一種致密砂巖儲層巖石彈性模量計算方法
【專利摘要】本發(fā)明首先從巖石物理參數(shù)出發(fā)分析了常規(guī)砂巖儲層與致密砂巖儲層各自特點(diǎn)，針對致密砂巖孔隙度低、孔隙連通性差、束縛水飽和度高等主要特征進(jìn)行研究，基于對包含物形狀敏感的巖石物理模型分析巖石中的孔隙形狀和孔隙分布特征，考慮流體均勻混合與斑狀飽和分布同時存在，結(jié)合衰減模型分析低滲透率、高流體粘滯性產(chǎn)生的地球物理數(shù)據(jù)在不同頻帶下不匹配的問題，最終將針對致密砂巖儲層建立的巖石物理模型應(yīng)用于儲層巖石速度估算。
【專利說明】一種致密砂巖儲層巖石彈性模量計算方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請涉及測井領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種致密砂巖儲層巖石彈性模量計算方 法。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著地球物理勘探研究的深入，我們所面臨的地下條件變的日益復(fù)雜，針對非常 規(guī)儲層的地震勘探研究可以在一定程度上提商勘探的成功率，提商生廣效率以及減少勘探 開發(fā)的成本。
[0003] 致密儲層與常規(guī)儲層相比，其主要的區(qū)別在于致密砂巖儲層的孔隙度和滲透率較 小，在地震波穿過致密砂巖儲層的過程中，巖石孔隙流體的壓力不平衡，因此采用Gassmann 方程對致密砂巖儲層進(jìn)行巖石物理分析時精度較低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 有鑒于此，本申請?zhí)峁┮环N致密砂巖儲層巖石模量計算方法，以提高對致密砂巖 儲層的巖石物理分析精度。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，現(xiàn)提出的方案如下：
[0006] -種致密砂巖儲層巖石彈性模量計算方法，包括：
[0007] 獲取測井參數(shù)和致密砂巖儲層的巖石物性參數(shù)；
[0008] 根據(jù)所述測井參數(shù)和所述巖石物性參數(shù)，結(jié)合預(yù)先建立的孔隙裂縫衰減模型計算 高頻下的巖石彈性模量；
[0009] 根據(jù)所述高頻下的巖石彈性模量，結(jié)合預(yù)先建立的自洽模型，計算巖石的高頻基 質(zhì)彈性模量；
[0010] 所述巖石的高頻基質(zhì)彈性模量，結(jié)合所述孔隙裂縫衰減模型，計算任意頻率下的 飽和巖石彈性模量。
[0011] 優(yōu)選的，所述巖石的高頻基質(zhì)彈性模量，結(jié)合所述孔隙裂縫衰減模型，計算任意頻 率下的飽和巖石彈性模量，之后還包括：
[0012] 根據(jù)所述任意頻率下的飽和巖石彈性模量，結(jié)合開始模擬退火尋優(yōu)的方法，計算 巖石的聲波速度。
[0013] 優(yōu)選的，所述根據(jù)所述測井參數(shù)和所述巖石物性參數(shù)，結(jié)合預(yù)先建立的孔隙裂縫 衰減模型計算高頻下的巖石彈性模量包括：
[0014] 根據(jù)所述測井參數(shù)與巖石物性參數(shù)，利用wood公式和patchy模型計算巖石流體 體積模量；
[0015] 根據(jù)所述巖石物性參數(shù)與測井參數(shù)，利用VRH模型計算巖石基質(zhì)彈性模量；
[0016] 根據(jù)所述巖石流體體積模量和所述巖石基質(zhì)彈性模量，結(jié)合所述孔隙裂縫衰減模 型計算高頻下的巖石彈性模量；
[0017] 其中，所述孔隙裂縫衰減模型的計算公式為：
[0018]

【權(quán)利要求】
1. 一種致密砂巖儲層巖石彈性模量計算方法，其特征在于，包括： 獲取測井參數(shù)和致密砂巖儲層的巖石物性參數(shù)； 根據(jù)所述測井參數(shù)和所述巖石物性參數(shù)，結(jié)合預(yù)先建立的孔隙裂縫衰減模型計算高頻 下的巖石彈性模量； 根據(jù)所述高頻下的巖石彈性模量，結(jié)合預(yù)先建立的自洽模型，計算巖石的高頻基質(zhì)彈 性模量； 利用所述巖石的高頻基質(zhì)彈性模量，結(jié)合所述孔隙裂縫衰減模型，計算任意頻率下的 飽和巖石彈性模量。