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RokDoc System岩石地球物理研究及快速油气预测系统

岩石地球物理技术是测井信息、油藏信息与地震信息之间的桥梁，是地球物理勘探的基础。岩石地球物理技术的应用使得对地震数据的分析从单纯的构造解释发展到对油藏岩性、孔隙度、饱和度以及压力等储层参数的解释。在复杂地质条件下开展岩石地球物理研究，对充分理解地下储层/油气的地球物理响应特征及影响因素，寻找隐蔽油气藏具有重要意义。
RokDoc System功能强大、易于使用，是岩石地球物理研究领域的首选工具。RokDoc是储层“量化”解释的先导者，拥有完整的岩石地球物理的定量解释（QI）软件平台，通过叠前叠后地震反演分析，对储层岩性、流体分析，利用地震速度信息了解储层压力研究，为油气勘探、开发和生产优化提供最佳解决方案。软件各模块功能介绍： ·RokDoc 1D2D模块是一个基于正演模型岩石物理分析的模块，利用岩石物理技术，使测井信息、油藏信息与地震信息之间建立起桥梁，是地球物理勘探的基础。 ·RokDoc 3D模块是RokDoc 1D2D岩石物理成果的三维分析预测工具包，能够完成三维定量解释（QI）工作。 ·RokDoc GeoPressure模块可以利用测井资料和地震速度信息进行地层压力计算、分析和预测，为分析流体特性及钻井工程风险提供依据。 ·ChronoSeis模块是利用岩石地球物理研究，进行油藏动态监测及三维反演建模的一体化工具包。

RokDoc 1D2D RokDoc 1D2D是岩石物理的独立模块，其功能主要包括： ·岩石物理模型。软件内置丰富的矿物库及岩性组合模型，包括火成岩、碳酸盐岩模型及各种交互的岩石物理方程，用户可根据实际岩性及流体资料对模型进行修改和自定义。 ·流体替代。通过Gassmann方程结合岩石物理方程，分析不同岩性、不同孔隙储层在含不同流体情况下的测井响应及叠前/叠后地震响应，寻找油气藏的地球物理响应特征，确定不同地质条件下流体预测的可行方案。 ·横波速度预测。横波速度对于叠前、叠后的地球物理响应分析都是不可缺少的参数，在软件中提供了四大类方法进行横波速度预测，保证横波速度预测的可靠性。 ·地震弹性阻抗分析。地震弹性阻抗与入射角密切相关。软件通过Zoeppritz方程计算出不同入射角的弹性阻抗参数，从而得到对识别岩性/流体更有效的地震参数。 ·定量解释。软件可以通过其内置的流体正演工具帮助用户直接在二维属性剖面上进行油气解释。以地震层位、测井曲线和油水界面等参数为可调参数，通过流体替换直接进行正演得到地震响应，通过与实际地震资料对比确定有效的流体解释方案。

1、测井曲线编辑利用神经网络技术补充缺失曲线或创建测井曲线。测井曲线交互式数字化；矿物成分及岩性定义；实时计算伽马、密度、孔隙度及声波时差，分析压实效应。右图为曲线编辑及重构示例。

2、RokDoc 1D2D测井解释 1)标准岩石物理工具； 2)深度校正； 3)含水饱和度计算； 4)岩性百分比（泥质含量等）计算； 5)孔隙度计算； 6)横波速度、弹性参数计算。右图为测井解释综合分析示例。

3、基于岩石物理的速度响应分析在RokDoc 1D2D中提供了丰富的纵横波速度模型，除了经验公式法以外还有Xu-White、Xu-Payne、Modified Gassmann、Krief、Critical Porosity、Gregory以及Han模式等一共四大类15种岩石物理模型，便于相互验证横波速度预测的可靠性。其中，在业内率先使用了针对碳酸盐岩横波预测的Xu-Payne模型，为碳酸盐岩的叠前储层预测提供更可靠的技术支撑。
右上图为基于岩石物理模型（Xu-White）的砂泥岩纵横波速度预测示例。右侧二图为基于Xu-Payne模型的碳酸盐岩多井横波预测及结果分析。

4、岩石物理参数的交汇分析通过测井资料的综合交汇分析，明确岩石物理各参数之间的关系。通过交汇图方便明晰的质量控制功能，准确地建立起参数间逻辑及转换关系，从而建立起地质意义明确的岩石物理模型。下图为岩石物理参数的可视化交汇（四分量），及岩石物理参数矩阵交汇示例。右图为交汇图及直方图统计。

