本书针对深层页岩气勘探开发面临的地质、工程和地球物理等问题，全面阐述深层页岩气的典型地质特征、“两宽一高”（宽方位、宽频带、高密度）地震资料采集、“甜点”目标数据处理、精细解释等方法与技术流程；重点介绍地质与工程“甜点”评价中涉及的总有机碳含量、含气量、各向异性、多尺度裂缝、孔隙流体压力、地应力、脆性等预测方法及相关人工智能前沿技术；系统阐述地震勘探技术在我国深层页岩气主战场—四川盆地的探索经验及地质与工程“甜点”预测、钻井工程辅助设计、现场跟踪等实践效果。

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目录
第1章 绪论 1
1.1 深层页岩气勘探开发潜力 1
1.1.1 页岩气 1
1.1.2 深层页岩气的勘探开发潜力 1
1.2 深层页岩气勘探开发面临的问题与关键技术挑战 3
1.2.1 面临的地质与工程问题 3
1.2.2 面临的地球物理问题 5
1.2.3 面临的关键技术挑战 6
1.3 深层页岩气地震勘探技术 7
1.3.1 页岩气地震勘探技术发展历史 7
1.3.2 深层页岩气地震勘探关键技术 9
第2章 深层页岩气典型探区地质与地球物理特征 10
2.1 地貌特征 10
2.2 地质特征 10
2.2.1 构造特征 10
2.2.2 沉积特征 12
2.2.3 储层特征 17
2.2.4 气藏特征 29
2.3 地球物理特征 32
2.3.1 岩石物理响应特征 32
2.3.2 测井响应特征 34
2.3.3 地震响应特征 35
第3章 深层页岩气“两宽一高”地震资料采集设计技术 38
3.1 地震资料采集设计思路 38
3.2 地震资料采集关键参数论证 38
3.2.1 道间距 39
3.2.2 面元尺寸 40
3.2.3 最大炮检距 41
3.2.4 偏移孔径 44
3.2.5 接收线距 45
3.2.6 覆盖次数 46
3.3 地震资料采集观测系统设计 46
3.3.1 观测系统设计参数要求 46
3.3.2 观测系统方案设计和优选 47
第4章 深层页岩气“甜点”目标地震资料处理技术 51
4.1 “三保三高”地震资料精细处理思路 51
4.2 突出页岩地震响应特征的关键处理技术 52
4.2.1 “十字交叉”自适应面波衰减 52
4.2.2 高密度Q体补偿 53
4.2.3 高密度VTI介质各向异性处理 54
4.2.4 OVT域宽方位数据处理 55
4.2.5 HTI介质各向异性校正 56
4.2.6 针对页岩储层参数预测的道集优化处理 57
4.2.7 “三保三高”地震资料精细处理流程 58
4.3 深层页岩气地震数据深度域精确成像技术 59
4.3.1 网格层析反演速度建模 59
4.3.2 全波形反演速度建模 61
4.3.3 高斯射线束深度偏移 63
4.3.4 逆时偏移 64
4.3.5 各向异性深度域高精度成像技术流程 65
4.3.6 复杂地质条件下页岩各向异性深度偏移 67
第5章 深层页岩气岩石物理、测井及地震响应特征分析技术 70
5.1 页岩气岩石物理分析技术 70
5.1.1 页岩储层岩石物理建模 70
5.1.2 页岩储层岩石物理分析与计算 73
5.1.3 页岩储层岩石物理敏感参数分析 74
5.1.4 页岩储层岩石物理量板解释 76
5.2 页岩气测井识别与评价技术 77
5.2.1 页岩储层的六性关系 77
5.2.2 优质页岩储层测井定性识别 78
5.2.3 优质页岩储层测井定量评价 79
5.3 页岩储层地震响应特征分析技术 80
5.3.1 页岩储层井震精细标定 80
5.3.2 页岩储层正演数值模拟地震响应特征分析 81
5.3.3 页岩储层实际地震响应特征 81
第6章 深层页岩储层地质“甜点”预测及综合评价技术 83
6.1 页岩储层TOC含量定量预测技术 83
6.1.1 基于贝叶斯理论的概率地震反演方法 83
6.1.2 基于页岩岩石物理模型约束的TOC含量反演 86
6.1.3 页岩储层TOC含量定量预测数值实验 92
6.2 页岩储层多尺度裂缝预测技术 93
6.2.1 钻井岩心裂缝识别与FMI测井裂缝分析 94
6.2.2 地质构造成因裂缝模拟 94
6.2.3 地震相干属性裂缝预测 96
6.2.4 地震曲率属性裂缝预测 96
6.2.5 蚂蚁追踪算法裂缝预测 97
6.2.6 纵波各向异性响应 97
6.2.7 纵波AVAZ裂缝预测 99
6.2.8 纵波VVAZ裂缝预测 102
6.2.9 HTI介质衰减各向异性裂缝预测 102
6.2.10 正交各向异性介质频散各向异性裂缝预测 107
6.2.11 基于储层力学性质的裂缝预测 115
6.2.12 基于SRGAN深度学习的裂缝智能预测 122
6.2.13 基于DexiNed深度学习的裂缝智能预测 124
6.2.14 多尺度裂缝综合预测 125
6.2.15 基于三维稳态饱和流动方程的裂缝连通性评价 129
6.3 页岩储层含气量预测技术 131
