一种致密砂岩储层岩石弹性模量计算方法
【专利摘要】本发明首先从岩石物理参数出发分析了常规砂岩储层与致密砂岩储层各自特点，针对致密砂岩孔隙度低、孔隙连通性差、束缚水饱和度高等主要特征进行研究，基于对包含物形状敏感的岩石物理模型分析岩石中的孔隙形状和孔隙分布特征，考虑流体均匀混合与斑状饱和分布同时存在，结合衰减模型分析低渗透率、高流体粘滞性产生的地球物理数据在不同频带下不匹配的问题，最终将针对致密砂岩储层建立的岩石物理模型应用于储层岩石速度估算。
【专利说明】一种致密砂岩储层岩石弹性模量计算方法
【技术领域】
[0001] 本申请涉及测井领域，更具体地说，涉及一种致密砂岩储层岩石弹性模量计算方 法。
【背景技术】
[0002] 随着地球物理勘探研究的深入，我们所面临的地下条件变的日益复杂，针对非常 规储层的地震勘探研究可以在一定程度上提商勘探的成功率，提商生广效率以及减少勘探 开发的成本。
[0003] 致密储层与常规储层相比，其主要的区别在于致密砂岩储层的孔隙度和渗透率较 小，在地震波穿过致密砂岩储层的过程中，岩石孔隙流体的压力不平衡，因此采用Gassmann 方程对致密砂岩储层进行岩石物理分析时精度较低。
【发明内容】
[0004] 有鉴于此，本申请提供一种致密砂岩储层岩石模量计算方法，以提高对致密砂岩 储层的岩石物理分析精度。
[0005] 为了实现上述目的，现提出的方案如下：
[0006] -种致密砂岩储层岩石弹性模量计算方法，包括：
[0007] 获取测井参数和致密砂岩储层的岩石物性参数；
[0008] 根据所述测井参数和所述岩石物性参数，结合预先建立的孔隙裂缝衰减模型计算 高频下的岩石弹性模量；
[0009] 根据所述高频下的岩石弹性模量，结合预先建立的自洽模型，计算岩石的高频基 质弹性模量；
[0010] 所述岩石的高频基质弹性模量，结合所述孔隙裂缝衰减模型，计算任意频率下的 饱和岩石弹性模量。
[0011] 优选的，所述岩石的高频基质弹性模量，结合所述孔隙裂缝衰减模型，计算任意频 率下的饱和岩石弹性模量，之后还包括：
[0012] 根据所述任意频率下的饱和岩石弹性模量，结合开始模拟退火寻优的方法，计算 岩石的声波速度。
[0013] 优选的，所述根据所述测井参数和所述岩石物性参数，结合预先建立的孔隙裂缝 衰减模型计算高频下的岩石弹性模量包括：
[0014] 根据所述测井参数与岩石物性参数，利用wood公式和patchy模型计算岩石流体 体积模量；
[0015] 根据所述岩石物性参数与测井参数，利用VRH模型计算岩石基质弹性模量；
[0016] 根据所述岩石流体体积模量和所述岩石基质弹性模量，结合所述孔隙裂缝衰减模 型计算高频下的岩石弹性模量；
[0017] 其中，所述孔隙裂缝衰减模型的计算公式为：
[0018]
【权利要求】
1. 一种致密砂岩储层岩石弹性模量计算方法，其特征在于，包括： 获取测井参数和致密砂岩储层的岩石物性参数； 根据所述测井参数和所述岩石物性参数，结合预先建立的孔隙裂缝衰减模型计算高频 下的岩石弹性模量； 根据所述高频下的岩石弹性模量，结合预先建立的自洽模型，计算岩石的高频基质弹 性模量； 利用所述岩石的高频基质弹性模量，结合所述孔隙裂缝衰减模型，计算任意频率下的 饱和岩石弹性模量。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述岩石的高频基质弹性模量，结合所述 孔隙裂缝衰减模型，计算任意频率下的饱和岩石弹性模量，之后还包括： 根据所述任意频率下的饱和岩石弹性模量，结合开始模拟退火寻优的方法，计算岩石 的声波速度。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述测井参数和所述岩石物性 参数，结合预先建立的孔隙裂缝衰减模型计算高频下的岩石弹性模量包括： 根据所述测井参数与岩石物性参数，利用wood公式和patchy模型计算岩石流体体积 模量； 根据所述岩石物性参数与测井参数，利用VRH模型计算岩石基质弹性模量； 根据所述岩石流体体积模量和所述岩石基质弹性模量，结合所述孔隙裂缝衰减模型计 算高频下的岩石弹性模量； 其中，所述孔隙裂缝衰减模型的计算公式为：
质泊松比，K为渗透率，（为特征矿物颗粒大小，Cj5为总孔隙度，Kl为高频下岩石弹性模 量的体积模量，U 1为高频下岩石弹性模量的剪切模量。
4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高频下的岩石弹性模量，结合预先建 立的自洽模型，计算岩石的高频基质弹性模量，包括： 利用自洽模型计算公式： (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 计算高频下的岩石基质弹性模量中的体积模量Km和m ; 其中，Ks。为高频下的岩石体积模量，Us。为高频下的岩石剪切模量，Cj5p刚性孔隙度，Ct s为柔性孔隙度，P和Q为与岩石基质和孔隙结构有关的几何因子。
5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述利用所述岩石的高频基质弹性模量， 结合所述孔隙裂缝衰减模型，计算任意频率下的饱和岩石弹性模量，包括： 利用所述孔隙裂缝衰减模型的计算公式：
6. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述任意频率下的岩石模量，结 合开始模拟退火寻优的方法，计算岩石的声波速度，包括：
计算岩石的纵波速度Vp和横波速度V s。
7. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述岩石物性参数与测井参数， 利用VRH模型计算岩石基质弹性模量，包括： 利用VRH模型计算公式：
其中，其中Mv为模型上限，Mk为模型下限，且
_ fi和Mi分别为构成岩石的第i中成分的体积分数和模量;M 可以是任何模量，比较常用的有体积模量K、剪切模量y和杨氏模量E等。
8. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据所述任意频率下的岩石模量，结合开 始模拟退火寻优的方法，计算岩石的声波速度，之后包括：对所述声波速度进行迭代，寻求 最优解。
9. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述对所述声波速度进行迭代，寻求最优 解，包括：
其中，厂为实际测量的纵波速度，为每一次迭代之后计算得到的纵波速度，计算 精度满足F〈e时，认为结果收敛，得到最优解。
10. 根据权利2所述的方法，其特征在于，所述快速模拟退火法的初始退火温度为： TJ+1 = Tj/(1+a) 其中，a为衰减系数，j为退火过程中的迭代次数； 升温退火温度为：
其中，1?为在上一过程中的迭代次数，P为温度增幅因子与Ttl呈反比。
【文档编号】G01V1/30GK104360389SQ201410635327
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年11月12日 优先权日:2014年11月12日
【发明者】宗兆云, 印兴耀, 吴国忱, 李龙 申请人:中国石油大学(华东)