專利名稱：三維等效富泥質(zhì)砂巖速度預(yù)測(cè)模型的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種考慮巖石三維孔隙空間結(jié)構(gòu)影響的適用于泥質(zhì)砂巖尤其是富含泥質(zhì)砂巖儲(chǔ)層的速度預(yù)測(cè)模型，屬于巖石物理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
地震波速度除了受孔隙度、飽和度等性質(zhì)的影響，還會(huì)明顯地受到孔隙空間結(jié)構(gòu)即孔隙形狀的影響，關(guān)于這一點(diǎn)已經(jīng)是不可爭(zhēng)辯的事實(shí)，許多學(xué)者對(duì)此做了大量的研究，如 Kuster 和 Toksoz (1974), Toks5z 等(1976)、Sun 等(1991,2004)、Anselmetti 和 Eberli (1993,1999), Wang (2001), Yan 等(2002)、Zhang 和 Bentley (2003)、Baechle 等Q008)、Wang等Q009)。在碎屑儲(chǔ)層的速度預(yù)測(cè)模型中，Gassmann方程(1951)、 Kuster-Toksfe模型(1974)和Xu-White模型(19%)是三個(gè)主要的巖石物理速度預(yù)測(cè)模型。但是這三個(gè)模型在考慮孔隙形狀的影響都具有一定的局限性Kassmarm方程雖然考慮了孔隙的等方性，但沒有考慮到孔隙形狀的變化而是統(tǒng)一假設(shè)為球形；Kuster-Toksfe模型在假設(shè)孔隙形狀為橢球體的前提上通過引入可以任意調(diào)整的二維的孔隙表面比將各種尺寸的孔隙考慮到了模型計(jì)算中，但是它作為一種非常高頻的模型要求巖石內(nèi)孔隙是稀疏而孤立的，這就限制了孔隙和孔隙內(nèi)流體之間的相互作用；Xu-White模型為了能像Kuster-Toksez 模型一樣在泥質(zhì)砂巖中也能考慮孔隙形狀對(duì)地震波速度的影響，它將巖石孔隙劃分大孔隙表面比(約0. 12)的砂巖孔隙和小孔隙表面比(約0. 02 0. 05)的泥巖孔隙，對(duì)于泥質(zhì)較少的一般砂巖儲(chǔ)層來說，由于孔隙空間以大孔隙表面比的砂巖孔隙為主，雖然Xu-White 模型固定泥巖孔隙表面比的做法并不符合泥巖孔隙的實(shí)際幾何尺寸，但是由于其量總量較少，仍可以滿足考慮巖石平均孔隙幾何尺寸對(duì)地震波速度影響的需要。但于富泥質(zhì)砂巖儲(chǔ)層來說，由于泥質(zhì)含量較高使得泥質(zhì)中發(fā)育的微裂隙對(duì)地震波速度的影響凸現(xiàn)出來，此時(shí) Xu-White模型固定泥巖孔隙表面比的做法就不再滿足需要了。

發(fā)明內(nèi)容
本文通過將Berryman(19卯)提出的四種三維形狀(球形、針形、碟形、裂縫形)孔隙通過統(tǒng)計(jì)的孔隙分布譜引入到Kuster-Tok^z模型中以計(jì)算干巖石的彈性模量，同時(shí)其可以通過任意調(diào)整裂縫縱橫比模擬出更接近于富泥質(zhì)砂巖地層中泥質(zhì)微裂隙的幾何尺寸來， 從而更能直觀、真實(shí)地反映地下儲(chǔ)集空間的形狀，進(jìn)而提高速度預(yù)測(cè)的精度。本發(fā)明的技術(shù)方案有效三維等效的富泥質(zhì)砂巖速度預(yù)測(cè)模型，包括如下步驟步驟1，類似于Xu-White模型將砂巖和泥巖孔隙分開考慮的辦法，將巖石孔隙φ 劃分砂巖孔隙A和泥巖孔隙^，并假設(shè)兩種孔隙所占的比例正比于兩種巖石成分的含量， 即φ = Φ ,+ Φ,(1)
