以页岩油气为代表的非常规油气储量巨大，是油气增储上产、保障能源安全的重要途径。针对页岩储层复杂的物性特征，考虑页岩的微纳米孔隙的表面效应、有机质干酪根成熟度、裂缝诱导各向异性、流体可动性及地层压力作用，构建多类页岩储层地震岩石物理模型，建立页岩储层微观物性参数与宏观弹性参数的定量关系，为页岩储层叠前地震“甜点”预测方法建立基础。在页岩“地质甜点”预测方面，建立地层压力、烃源岩以及流体同弹性参数的数学表达，基于岩石物理模型与宽方位地震数  据，推导与页岩地质甜点相关的方位地震反射系数方程，创建岩石物理驱动下页岩储层“地质甜点”地震预测理论及方法，突破了现有方法间接反演的局限；在页岩“工程甜点”地震预测方面，创建了页岩储层脆性与地应力的五维地震脆性预测技术；结合成像测井数据，量化表征五维地震数据的方位变化规律，提出了五维地震几何属性定义方式及计算模式；从弹性模量方位变化规律出发，创建了方位杨氏模量椭圆拟合、方位地震Fourier 级数分解技术，实现页岩储层多尺度断裂-裂缝系统地震描述，缓解了裂缝方位预测的90 度模糊问题，提高了裂缝系统空间刻画精度。

       技术特点及技术指标：

       1）创建了耦合微纳米孔隙及有机质成熟度、裂缝诱导各向异性、流体可动性、地层压力等因素 的页岩油气储层地震岩石物理模型，揭示了页岩油气储层五维地震解释的岩石物理机制；

       考虑不同有机质成熟度下微纳米孔隙与干酪根之间的耦合关系，推导了纳米多孔岩石的等效弹性模量方程，首创了考虑微-纳米尺度特征的正交各向异性页岩油气储层地震岩石物理模型；基于孔隙空间刚度理论，考虑有效压力对孔隙纵横比的影响，模拟了不同有效压力下页岩储层的弹性性质，构建了考虑压力的页岩储层地震岩石物理模型，明确了页岩储层弹性性质的主控因素。

        2）建立了烃源岩、含油气性及地层压力等敏感参数直接表征的地震反射特征方程，创建了岩石物理驱动下页岩储层“地质甜点”地震预测理论及方法，突破了现有方法间接反演的局限；

       基于页岩油气地震岩石物理模型，明确了烃源岩有机碳含量的敏感弹性参数，创建了岩石物理驱动烃源岩叠前地震直接预测方法，攻克了烃源岩生烃能力、有机质丰度地震直接描述的难题；推导了含裂缝介质油气敏感参数的方位地震反射系数方程，创新了裂缝型页岩储层“固液缝”解耦表征的五维地震油气检测方法，提高了裂缝型页岩储层预测与流体识别的精度；首次提出体积模量地层压力预测模式，攻关形成了岩石物理驱动下地层压力五维地震预测技术。

        3）量化表征了五维地震数据的方位变化规律，揭示了页岩脆性、裂缝、地应力地震响应机制，创建了页岩储层“工程甜点”叠前地震预测方法，解决了常规方法在各向异性地层中不适用的难题。

       充分挖掘五维地震数据丰富的方位及偏移距信息，提出了五维地震几何属性定义方式及计算模式，有效提取不同方位数据中的断裂特征，降低断裂系统的解释误差；创建了方位杨氏模量椭圆拟合分析技术，缓解了裂缝方位预测的90 度模糊性；创新了五维地震弹性阻抗Fourier 级数分解方法，构建了正交各向异性介质裂缝预测技术，实现了页岩储层多尺度断裂-裂缝系统地震描述；提出了页岩非均质储层脆性敏感指数模型参数化方法，创建了页岩非均质储层叠前地震脆性预测技术；建立了复 杂各向异性介质地应力解析表达式，创建了页岩油气储层五维地震地应力定量预测技术。

       应用领域：

       成果应用于东部老区多尺度裂缝型储层、西南中深部非均质性页岩储层、西北低渗致密稠油储层等典型勘探实例中，效果显著。以中深部页岩油气储层为例，该技术预测的横波速度与实测横波速度吻合更好，相关系数达到92.3%，相比常规横波速度预测精度提高12.5%。针对8 个工区的页岩油气储层甜点预测，“工程甜点”的预测吻合平均达85.9%，“地质甜点”与实际钻井结果吻合率达91.5%。

       投入需求：

       投入资金用于岩石物理实验、大型高性能计算和存储设备购置，方法技术研发和测试以及差旅、劳务等费用。

       专利授权及申请情况：

       1、国家发明专利：一种各向异性介质地震反射特征方程建立方法（授权）

       2、国家发明专利：一种油气储层密度高可靠性预测方法（授权）

       3、国家发明专利：地震岩石横波速度预测方法及装置（授权）

       4、国家发明专利：倾斜横向各向同性介质中的裂缝弱度反演方法及系统（授权）

       5、国家发明专利：基于叠前反演的“甜点”概率直接估算方法及系统（授权）

       成果受资助及获奖情况：

       1、国家自然科学基金重点项目，42030103，裂缝型储层五维地震解释理论与方法研究，2021-01 至2025-12；

       2、国家自然科学基金联合基金重点项目，U1562215，非常规油气富集机制与地球物理甜点识别，2016-01 至2019-12；

       3、国家油气重大专项子课题，2017ZX05009-001-03，低渗-致密油藏描述新方法与开发模式--低渗-致密储层地震预测新方法和新技术，2017-01 至2020-12；

       4、国家油气重大专项子课题，2017ZX05036-005-002，页岩气储层微-纳米岩石物理机理及地球物理识别方法，2017-01 至2019-06；

       5、国家自然科学基金面上项目，42174139，考虑多尺度波动诱导流体流动机制的叠前地震AVO 反演方法研究，2022-01 至2025-12；

       6、国家自然科学基金面上项目，41974119，含一组垂直裂缝页岩正交各向异性参数宽频宽方位AVO 反演方法研究，2020-01 至2023-12；

       7、国家自然科学基金面上项目，41674130，页岩气储层有效应力分布规律的精细地震预测方法研究，2017-01 至2020-12。

       技术成熟程度： þ已在产业中应用

       拟合作方式： ☑其他