一种基于岩石声学特性的气层识别评价方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于岩石声学特性的气层识别评价方法及装置，属于致密砂岩气层评价领域。所述方法包括：选取目标区域的系列砂岩试样，并测量系列砂岩试样的分析资料；计算系列砂岩试样的纵波时差和纵、横波速度比值声学参数；根据所测得的纵波时差和纵、横波速度比值建立声学参数坐标系，制作系列砂岩试样在各种孔隙度下的饱和度定量解释图版；利用所建立的饱和度定量解释图版对所测储层作出解释评价。所述装置包括：选取与测量模块、计算声学参数模块、建立饱和度定量解释图版模块和评价模块。本发明通过建立饱和度定量解释图版，实现储层孔隙度和含气饱和度的定量判识，增加致密砂岩储层解释评价的精度。
【专利说明】—种基于岩石声学特性的气层识别评价方法及装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及致密砂岩气层评价【技术领域】，特别涉及一种基于岩石声学特性的气层识别评价方法及装置，主要针对低孔低渗致密砂岩储层的气层判识评价，能够在准确认识流体性质的基础上对储层进行解释评价。
【背景技术】
[0002]低孔隙度和低渗透率使得储层中的流体对测井响应的贡献大大减小，再加上流体性质和岩性的复杂情况，造成部分测井信息对地层的反映失真，增加了测井评价的难度，因此在油田勘探开发初期低孔低渗气层往往被遗漏。
[0003]偶极横波成像测井仪通过利用单极和偶极测量的组合在硬地层和软地层中都能测得基础的声波数据以及纵、横波和斯通利波等的特征参数，当孔隙介质含气时，其纵波速度明显下降，纵波时差增大，但横波速度下降不明显，纵、横波速度比值(Vp/Vs)将减小，因此可根据测得的声学特征参数来判别致密砂岩储层的流体性质。但目前应用偶极声波测井资料进行气层识别的常规方法多采用交会图、差比值、重叠显示、基线值差异等直观定性解释方法，判识参数选择单一，且没有充分挖掘测井资料中的声学特征信息，致使储层流体识别中误判率较高，使得致密砂岩气层进一步解释评价的不确定性增大。
【发明内容】
[0004]为了实现在准确认识流体性质的基础上对储层进行解释评价，实现储层孔隙度和含气饱和度的定量判识，增加致密砂岩储层解释评价的精度，本发明实施例提供了一种基于岩石声学特性的气层识别评价方法及装置。所述技术方案如下:
[0005]一方面，提供了一种基于岩石声学特性的气层识别评价方法，所述方法包括:
[0006]步骤一，选取目标区域的系列岩石试样，并测量系列岩石试样的分析资料；
[0007]步骤二，利用所测岩石试样的分析资料计算系列岩石试样的纵波时差Λ tc和纵、横波速度比值r声学参数；
[0008]步骤三，建立纵波时差Atc和纵、横波速度比值r的声学参数坐标系，将所测得的系列岩石试样的分析资料及其对应的声学参数在所建立的声学参数坐标系上投点；
[0009]步骤四，对声学参数坐标系中的投点进行分类，建立系列岩石的孔隙度曲线及其含水饱和度曲线，即得饱和度定量解释图版；
[0010]步骤五，利用饱和度定量解释图版对所测储层的声学参数作出解释评价。
[0011]所述步骤一中的测量所选取的系列岩石试样的分析资料具体包括:100%含气饱和度砂岩试样参数的测量、含水砂岩试样参数的测量及泥岩试样参数的测量；
[0012]所述的100%含气饱和度砂岩试样参数的测量包括:砂岩颗粒密度P b、体积模量Kτ、剪切模量G+和孔隙度Φ ；
[0013]所述的含水砂岩试样参数的测量包括:砂岩颗粒密度P b、孔隙度Φ、含水饱和度Sw、剪切模量G、体积模量K、孔隙流体的体积模量Kf和岩石骨架的体积模量Km ；[0014]所述的泥岩试样参数的测量包括:泥岩颗粒密度P b、体积模量1^和剪切模量Gagtl
[0015]所述步骤二中计算岩石试样的纵波时差Λ tc及纵、横波速度比值r所依据的方[0016]
【权利要求】