5、岩石物理模板 RokDoc能够建立碎屑岩的岩石物理模型模板（RPM），使用户能够建立更好的岩石物理模型来满足研究需求。利用岩石物理模板，在地震和测井资料的基础上能够更加容易对孔隙度等储层物性变化规律进行分类和总结。特点有： 1)多个RPM可以组合成单一RPM模板； 2)RokDoc提供外部RPM模板输入； 3)外部的RPM支持多种格式输入和输出； 4)新的用户界面，参数的变化实时动态显示。右图为岩石物理模板示例。

6、流体替代 RokDoc 1D2D使用Gassmann方程，进行流体替代处理，研究不同流体成分对应的测井及地震响应特征，为各种地球物理响应分析提供依据。流体替代模型： 1)Gassmann Dry Rock Modelling Fluid Substitution 2)Unconventional Gassmann Fluid Substitution 3)Mavko Anisotropic Dry Rock Modelling 4)Brown & Korringa Anisotropic Dry Rock Modelling 5)Heavy Oil Dry Rock Modelling 右图为不同流体类型对应不同的测井及地震响应示例。

7、AVO响应分析 RokDoc 1D2D利用Zoeppritz、Aki&Richards、Shuey、Gradient、Intercept Gradient、Bortfeld、Full Waveform等方程计算单界面和道集的AVO响应，AVO分析的结果还能够直接在RokDoc中辅助定量解释。下图为界面模型示例。右上图为AVO响应曲线示例。右下图为合成道集、交互显示目的层AVO响应曲线示例。

8、弹性阻抗模型以地震解释层位为框架，岩石物理参数为基础，基于沉积规律，分析油气层正演剖面的振幅响应和剖面特征，与实际地震剖面对比，标定油气层反射波组，交互解释油气层。下图为应用示例。

9、2D模型---快速直观的地震响应模型 ·通过建立正演模型快速直观地预测油气。结合井资料、流体资料、工程资料和地震资料建立带有层序框架的模型，通过振幅的变化直观快速预测油气。 ·可模拟从简单的楔状体到复杂地质构造，通过调整参数，分析不同的地震响应。 ·应用流体替代技术，通过选取不同频率的子波，观察振幅变化，直接识别油气。右上图为不同频率子波对流体产生不同地震响应规律，含油气模型高频振幅明显增强。右下图为基于正演模型的地震定量解释示例(变密度显示—实际地震；波形显示—正演结果)。

10、工作流程编辑器 ·“录制”按钮开启时，允许用户记录所有打开的模块。 ·可作为跟踪检查列表，保存和重现所有方法和工作流程。 ·可以任意插入文本、参数等。 ·可以将图像文件添加到工作流程记录中。右图为工作流程记录器示例。

11、各向异性分析（Anisotropy） ·计算分析各向异性介质不同偏移距和方位角的振幅响应。 ·在VTI和HTI各向异性介质中建立分界面。 ·PP和PS反射系数分析。 ·裂缝走向和观测距及观测角的单独变化。 ·包括公开和未公开的各向异性参数计算方法。 ·Thomsen参数数据库，用户可自定义。 ·建立各向异性模型，剔除因假设沿井轨迹的地震速度和垂向一致而导致的错误，提高井震标定的准确性。 ·曲线各向异性模型能生成各向异性参数曲线，用于产生各向异性合成记录及进行振幅响应模拟。 ·横向和纵向的各向异性可衍生为正交介质，例如裂缝型砂泥岩的混合体。 ·斜井速度校正。 ·单独修改裂缝走向和观测距及观测角。 ·在建模过程中，重新计算垂向的Vp和Vs。 ·在合成记录计算过程中使用各向异性和速度曲线，有利于井震标定。 ·一维二维各向异性模拟。右上图为各向异性模拟泥岩与缝型砂岩地震响应示例。右中图为各向异性合成道集示例。右下图为Thomsen参数和裂缝走向计算示例。

RokDoc 3D RokDoc 3D是一个完整的岩石物理工具包，通过简单易用的操作方式，使用最先进的技术，完成包括岩石物理分析预测的所有定量解释（QI）工作。除了包含RokDoc 1D2D功能之外，RokDoc 3D还有如下功能： ·地震数据特殊处理 ·叠前同时反演 ·岩性分类，物性预测 ·层位工具 ·平面图和3D属性体计算 ·3D地质统计分析 ·3D变差函数分析 ·任意线显示和反演结果质控（QC） ·3D时深转换 ·正演模拟的岩石物理模板 ·工作流程管理 ·合成地震记录 ·Scenario modelling ·贝叶斯分类 RokDoc 3D能够生成时间或深度切片，与 RokDoc 3D 的剖面和其它平面图结果互动，进而快速准确地进行比较。可沿层进行属性提取。

