基于Castagna与Biot-Gassmann方程的流体置换机制联合弹性测井交会分析在尼日尔三角洲近海盆地流体识别中的应用

针对油气勘探中流体类型识别模糊的问题，Abdulbariu Ibrahim与Wasiu O. Raji通过弹性测井（Vp、Vs、ρ）与交会图技术结合流体置换机制（FRM），应用Castagna和Biot-Gassmann方程，成功区分尼日尔三角洲AbdulBaari油田的烃类与卤水层，降低了勘探风险，为全球类似油田提供了可复用的流体识别模板。

　　

在油气资源日益成为全球经济发展命脉的背景下，准确识别储层流体类型是勘探成败的关键。然而，传统的中子-密度测井组合常因岩性干扰导致结果不可靠，尤其在尼日尔三角洲这类复杂地质区域，流体识别存在显著模糊性。这一挑战促使Abdulbariu Ibrahim与Wasiu O. Raji开展了一项创新研究，通过整合弹性测井、交会图分析与流体置换机制（Fluid Replacement Mechanism, FRM），为流体识别提供了更精确的解决方案。该成果发表于《Journal of African Earth Sciences》，不仅解决了实际勘探难题，还为全球类似油田提供了方法论参考。

研究团队采用三项核心技术：首先基于P波速度（V_p
）、S波速度（V_s
）和密度（ρ）生成弹性参数（如Z_p
、Z_s
、V_p
/V_s
）；其次通过交会图聚类分析划分流体带；最后运用Castagna方程和Biot-Gassmann理论进行流体置换模拟，量化不同流体（烃类/卤水）对岩石弹性模量的影响。数据来源于尼日尔三角洲AbdulBaari油田的测井资料。

弹性测井与交会图结果
研究显示，烃类层段弹性参数呈现显著低值特征：V_p
/V_s
比、泊松比和Lambda-Rho（λρ）在油气层均降至最低，而Mu-Rho（μρ）保持稳定。交会图中烃类数据点聚集成簇，与卤水层和泥质背景明显分离，证实了技术对流体敏感性的有效性。

流体置换机制验证
当原位流体被烃类置换时，新生成的测井曲线与原始曲线高度吻合；而置换为卤水时则出现显著偏离。反向实验（卤水→卤水置换）中，仅在烃类层段观察到曲线偏离。这一结果不仅验证了弹性参数对流体类型的特异性响应，还揭示了FRM在消除岩性干扰方面的优势。

结论与意义
该研究首次将Castagna方程、Biot-Gassmann理论与弹性参数交会分析系统整合，建立了尼日尔三角洲流体识别的标准化流程。其核心价值在于：

1. 通过多参数交叉验证，解决了传统测井解释的模糊性问题；
2. FRM量化了流体置换对岩石物理性质的影响，为地震反演提供了理论支撑；
3. 提出的技术组合具有普适性，可推广至全球复杂油气田勘探。
   这项成果不仅为AbdulBaari油田的储量评估提供了直接依据，更推动了岩石物理学在流体识别领域的应用边界。