一種緻密砂巖儲層巖石彈性模量計算方法
2023-10-10 07:33:04 1
一種緻密砂巖儲層巖石彈性模量計算方法
【專利摘要】本發明首先從巖石物理參數出發分析了常規砂巖儲層與緻密砂巖儲層各自特點，針對緻密砂巖孔隙度低、孔隙連通性差、束縛水飽和度高等主要特徵進行研究，基於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徵，考慮流體均勻混合與斑狀飽和分布同時存在，結合衰減模型分析低滲透率、高流體粘滯性產生的地球物理數據在不同頻帶下不匹配的問題，最終將針對緻密砂巖儲層建立的巖石物理模型應用於儲層巖石速度估算。
【專利說明】一種緻密砂巖儲層巖石彈性模量計算方法
【技術領域】
[0001] 本申請涉及測井領域，更具體地說，涉及一種緻密砂巖儲層巖石彈性模量計算方 法。
【背景技術】
[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複雜，針對非常 規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 開發的成本。
[0003] 緻密儲層與常規儲層相比，其主要的區別在於緻密砂巖儲層的孔隙度和滲透率較 小，在地震波穿過緻密砂巖儲層的過程中，巖石孔隙流體的壓力不平衡，因此採用Gassmann 方程對緻密砂巖儲層進行巖石物理分析時精度較低。
【發明內容】
[0004] 有鑑於此，本申請提供一種緻密砂巖儲層巖石模量計算方法，以提高對緻密砂巖 儲層的巖石物理分析精度。
[0005] 為了實現上述目的，現提出的方案如下：
[0006] -種緻密砂巖儲層巖石彈性模量計算方法，包括：
[0007] 獲取測井參數和緻密砂巖儲層的巖石物性參數；
[0008] 根據所述測井參數和所述巖石物性參數，結合預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] 根據所述高頻下的巖石彈性模量，結合預先建立的自洽模型，計算巖石的高頻基 質彈性模量；
[0010] 所述巖石的高頻基質彈性模量，結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] 優選的，所述巖石的高頻基質彈性模量，結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，之後還包括：
[0012] 根據所述任意頻率下的飽和巖石彈性模量，結合開始模擬退火尋優的方法，計算 巖石的聲波速度。
[0013] 優選的，所述根據所述測井參數和所述巖石物性參數，結合預先建立的孔隙裂縫 衰減模型計算高頻下的巖石彈性模量包括：
[0014] 根據所述測井參數與巖石物性參數，利用wood公式和patchy模型計算巖石流體 體積模量；
[0015] 根據所述巖石物性參數與測井參數，利用VRH模型計算巖石基質彈性模量；
[0016] 根據所述巖石流體體積模量和所述巖石基質彈性模量，結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]
【權利要求】
1. 一種緻密砂巖儲層巖石彈性模量計算方法，其特徵在於，包括： 獲取測井參數和緻密砂巖儲層的巖石物性參數； 根據所述測井參數和所述巖石物性參數，結合預先建立的孔隙裂縫衰減模型計算高頻 下的巖石彈性模量； 根據所述高頻下的巖石彈性模量，結合預先建立的自洽模型，計算巖石的高頻基質彈 性模量； 利用所述巖石的高頻基質彈性模量，結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. 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述巖石的高頻基質彈性模量，結合所述 孔隙裂縫衰減模型，計算任意頻率下的飽和巖石彈性模量，之後還包括： 根據所述任意頻率下的飽和巖石彈性模量，結合開始模擬退火尋優的方法，計算巖石 的聲波速度。
3. 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述根據所述測井參數和所述巖石物性 參數，結合預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： 根據所述測井參數與巖石物性參數，利用wood公式和patchy模型計算巖石流體體積 模量； 根據所述巖石物性參數與測井參數，利用VRH模型計算巖石基質彈性模量； 根據所述巖石流體體積模量和所述巖石基質彈性模量，結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：
質泊松比，K為滲透率，（為特徵礦物顆粒大小，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. 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述高頻下的巖石彈性模量，結合預先建 立的自洽模型，計算巖石的高頻基質彈性模量，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為與巖石基質和孔隙結構有關的幾何因子。
5. 根據權利要求4所述的方法，其特徵在於，所述利用所述巖石的高頻基質彈性模量， 結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. 根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述根據所述任意頻率下的巖石模量，結 合開始模擬退火尋優的方法，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. 根據權利要求3所述的方法，其特徵在於，所述根據所述巖石物性參數與測井參數， 利用VRH模型計算巖石基質彈性模量，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分別為構成巖石的第i中成分的體積分數和模量;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. 根據權利要求6所述的方法，其特徵在於，根據所述任意頻率下的巖石模量，結合開 始模擬退火尋優的方法，計算巖石的聲波速度，之後包括：對所述聲波速度進行迭代，尋求 最優解。
9. 根據權利要求8所述的方法，其特徵在於，所述對所述聲波速度進行迭代，尋求最優 解，包括：
其中，廠為實際測量的縱波速度，為每一次迭代之後計算得到的縱波速度，計算 精度滿足F〈e時，認為結果收斂，得到最優解。
10. 根據權利2所述的方法，其特徵在於，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為衰減係數，j為退火過程中的迭代次數； 升溫退火溫度為：
其中，1?為在上一過程中的迭代次數，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 優先權日:2014年11月12日
【發明者】宗兆雲, 印興耀, 吳國忱, 李龍 申請人:中國石油大學(華東)