溫度與壓力對注水地震監測的影響

劉英群

摘 要：近些年來我國發生地震的概率非常高，這在很大的程度上導致了我國的社會經濟發展受到了一定的阻礙，而在現在社會上對地震的檢測能夠有效的防治地震對人們的日常經濟帶來的危害，進一步保障人們的人身安全。在現在社會上對地震進行檢測的方法主要在于注水地震監測，這種地震監測方法能夠在很大的程度上對地震的發生進行合理的檢測，使得人們能夠對地震的發生進行一個合理的預防措施。但是由于在注水地震檢測的過程中存在的因素比較多，這就在一定的程度上導致注水地震見得受到了影響，因此，本文主要針對于這種影響進行詳細的分析。

關鍵詞：注水地震監測；地震異常；流體替換；壓力；溫度；正演模式

總的來說注水這項技術手段的應用主要在于我國現在進行的油礦采集，這種技術手段能夠在很大的程度上使得油礦的采集數量得到一定的提升。正是因為這樣才導致這項技術手段在我國各大油田上得到廣泛的應用。而且進行相應的注水地震監測還可以在提高油田產量的同時對死油區有一個清楚的發現，并通過發現結果進行油田開采的方案調整，進一步使得油田能夠得到更好的開采。因此注水地震檢測對社會的發展起到了不可忽視的作用。

1 對注水地震監測的概述

在很大的程度上來說進行相應的注水地震檢測對油田的合理開采和提高油田的使用效率起到非常重要的作用。而且相應的物理實驗在對巖石的分析上也清楚的表明，注水地震監測中的注水驅油在一定情況下會引起儲層流體發生相應的變化，這種變化的形成下主要針對相應的飽和程度，而且這種變化的形成還會使得地層的溫度和相關的壓力發生一些變化，這些變化的出現在很大的程度上會使得儲層的地神響應程度受到影響。而且對于在地層中的不同位置進行相應的注水技術手段由于所含的汽油和原油的比例不同就會導致出現的檢測數據沒有太大的真實性。因此這就需要采用相應的合理方法并借助與物理分析方程，對就你行注水之后出現的相應影響進行一個合理的分析，進一步對注水地震檢測的可行性進行較為深入的研究。另外在大多數的專業學者的研究過程中發現溫度和壓力的變化對整體注水地震檢測會產生一些影響，但是這種影響的程度還是需要進一步深入研究。對這種影響的研究通常采用的方法在于相應的正演模式，只有這樣才能在很大的程度上使得人們對這項技術手段所產生的影響有一個較為清楚的了解。

2 注水驅油對儲層地震特性的影響

眾所周知油田的開采并不是一項短期的工作，而是需要對油田的不斷開采法能發現相應的油礦。這種長時間的開采，就使得油田的儲層受到相應的損壞，而且其自身具備的儲層各種特性也發生了相應的變化，使得對地震的檢測造成一定的阻礙。在社會的實踐過程中會發現在開采過程中變化較為明顯的三個方面主要在于空隙流體、溫度和壓力這三個方面的變化，這些變化的形成在很大的程度上會導致儲層地震的特性發生一下變化，進一步導致注水地震檢測的過程中出現一些障礙。

而且在相應的社會實踐中也可以發現大多數儲層是一種砂巖的儲層結構，這就在很大的程度上導致砂巖儲層發生相應影響的可能性比較大。而且在進行水驅之前還需要對相應砂巖儲層進行含油量飽和度的控制，相應的規定要求這種含油量飽和度的控制應該保持在0.65到0.9之間，而在水驅技術的過程中飽和度發生了一些變化，其飽和度變為在0.2到0.3之間。而且在相應的空隙壓力達到一定數值的時候，空隙流體發生了一些變化，這種變化使得巖石速度有一定的增加。

事實上，在注水采油過程中，流體替換與孔隙壓力的改變是同時發生的，原始孔隙內的原油被水替換自然會引起砂巖速度的增加，但由于注水引起的壓力增加又會抑制速度的增大。也就是說由于注水引起的壓力變化對巖石速度的影響與流體替換是相反的。這一點在實踐中得到了很好地反映。

顯然，隨有效壓力的增加，砂巖速度增大，而且低壓時速度增加尤為顯著；隨溫度的增加，砂巖速度減小。這是由于溫度增加，將會使得巖石軟化，可壓縮性增加，因而速度降低。由此可知，在采油井處，由于溫度的升高，砂巖速度將略有降低；而在注水井處，由于溫度的降低，砂巖速度將有所升高。也就是說，由于注水而引起的溫度變化對巖石速度的影響與流體替換是一致的。相比之下，壓力的影響較溫度的影響大得多。

另外，溫度的變化同樣會引起孔隙流體（特別是油和氣）地震特性的明顯變化，溫度降低，將使得孔隙流體的薪滯性增加，可壓縮性減小，進而使得巖石速度增大。

3 模擬結果分析

在僅考慮孔隙流體替換情形下得到的注水地震響應剖面。注水前地震響應，注水后地震響應，注水井位于第20道。由圖可見，注水前、后地震剖面的差異是很小的，單憑肉眼是很難識別注水地震異常的。進一步求取注水前、后的差異地震剖面并計算「1.07，1.14〕時窗范圍內儲層反射波的均方根振幅值發現，單純由于流體替換而引起的地震異常為注水前地震反射振幅的19.1%，而注水前、后差異地震剖面的振幅極大值為注水前剖面振幅極大值的20.9%。

由于在注水過程中流體替換與地層壓力及溫度的變化是同時發生的，比分析可見，當考慮壓力變化對地震響應的影響時，注水地震異常是減弱的；當考慮溫度對地震響應的影響時，注水地震異常是增強的。這說明由于注水而引起的壓力增加，將削弱流體替換的影響；由于注水而引起的溫度降低，將增強流體替換的影響。當扣除流體替換的影響時，單純由于地層壓力和溫度的變化而引起的地震異常的均方根振幅分別為注水前反射振幅均方根值的13.3%和23.0%。若以剖面振幅極大值來對比分析，則分別為14.4%和26.36%。顯然，當注水引起的地層壓力和溫度的變化較大時，其對地震響應的影響是不容忽視的。

此外，與流體替換不同的是地層壓力與溫度的變化不僅會對儲層巖石骨架特性產生影響，而且會對孔隙流體產生影響，特別是當孔隙流體為輕烴且飽和度較高時影響尤為顯著。

結束語

注水地震檢測對社會的發展起到了非常重要的作用。而且在進行相應的注水驅油的過程中還會對地層的一起物理性質起到了變化，這種變化主要在于溫度和壓力之間的變化。這些變化的形成在很大的程度上會導致進行注水地震檢測出現異常。而且由于注水而引起的地層壓力的變化很可能對相應的流體替換產生一些影響，而且為在氣溫比較低的狀態下這種影響的發生頻率更大。因此在底層發生溫度和壓力的變化時需要人們對這種變化起到高度的重視，只有這樣才能在很大的程度上促進注水地震檢測更加良好的發展。

參考文獻

[1]云美厚，丁偉，楊長春.油藏水驅開采時移地震監測巖石物理基礎測量[J].地球物理學報，2006（6）.

[2]云美厚，楊凱，丁偉，唐庭海.水驅4D地震監測巖石物理研究綜述[J].石油物探，2004（3）.

[3]云美厚，管志寧.儲層溫壓變化與油藏地震監測[J].地球物理學進展，2003（1）.