其中，
權(quán)利要求
1.三維等效富泥質(zhì)砂巖速度預(yù)測(cè)模型，其特征在于，包括如下步驟步驟1，通過精細(xì)的測(cè)井解釋可以求算得地層的孔隙度&泥質(zhì)含量Vsh,，然后將巖石孔隙識(shí)劃分為砂巖孔隙％和泥巖孔隙％，然后利用平均時(shí)間公式和彈性模量與波速、密度的關(guān)系式得到巖石固體部分的體積模量Km和剪切模量μ m ；步驟2，計(jì)算干巖石的彈性模量并考慮孔隙形狀的影響。將Berryman(19%)四種三維等效孔隙(球形、針形、碟形和裂縫形)按照孔隙分布譜引入到了Kuster-ToksSz模型之中，利用下式計(jì)算干巖石的彈性模量
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟3所述的本模型的三維孔隙分布譜與原始Xu-White模型(19卯)設(shè)定二維孔隙表面比的做法不同。在本三維等效模型中，根據(jù)孔隙形狀的主次性統(tǒng)計(jì)特征，分別將砂巖和泥巖孔隙劃分為有一種孔隙占主導(dǎo)的四種三維孔隙，這四種三維孔隙是Berryman(19%)提出的球形孔隙、針形孔隙、碟形孔隙和裂縫形孔隙。具體的劃分方法及原則是(1)假設(shè)砂巖孔隙的主導(dǎo)孔隙是球形，次要孔隙依次是針形、碟形和裂縫形；(2)假設(shè)泥巖的主導(dǎo)孔隙是無限裂縫形，其孔隙表面比(孔隙的長(zhǎng)軸與短軸的比值)可無限小，次要孔隙依次是碟形、針形和球形；(3)主導(dǎo)孔隙所占總孔隙的比例系數(shù)為Cd( —般在0. 6 1. O之間取值)，第一個(gè)次要孔隙占總孔隙的比例系數(shù)為Cs、則后面兩種孔隙所占的比例依次是0. 1CS、0.01CS，則這個(gè)孔隙分布葡可表示為[CD, Cs,0. 1CS，0.01CS]，且CD+1. IlCs = I0這樣對(duì)孔隙空間進(jìn)行三維等效的好處是構(gòu)建及計(jì)算起來簡(jiǎn)單易行，同時(shí)將實(shí)際砂巖和泥巖孔隙空間抽象為球、針、碟、 縫這樣的三維孔隙更直觀且易于理解，具體模擬這四種孔隙的公式參見美國(guó)地球物理聯(lián)盟 (1995)出版的《物理常數(shù)手冊(cè)》的第205-2 頁(yè)。
全文摘要
三維等效富泥質(zhì)砂巖速度預(yù)測(cè)模型，該模型是通過改進(jìn)Xu-White速度預(yù)測(cè)模型中計(jì)算干巖石彈性模量的方法而推導(dǎo)出的。本發(fā)明所涉及模型是通過統(tǒng)計(jì)的孔隙分布譜將Berryman(1995)提出的四種三維形狀(球形、針形、碟形、裂縫形)孔隙代替Xu-White模型固定孔隙縱橫比以計(jì)算干巖石的彈性模量，改進(jìn)的模型通過任意調(diào)整裂縫縱橫比模擬出更接近于富泥質(zhì)砂巖中泥質(zhì)微裂隙的幾何尺寸，從而能更直觀、真實(shí)地反映地下儲(chǔ)集空間的形狀，保證預(yù)測(cè)的結(jié)果與實(shí)際測(cè)量結(jié)果更加吻合。
文檔編號(hào)G01V1/28GK102445708SQ20101050691
公開日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2010年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月14日
發(fā)明者孫贊東, 王海洋 申請(qǐng)人:中國(guó)石油大學(xué)(北京)