1.一种基于岩石声学特性的气层识别评价方法，其特征在于，所述方法包括:步骤一，选取目标区域的系列岩石试样，并测量系列岩石试样的分析资料；步骤二，利用所测岩石试样的分析资料计算系列岩石试样的纵波时差Λ tc和纵、横波速度比值r声学参数；步骤三，建立纵波时差Λ tc和纵、横波速度比值r的声学参数坐标系，将所测得的系列岩石试样的分析资料及其对应的声学参数在所建立的声学参数坐标系上投点；步骤四，对声学参数坐标系中的投点进行分类，建立系列岩石的孔隙度曲线及其含水饱和度曲线，即得饱和度定量解释图版；步骤五，利用饱和度定量解释图版对所测储层的作出解释评价。
2.根据权利要求1所述的气层识别评价方法，其特征在于，所述步骤一中的测量所选取的系列岩石试样的分析资料具体包括:100%含气饱和度砂岩试样参数的测量、含水砂岩试样参数的测量及泥岩试样参数的测量；所述的100%含气饱和度砂岩试样参数的测量包括:砂岩颗粒密度Pb、体积模量1(〒、剪切模量G〒和孔隙度Φ ；所述的含水砂岩试样参数的测量包括:砂岩颗粒密度Pb、孔隙度Φ、含水饱和度Sw、剪切模量G、体积模量K、孔隙流体的体积模量Kf和岩石骨架的体积模量Km ；所述的泥岩试样参数的测量包括:泥岩颗粒密度Pb、体积模量Kag和剪切模量Gagtl
3.根据权利要求2所述的气层识别评价方法，其特征在于，所述步骤二中计算岩石试样的纵波时差Δ tc及纵、横波速度比值r所依据的方程:
4.根据权利要求2所述的气层识别评价方法，其特征在于，所述的砂岩试样，砂岩剪切模量G与孔隙度Φ之间的关系模型如下公式:G = a1Φ2 +a2Φ+ a3其中:a1、a2、a3为待定参数，其通过最小二乘法获得。
5.根据权利要求2所述的气层识别评价方法，其特征在于，所述的含水砂岩试样，砂岩体积模量K与体积模量Κτ、孔隙流体的体积模量Kf和砂岩骨架的体积模量Km之间关系的表达式如下:
6.根据权利要求1所述的气层识别评价方法，其特征在于，依据饱和度定量解释图版，根据所测得的岩石声学参数对储层作出解释评价，其解释评价的具体包括:根据实际测井分析资料获得岩石的纵波时差Λ tc及纵、横波速度比值r ；将所得到的纵波时差Atc及纵、横波速度比值r在所建立的饱和度定量解释图版上投占.根据投点的位置对储层作出解释评价。
7.根据权利要求6所述的气层识别评价方法，其特征在于，对所测储层作出解释评价，具体包括:对储层岩性的解释评价、对储层含气性的解释评价、对储层孔隙度的解释评价和对储层饱和度的解释评价。
8.一种基于岩石声学特性的气层识别评价装置，其特征在于，所述装置包括:选取与测量模块，用于选取目标区域的系列岩石试样，并测量系列岩石试样的分析资料；计算声学参数模块，用于根据所测得的岩石试样的分析资料计算系列岩石试样的纵波时差Λ tc和纵、横波速度比值r ；建立岩石声学参数坐标模块，建立纵波时差Λ tc和纵、横波速度比值r的声学参数坐标系，将所测得的系列岩石试样的分析资料及其对应的岩石声学参数在所建立的声学参数坐标系上投点；建立饱和度定量解释图版模块，对声学参数坐标系中的投点进行分类，建立系列岩石的孔隙度曲线及其含水饱和度曲线，得`出饱和度定量解释图版；评价模块，依据所建立的饱和度定量解释图版，根据所测得的岩石声学参数对储层作出解释评价。
9.根据权利要求8所述的基于岩石声学特性的气层识别评价装置，其特征在于，所述的评价模块具体包括:储层岩性的解释评价模块，根据所测得的岩石声学参数在饱和度定量解释图版上投点位置，对所测储层的岩性作出指示性解释评价；储层含气性的解释评价模块，根据所测得的岩石声学参数在饱和度定量解释图版上投点位置，对所测储层的含气饱和度作出定量解释评价；储层孔隙度的解释评价，根据所测得的岩石声学参数在饱和度定量解释图版上投点位置，对所测储层的孔隙度作出定量解释评价；储层饱和度的解释评价，根据所测得的岩石声学参数在饱和度定量解释图版上投点位置，对所测储层的含水饱和度作出定量解释评价。
【文档编号】G01V1/00GK103513270SQ201210212670
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2012年6月21日 优先权日:2012年6月21日
【发明者】成志刚, 张蕾, 林伟川, 万金彬, 罗少成, 席辉, 杨智新, 李戈理, 程道解, 张泽文, 赵莉, 郑小敏 申请人:中国石油天然气集团公司, 中国石油集团测井有限公司