6.3.1 地震频变敏感属性含气性预测 131
6.3.2 基于多尺度吸收属性的含气性预测 139
6.3.3 基于经验公式的含气量预测 142
6.3.4 基于多元回归的含气量预测 143
6.3.5 基于支持向量回归的含气量预测 143
6.3.6 基于决策树回归的含气量预测 144
6.3.7 基于随机森林的含气量预测 145
6.3.8 基于神经网络的含气量预测 145
6.3.9 基于Caffe深度学习框架的含气量预测 145
6.3.10 基于卷积神经网络的含气量预测 148
6.3.11 基于TOC含量的页岩储层含气性定量预测 149
6.4 页岩储层孔隙流体压力预测技术 150
6.4.1 孔隙流体压力基础理论 151
6.4.2 测井孔隙流体压力计算 157
6.4.3 地震孔隙流体压力预测 161
6.4.4 改进的Eaton法孔隙流体压力预测 162
6.4.5 岩石物理模型法孔隙流体压力预测 165
6.4.6 基于改进RT法的孔隙流体压力预测 168
6.4.7 基于曲率属性的孔隙流体压力构造校正 172
6.5 基于深度学习的页岩储层“甜点”参数智能预测技术 173
6.5.1 页岩储层“甜点”参数智能预测原理 174
6.5.2 卷积神经网络结构设计 176
6.5.3 页岩储层“甜点”参数智能预测流程 176
6.5.4 页岩储层“甜点”参数智能预测 177
6.6 深层页岩气保存条件分析技术 185
6.6.1 断裂破坏性评价 185
6.6.2 孔隙流体压力状态评价 189
6.6.3 顶底板条件评价 189
6.6.4 保存条件综合评价 190
6.7 深层页岩气地质“甜点”综合评价技术 191
6.7.1 富集高产主控因素分析 191
6.7.2 地质“甜点”综合评价 192
6.7.3 页岩储层“甜点”目标区优选 192
第7章 深层页岩储层工程“甜点”预测及综合评价技术 194
7.1 页岩储层地应力预测技术 194
7.1.1 地应力的研究意义 194
7.1.2 水平地应力常用计算模型 195
7.1.3 基于有限元法数值模拟的地应力预测 197
7.1.4 基于地层曲率的地应力预测 199
7.1.5 基于VTI介质弹性理论的地应力预测 201
7.1.6 基于HTI介质弹性理论的地应力预测 206
7.1.7 基于TTI介质弹性理论的地应力预测 209
7.2 基于Mohr-Coulomb准则的页岩储层强度预测技术 212
7.2.1 Mohr-Coulomb准则 212
7.2.2 页岩储层强度预测 212
7.3 页岩储层脆性预测技术 214
7.3.1 储层脆性的研究意义及面临的问题 214
7.3.2 矿物组分法脆性预测 215
7.3.3 Rickman法脆性预测 216
7.3.4 基于VTI介质弹性理论的脆性预测 216
7.3.5 基于强度力学性质的脆性预测 219
7.4 页岩储层地应力与渗透率各向异性预测技术 220
7.4.1 地应力各向异性预测 220
7.4.2 渗透率各向异性预测 223
7.5 深层页岩气工程“甜点”综合评价技术 228
第8章 深层页岩气钻井工程地震辅助设计与现场支撑技术 229
8.1 随钻实时深度偏移精确成像技术 229
8.2 随钻跟踪与水平井轨迹精确控制技术 230
8.2.1 页岩气水平井钻井跟踪流程 230
8.2.2 多方法速度建模及时深转换 230
8.2.3 基于随钻虚拟井的地震剖面校正 231
8.2.4 复杂构造带小井区精细解释 232
8.2.5 多域多批次数据与多学科信息整合分析 233
8.3 水力压裂地面微地震监测技术 233
8.3.1 微地震监测基础理论 233
8.3.2 地面微地震监测 236
8.3.3 微地震事件定位 238
8.3.4 微地震监测现场分析 239
8.3.5 微地震监测与压裂改造效果对比分析 243
8.4 储层压裂改造数值模拟技术 247
8.4.1 天然裂缝地质建模 247
8.4.2 水力压裂数值模拟 248
第9章 深层页岩气高效勘探开发典型案例 252
9.1 川南深层页岩气地震勘探概况 252
9.2 威远工区深层页岩气高效勘探开发 252
9.2.1 地质“甜点”预测及综合评价 252
9.2.2 工程“甜点”预测及综合评价 255
9.2.3 深层页岩气勘探 257
9.2.4 深层页岩气开发 259
9.3 永川工区深层页岩气高效勘探开发 260
9.3.1 精细构造解释 260
9.3.2 地质“甜点”预测 263
9.3.3 工程“甜点”预测 269
9.3.4 随钻跟踪调整 272
9.3.5 深层页岩气勘探 272
9.3.6 深层页岩气开发评价及建产 272
9.4 井研—犍为工区中深层-深层页岩气高效勘探 273
9.4.1 地质“甜点”预测及综合评价 273
9.4.2 工程“甜点”预测及综合评价 274
9.4.3 中深层-深层页岩气高效勘探 276
参考文献 277
致谢 291