ｍｅｄｉａ ａｎｄ
ｔｈｅｉｒ ｉｍｐａｃｔｓ ｔ０ ｓｔａｃｋｉｎｇ ｏｆ ＣＭＰ ｇａｔｈｅｒｓ
Ｆａｎ Ｇｕｏｚｈａｎｇ，Ｍｏｕ Ｙｏｎｇｇｕａｎｇ
（Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｅｎ￣ｒ ｏｆ Ｂａｓｉｎ ａｎｄ Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ、Ｔｈｅ Ｕｎｉｖｅｍ畸ｏｆ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ，Ｂｅｇｉｎｇ １０２２４９．ｃｈｉＭ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｇｅｏｌｏｇｉｃ ｍｏｄｅｌ ａｃｃｏｕｎｔｉｎｇ ｆｏｒ ｆｒａｃｔｕｒｅｓ ｃａｎ ｂｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ ｉｎ ｉｓｏｔｒｏｐｉｃ ｍｅｄｉａ ｂｙ ｉｎｔｒｏｄｕｃｉｎｇ ｔｅｎｓｏｒ ｆａｃｔｏｒｓ ｏｆ ｆｒａｃｔｕｒｅｓ．Ｐ－ｗａｖｅ ｖｅｌｏｃｉｔｉｅｓ ｔｒａｖｅｌｅｄ ｉｎ ｄｉｆｅｒｅｎｔ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓ ｉｎ ｆｒａｃｔｕｒｅｄ ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ ｍｅｄｉａ ａｒｅ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｗａｖｅ ｅ－ ｑｕａｔｉｏｎ Ｂａｓｅｄ ０ＩＩ ｔｈｅ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ｒｅｓｕｌｔｓ，ｔｈｅ ｐａＰｅｒ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ ｔｈｅ ｓｅｉｓｍｉｃ ｒｅｓｐｏｎｓｅｓ ｏｆ ｍｅｄｅｌｓ ｗｉｔｈ ｖａｒｉｏｕｓ ｆｒａｃｔｕｒｅ ｄｉｓ－ ｔｒｌｂｕｔｉｏｎｓ，ｔｈｅ ｒｅｓｉｄｕａｌ ｍｏｖｅｏｕｔ ｃａｕｓｅｄ ｂｙ ｆｒａｃｔｕｒｅｓ ａｔ ｔｈｅ ｄｙｎａｍｉｃ ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ ｏｆＣＭＰ ｇａｔｈｅｒｓ，ａｎｄ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｓｌａｃｋｉｎｇ ａｌｏｎｇ ｏｆｆｓｅｔ ａｎｄ ａｚｉｍｕｔｈｓ Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｉｍｐａｃｔｓ ｏｆ ｄｉｆｅｒｅｎｔ ｆｒａｃｔｕｒｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｔｏ ｓｅｉｓｍｉｃ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ａｒｅ￣ｏ，Ｆ－ ｙｉｎｇ ａｎｄ ｃａｎ ｎｏｔ ｂｅ ｎ ￣ｉｂｌｅ．Ｉｔ ｉｓ ａｌｓｏ ｐｏ￣ｉＮｅ ｔｏ ｐｒｅｄｉｃｔ ｔｈｅ ｆｒａｃｔｕｒｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｗｉｔｈ Ｐ－ｗａｖｅ ｄａｔａ ｂｙ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｓｅｉｓｍｉｃ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ａｎｄ ｆｒａｃｔｕｒｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｆｒａｃｔｕｒｅ；ａｎｌｓｏｌｒｏｐｙ；ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｏｆ Ｐ－ｗａｖｅｓ；ｓｌａｃｋｉｎｇ；ｍｅｄａｌ