CO₂地质封存中储层压力是决定地质封存安全性以及CO₂混相驱油区域的关键参数，四维地震是监测储层CO₂空间分布最有效的技术。当CO₂被注入地下储层后，储层油气水赋存状态、流体饱和度、孔隙压力、孔隙度、盖层封闭能力等均发生变化，造成这一系列变化最主要的因素是压力系统和流体系统的改变。四维或时移地震差异分析手段，是识别CO₂地质封存区域注入CO₂后，产生的饱和度和压力效应最有效的方法。而地震响应同时受饱和度与压力变化的影响，二者的作用耦合在一起难以区分，因此分离压力与饱和度变化成为时移地震解释分析的核心研究内容之一。

基于Landrø方法和改进的Landrø方法开展的时移地震岩石物理模型和AVO正反演研究，已被证明对地下储层参数变化尤其是压力和饱和度的识别和区分效果较好，因此，将该方法用于CO₂地质封存区域用来区分储层因注入CO₂导致的流体饱和度变化和有效压力变化是合理可行的。

中石化胜利油田Gao89 区块自2008年初开始注入CO₂提高原油采收率，一定程度减缓了产量降低速度。该区块分别于1992年和2011年采集了本底三维地震资料和监测三维地震资料，是目前中国唯一的在CO₂注入与封存区域的时移地震数据，对该资料的处理和解释，对推动中国CO₂驱油与地质封存区开展时移地震监测具有重要价值。

本文以中石化胜利油田Gao89区块开展的CO₂驱油项目为研究对象，以该区块具备的中国目前唯一的CO₂注入区域时移地震资料为基础，结合基础地质资料及测井资料。首先建立岩石物理模型，然后基于Landrø提出的AVO时移反演方法，采用Landrø简化之前的更为精确的Smith & Gidlow简化公式，建立注入CO₂后导致的地层有效压力差异（ΔP）、CO₂饱和度差异（ΔS）和AVO属性差异（AVO梯度和截距）关系，最后利用时移地震AVO叠前反演技术识别储层注入CO₂后流体饱和度和压力的变化，为监测CO₂地下赋存状态和封存安全性提供依据。

Gao89区块在2011年初尚处于注入初期，累积注入量50408吨，注入CO₂量较小，并且研究区CO₂注入层为薄互层、低孔低渗储层，因此流体饱和度变化引起的地震响应远小于压力。此外，受限于Baseline三维地震数据信噪比低、叠前资料层位不平，梯度值不准确，加之三相流体介质反演非唯一性增强，因此反演的CO₂饱和度变化还存在一定误差，且受噪音影响较大，暂不展示。

反演的有效压力差异结果（图1）显示，注入井（G89-4、G89-5、G89-16、G89-17）有效压力差异（ΔP）较小，是因为注入CO₂补充了孔隙压力，有效压力则会降低。生产井（G89-3、G89-8、G89-11等）ΔP较大，是因为开采期间未及时补充压力，孔隙压力下降快，导致有效压力升高。

图1 反演的有效压力差异分布图，图中黑线代表断层，五角星代表注入井，圆圈代表生产井

Gao89区块在2011年底第二次地震监测时，并未给出当时的井底压力实测值，直到2014年才给出井底压力数据，因此研究区只有2014年压力实测数据，可以用于检验反演的效果。将井位置反演的有效压力差异值与井点实测压差进行对比（图2），其变化趋势较为相似，其中G89-4、G89-5、G89-16井等注入井反演的ΔP偏大，是因为注入井从2008年到2014年期间不断注入CO₂使得孔隙压力增大，有效压力减小，压差ΔP也随时间推移不断减小，因此2011年反演的ΔP会大于2014年实测的压差值ΔP。G89-3、G89-8、G89-11等生产井反演的ΔP值偏小，这是因为井点压力实测值是2014年测试的，而反演结果显示的是2011年采集地震资料时的状况，随不断采油，生产井孔隙压力逐渐降低，导致有效压力增大，压差ΔP增大，因此基于2011年监测地震资料反演的有效压力差值ΔP应小于2014年实测压差值。

图2 井点实测ΔP与反演ΔP对比图，P为有效压力

本文较好的解释出Gao89区块注入CO₂后储层有效压力变化分布图，为监测CO₂地下赋存状态和封存安全提供依据，获得了地质及油藏开发没有获得的储层、流体动态变化的平面图，提高了我们对CO₂驱油效果及CO₂在地下分布范围、封存安全性的认识。