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述巖石的高頻基質(zhì)彈性模量，結(jié)合所述 孔隙裂縫衰減模型，計算任意頻率下的飽和巖石彈性模量，之后還包括： 根據(jù)所述任意頻率下的飽和巖石彈性模量，結(jié)合開始模擬退火尋優(yōu)的方法，計算巖石 的聲波速度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述測井參數(shù)和所述巖石物性 參數(shù)，結(jié)合預(yù)先建立的孔隙裂縫衰減模型計算高頻下的巖石彈性模量包括： 根據(jù)所述測井參數(shù)與巖石物性參數(shù)，利用wood公式和patchy模型計算巖石流體體積 模量； 根據(jù)所述巖石物性參數(shù)與測井參數(shù)，利用VRH模型計算巖石基質(zhì)彈性模量； 根據(jù)所述巖石流體體積模量和所述巖石基質(zhì)彈性模量，結(jié)合所述孔隙裂縫衰減模型計 算高頻下的巖石彈性模量； 其中，所述孔隙裂縫衰減模型的計算公式為：

質(zhì)泊松比，K為滲透率，（為特征礦物顆粒大小，Cj5為總孔隙度，Kl為高頻下巖石彈性模 量的體積模量，U 1為高頻下巖石彈性模量的剪切模量。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述高頻下的巖石彈性模量，結(jié)合預(yù)先建 立的自洽模型，計算巖石的高頻基質(zhì)彈性模量，包括： 利用自洽模型計算公式： (I- Cj5p- Cj5 s) (Kffl-Ksc) P*ffl+ Cj5p (Kf-Ksc) P*5+ Cj5 s (Kf-Ksc) P*s = O 和 (I- (J) p- (J) s) ( U m- U sc) Q*m+ 4) p ( U f- U sc) Q*5+ (J) s ( U f- U sc) Q*s = 〇 計算高頻下的巖石基質(zhì)彈性模量中的體積模量Km和m ; 其中，Ks。為高頻下的巖石體積模量，Us。為高頻下的巖石剪切模量，Cj5p剛性孔隙度，Ct s為柔性孔隙度，P和Q為與巖石基質(zhì)和孔隙結(jié)構(gòu)有關(guān)的幾何因子。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述利用所述巖石的高頻基質(zhì)彈性模量， 結(jié)合所述孔隙裂縫衰減模型，計算任意頻率下的飽和巖石彈性模量，包括： 利用所述孔隙裂縫衰減模型的計算公式：
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述任意頻率下的巖石模量，結(jié) 合開始模擬退火尋優(yōu)的方法，計算巖石的聲波速度，包括：
計算巖石的縱波速度Vp和橫波速度V s。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述巖石物性參數(shù)與測井參數(shù)， 利用VRH模型計算巖石基質(zhì)彈性模量，包括： 利用VRH模型計算公式：
其中，其中Mv為模型上限，Mk為模型下限，且
_ fi和Mi分別為構(gòu)成巖石的第i中成分的體積分?jǐn)?shù)和模量;M 可以是任何模量，比較常用的有體積模量K、剪切模量y和楊氏模量E等。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述任意頻率下的巖石模量，結(jié)合開 始模擬退火尋優(yōu)的方法，計算巖石的聲波速度，之后包括：對所述聲波速度進(jìn)行迭代，尋求 最優(yōu)解。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述對所述聲波速度進(jìn)行迭代，尋求最優(yōu) 解，包括：
其中，廠為實(shí)際測量的縱波速度，為每一次迭代之后計算得到的縱波速度，計算 精度滿足F〈e時，認(rèn)為結(jié)果收斂，得到最優(yōu)解。
10. 根據(jù)權(quán)利2所述的方法，其特征在于，所述快速模擬退火法的初始退火溫度為： TJ+1 = Tj/(1+a) 其中，a為衰減系數(shù)，j為退火過程中的迭代次數(shù)； 升溫退火溫度為：
其中，1?為在上一過程中的迭代次數(shù)，P為溫度增幅因子與Ttl呈反比。
【文檔編號】G01V1/30GK104360389SQ201410635327
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年11月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月12日
【發(fā)明者】宗兆云, 印興耀, 吳國忱, 李龍 申請人:中國石油大學(xué)(華東)