1、地震数据预处理 ·Band Pass Filter ·Phase Rotation ·Zero Phase ·Amplitude Balancing ·Spectral Balancing ·Phase Balancing ·Scalars ·Gather Flattening ·Bulk Time Shift ·Intercept & Gradient 右图为数据预处理前、后求取梯度平面图对比示例。

2、地震反演 RokDoc地震反演模块使用地震数据，利用Aki&Richards-Richards、Aki&Richards-Wiggins、Smith&Gidlow-Fatti、Gray-1、Gray-2算法同时反演出弹性参数体，为储层预测提供依据。下图为Smith&Gidlow-Fatti算法叠前同时反演示例（内插GR曲线）。

3、储层定量解释利用贝叶斯概率统计方法，应用井数据分析的结果，定义各种储层流体类型（或岩石类型）的概率分布图，结合叠前地震反演结果，对储层流体（或岩性）进行定量解释。右图为含油概率剖面图（内插GR曲线）示例。

RokDoc ChronoSeis RokDoc ChronoSeis是一套快速油藏分析及油藏模拟软件包，它结合地震、地质、岩石物理和地震反演方法，稳健地进行油藏模拟。根据时移地震、生产数据预测含水饱和度、压力的变化情况。RokDoc ChronoSeis通过无网格的方法可以快速、灵活、便捷的实时更新模型。其功能主要包括： ·计算地震AVO属性 ·随机模拟和相控随机模拟 ·谱反演和随机反演 ·贝叶斯分级岩性模拟 ·油藏模拟和监测 ·设计、预测直井、斜井或多侧向井 ·快捷的网格数据输入输出功能

1、谱反演 ·油藏模拟和监测 ·谱反演基于测井数据，结果与实际地质情况更为吻合 ·可通过谱分解频率切片来分析反演结果细节 ·反演过程不依赖于井数据右图为谱反演结果和普通反演结果对比示例。下图为谱反演典型剖面。


2、随机反演高分辨率联合随机反演可以快速评价储层中的不确定性，减少钻井风险。ChronoSeis中随机反演允许用户在骨架剖面上进行参数实验，可实现并行运算，减少计算时间。另外，可以使用岩石物理模型来约束随机反演的结果（例如AI/SI、AI/EI、AI/GI等参数对），使得反演结果更合理、更有规律。右图为AI/SI联合随机反演结果示例。

3、贝叶斯分级使用贝叶斯分级的方法，应用井数据分析的结果，定义各种岩石类型的概率图，并最终确定空间内任意位置概率最高的岩石类型。右图为岩性概率分布图示例。左下图为不同岩石类型的概率体示例。右下图为贝叶斯分级岩性预测结果示例。


4、油藏监测在ChronoSeis中，用户可以设定不同的三维正演模型来预测地震响应，也可以通过时移地震数据来计算饱和度和压力的变化。通过模型正演和实际地震数据的比较来验证和指导油藏模拟。 ·通过正演合成时移记录与实际时移地震数据进行比较来验证和指导油藏数值模拟 ·在四维地震数据上直接计算出油藏的饱和度和压力变化 ·利用Gassmann流体替换及MacBeth骨架属性分析压力变化 ·使用模式识别工具、岩石物理模型和贝叶斯分类方法分析地震特征和油藏模型的详细信息 ·使用合成时移记录选项（温度、压力、饱和度等）来创建合成的地震数据体 ·合成时移记录菲涅耳带平滑右图为油藏动态监测模拟示例。

5、属性网格粗化可以把计算得到的孔渗饱或者其他储层属性导入到网格中，并进行网格粗化，为下一步数模工作打好数据基础。右图为地震属性网格粗化示例。

RokDoc GeoPressure RokDoc GeoPressure是一个独立的模块，能够利用井资料和地震速度资料进行从一维到三维的压力分析与预测，提高对未钻探区的地质认识。主要包括以下工具： ·RokDoc PressureView ·GeoPressure Calculator地压计算器 ·Seismic Pressure Calculator体压力计算器 ·Pressure Prediction Calculator压力预测计算器 ·Fracture Pressure Calculator裂缝压力计算器 ·Pore Pressure Prediction Function孔隙压力预测 ·VSP

