专利名称：三维等效富泥质砂岩速度预测模型的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种考虑岩石三维孔隙空间结构影响的适用于泥质砂岩尤其是富含泥质砂岩储层的速度预测模型，属于岩石物理技术领域。
背景技术：
地震波速度除了受孔隙度、饱和度等性质的影响，还会明显地受到孔隙空间结构即孔隙形状的影响，关于这一点已经是不可争辩的事实，许多学者对此做了大量的研究，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)。在碎屑储层的速度预测模型中，Gassmann方程(1951)、 Kuster-Toksfe模型(1974)和Xu-White模型(19%)是三个主要的岩石物理速度预测模型。但是这三个模型在考虑孔隙形状的影响都具有一定的局限性Kassmarm方程虽然考虑了孔隙的等方性，但没有考虑到孔隙形状的变化而是统一假设为球形；Kuster-Toksfe模型在假设孔隙形状为椭球体的前提上通过引入可以任意调整的二维的孔隙表面比将各种尺寸的孔隙考虑到了模型计算中，但是它作为一种非常高频的模型要求岩石内孔隙是稀疏而孤立的，这就限制了孔隙和孔隙内流体之间的相互作用；Xu-White模型为了能像Kuster-Toksez 模型一样在泥质砂岩中也能考虑孔隙形状对地震波速度的影响，它将岩石孔隙划分大孔隙表面比(约0. 12)的砂岩孔隙和小孔隙表面比(约0. 02 0. 05)的泥岩孔隙，对于泥质较少的一般砂岩储层来说，由于孔隙空间以大孔隙表面比的砂岩孔隙为主，虽然Xu-White 模型固定泥岩孔隙表面比的做法并不符合泥岩孔隙的实际几何尺寸，但是由于其量总量较少，仍可以满足考虑岩石平均孔隙几何尺寸对地震波速度影响的需要。但于富泥质砂岩储层来说，由于泥质含量较高使得泥质中发育的微裂隙对地震波速度的影响凸现出来，此时 Xu-White模型固定泥岩孔隙表面比的做法就不再满足需要了。
发明内容
本文通过将Berryman(19卯)提出的四种三维形状(球形、针形、碟形、裂缝形)孔隙通过统计的孔隙分布谱引入到Kuster-Tok^z模型中以计算干岩石的弹性模量，同时其可以通过任意调整裂缝纵横比模拟出更接近于富泥质砂岩地层中泥质微裂隙的几何尺寸来， 从而更能直观、真实地反映地下储集空间的形状，进而提高速度预测的精度。本发明的技术方案有效三维等效的富泥质砂岩速度预测模型，包括如下步骤步骤1，类似于Xu-White模型将砂岩和泥岩孔隙分开考虑的办法，将岩石孔隙φ 划分砂岩孔隙A和泥岩孔隙^，并假设两种孔隙所占的比例正比于两种岩石成分的含量， 即φ = Φ ,+ Φ,(1)
其中，
权利要求
1.三维等效富泥质砂岩速度预测模型，其特征在于，包括如下步骤步骤1，通过精细的测井解释可以求算得地层的孔隙度&泥质含量Vsh,，然后将岩石孔隙识划分为砂岩孔隙％和泥岩孔隙％，然后利用平均时间公式和弹性模量与波速、密度的关系式得到岩石固体部分的体积模量Km和剪切模量μ m ；步骤2，计算干岩石的弹性模量并考虑孔隙形状的影响。将Berryman(19%)四种三维等效孔隙(球形、针形、碟形和裂缝形)按照孔隙分布谱引入到了Kuster-ToksSz模型之中，利用下式计算干岩石的弹性模量
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤3所述的本模型的三维孔隙分布谱与原始Xu-White模型(19卯)设定二维孔隙表面比的做法不同。在本三维等效模型中，根据孔隙形状的主次性统计特征，分别将砂岩和泥岩孔隙划分为有一种孔隙占主导的四种三维孔隙，这四种三维孔隙是Berryman(19%)提出的球形孔隙、针形孔隙、碟形孔隙和裂缝形孔隙。具体的划分方法及原则是(1)假设砂岩孔隙的主导孔隙是球形，次要孔隙依次是针形、碟形和裂缝形；(2)假设泥岩的主导孔隙是无限裂缝形，其孔隙表面比(孔隙的长轴与短轴的比值)可无限小，次要孔隙依次是碟形、针形和球形；(3)主导孔隙所占总孔隙的比例系数为Cd( —般在0. 6 1. O之间取值)，第一个次要孔隙占总孔隙的比例系数为Cs、则后面两种孔隙所占的比例依次是0. 1CS、0.01CS，则这个孔隙分布葡可表示为[CD, Cs,0. 1CS，0.01CS]，且CD+1. IlCs = I0这样对孔隙空间进行三维等效的好处是构建及计算起来简单易行，同时将实际砂岩和泥岩孔隙空间抽象为球、针、碟、 缝这样的三维孔隙更直观且易于理解，具体模拟这四种孔隙的公式参见美国地球物理联盟 (1995)出版的《物理常数手册》的第205-2 页。
全文摘要
三维等效富泥质砂岩速度预测模型，该模型是通过改进Xu-White速度预测模型中计算干岩石弹性模量的方法而推导出的。本发明所涉及模型是通过统计的孔隙分布谱将Berryman(1995)提出的四种三维形状(球形、针形、碟形、裂缝形)孔隙代替Xu-White模型固定孔隙纵横比以计算干岩石的弹性模量，改进的模型通过任意调整裂缝纵横比模拟出更接近于富泥质砂岩中泥质微裂隙的几何尺寸，从而能更直观、真实地反映地下储集空间的形状，保证预测的结果与实际测量结果更加吻合。
文档编号G01V1/28GK102445708SQ20101050691
公开日2012年5月9日 申请日期2010年10月14日 优先权日2010年10月14日
发明者孙赞东, 王海洋 申请人:中国石油大学(北京)