1、RokDoc PressureView RokDoc PressureView能够对压力数据进行管理、显示和精确解释，用于定义流体梯度、油水界面(OWC)、气油界面(GOC)，指示压力过渡区。 ·通过对单井或多井交汇分析进行压力解释 ·快速、高效的压力数据存储、检索、显示和分析功能 ·定义不同流体压力梯度、OWC和GOC，并指示压力过渡区 ·拟合统计梯度线 ·交互显示压力、岩性数据和测井数据 ·交互显示泥浆比重数据和油井套管数据及压力数据 ·以压力、平均梯度或泥浆比重的刻度形式显示压力数据 ·使用多井压力趋势可灵活监测超压和欠压区 ·从压力组和压力趋势上获取压力曲线 ·实测的离散温度数据自动拟合连续的温度曲线 ·通过测压质量、测压工具类型或测压段等显示压力数据

2、GeoPressure Calculator地压计算器 RokDoc GeoPressure Calculator使用校准的上覆地层压力、正常压实趋势和泥质含量曲线进行精确的压力分析。用压力预测计算器（PPC）比较各种不同孔隙压力预测模型，对研究区中井数据进行校准、优化处理，在RokDoc PressureView中直接输出，应用到PPC中使用。
·上覆地层压力求取 i)使用密度曲线预测和校正单井或多井的上覆地层压力； ii)对于密度测井数据缺失段，能够拟合密度记录数据； iii)输出单井和多井压力结果； iv)结果可直接输出到PPC模块。 ·正常压实趋势求取 i)井曲线类型的拟合求取正常压实趋势； ii)通过对泥质含量滤波消除砂岩影响； iii)生成适合于全井或连续区段的趋势； iv)使用等效深度法，输出原始或平滑的孔隙压力分布； v)结果可直接输出到PPC模块。 ·应力比趋势求取		·泥岩趋势求取 i)各种类型井曲线求取泥岩趋势； ii)泥质含量和厚度滤波求取。 ·泊松比趋势求取


3、Seismic Pressure Calculator体压力计算器 ·提供完整3D孔隙压力预测的工作流程 ·地震速度质控和校准 ·可以在深度域和时间域生成3D压力模型 ·基于确定性和随机性方法的地震孔隙压力预测 ·在RokDoc三维框架下进行压力预测结果的显示 ·压力预测结果可以以SEG-Y格式输出 ·孔隙压力值可以沿着伪井轨迹提取出来并在RokDoc PressureView下显示 ·概率分析的随机计算，实现P10 ，P90，平均等，显示孔隙压力预测不确定性和准确性

4、Pressure Prediction Calculator压力预测计算器 Pressure Prediction Calculator压力预测计算器（PPC）可以对孔隙压力预测模型与实测压力数据进行适用性分析，对井数据参数进行优化，并能够基于优化模型进行压力预测。下图为孔隙压力预测模型可行性分析示例。在PPC中压力预测模型包括：
·Bowers ·Depth Trend Linear ·Depth Trend Power Law ·Depth Trend Zero Incidence ·Dutta Sims Braundorf ·Dutta Sims Cung ·Dutta Sims	·Eaton Expon ·Eaton ·Expon Stress ·Gamma ·Gamma Tau ·Holbrook ·McNutt ·Tau

5、Fracture Pressure Calculator裂缝压力计算器
计算方法： ·Matthew's and Kelly (1967) ·Eaton ·Daines (1982) ·Breckles and Van Eekelen (1981) 深度趋势可以通过手动数字化进行指数拟合。右图为裂缝压力求取示例。

6、Pore Pressure Prediction Function孔隙压力预测
计算方法： ·Eaton ·Bowers ·Equivalent Depth methods 右图为孔隙压力计算示例。

7、VSP VSP是RokDoc软件的独立模块。VSP技术经历了零井源距、非零井源距、Walkaway VSP、逆VSP、随钻VSP和3D VSP的发展过程，应用领域也从简单的速度计算、层位标定、地层深度预测（零井源距）发展到多波3D成像的构造解释和储层分析。
主要功能： ·专业的VSP显示 ·首波拾取 ·多分量数据支持 ·处理工具包 ·各向异性分析（包括3C、4C） ·剪切波分离 ·矢量图和玫瑰图显示 ·SEG-Y数据输入输出处理功能主要包括： ·静校正 ·数据滤波 ·真振幅恢复 ·反褶积 ·走廊叠加 ·波场分离基于VSP各向异性分析功能包括： ·三分量算法计算极化效应 ·四分量双源双收旋转法（Alford法） ·变偏移距VSP反演垂直和水平的时差数据 ·旅行时反演和近偏移距VSP的P波极化右中图为Rose图(基于曲线和离散值的多井多角度显示)。右下图为Hodogram图(多分量数据质控，利于剪切波分离)。