一种适用于低孔隙度砂泥岩地层的横波速度预测新方法
【专利摘要】本发明公开了一种针对低孔隙度砂泥岩地层横波速度预测新方法：首先输入储层段各测井参数，并对实测的纵波数据进行1维中值滤波处理；根据当前深度点的孔隙度的大小，分别计算小孔隙度层段和大、中孔隙度层段的初始横波速度；根据初始横波速度，进行反演计算得到首次预测的横波速度；将首次预测的横波速度作为初始横波速度，重复反演计算过程，以提高反演精度，得到最终预测的横波速度，并记录；直至所有测井点计算完毕，即可得到储层段每个测井深度点的预测横波速度。本发明的有益效果是对于小孔隙层段的横波预测效果较好。
【专利说明】一种适用于低孔隙度砂泥岩地层的横波速度预测新方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于测井横波速度反演的【技术领域】，涉及一种适用于低孔隙度砂泥岩地层横波速度预测新方法。
【背景技术】
[0002](1)地震横波:横波是地震波中波前进方向与质点震动方向垂直的波，横波在判断岩性、裂缝以及含油气性方面有其固有的优点。
[0003](2)横波预测:根据目标井或其他井的已知测井数据或其他数据，预测(或估算)目标井的横波数据。
[0004](3)孔隙结构:指岩石所具有的孔隙和喉道的几何形状、大小、分布、连通情况以及孔隙之间的配置关系等。
[0005](4)测井曲线:采用各种测井仪器对井筒周围的地层进行测试，并通过计算机处理并以曲线形式记录的井中岩性、饱和性质等参数的曲线。
[0006](5)岩石物理:研究岩石的各种物理性质及其产生机制；岩石物理学既是物理学的分支，又是地球物理学的一个重要组成部分。它是联系地球物理学、岩石学的纽带和桥梁。
[0007](6)拟合:指根据某一函数的若干个离散函数值，通过调整该函数中若干待定系数，使得该函数与已知点集的差别最小。
[0008](一 )现有技术:
[0009]在油气地球物理勘探领域，现有的横波预测方法主要有以下几类:
[0010](I)基于经验关系的方法，该方法以纵波速度为基础，通过拟合实测纵、横波速度、孔隙度、泥质含量、密度等参数来计算横波速度，如MavkoG，MukerjiT, DvorkinJ等(1998)出版的《岩石物理手册》、Creenberg-Castagna(1992)提出的横波预测方法。
[0011](2)基于测井约束的反演方法，该方法先设定一组基质矿物的初始值，再基于常规Xu-White模型计算横波，并以测井所得纵波、密度曲线对反演结果进行约束，如郭栋等(2007)年提出的横波速度计算方法与应用。
[0012](3)基于固定扁率的弹性参数反演横波预测方法，如熊晓军等(ZL专利号:201110243541.3)的发明专利“基于自适应基质矿物等效弹性模量反演的横波估算方法”，熊晓军(2012)年提出的基于等效弹性模量反演的横波预测方法。
[0013](4)基于变化扁率的常规XU-White模型横波反演方法，该方法是Xu及White联合K-T模型、Gassmann模型及微分等效介质理论建立的沙泥岩速度理论模型，克服了经验公式缺乏明确物理意义的缺陷，并考虑了孔隙扁率对预测横波的影响，如白俊雨(2012)提出的基于Xu-White模型的横波速度预测的误差分析；
[0014](5)基于多种模型优选的方法,该方法米取多种岩石物理模型获取横波速度,通过对比多种模型的拟合效果，优选出适合于苏里格气田砂泥岩地层的横波速度拟合模型，如冯昕鹏(2012)年提出的横波速度拟合技术在苏里格气田的应用；[0015]上述5类方法对比:第I类方法计算效率最快，但仅根据经验公式计算的横波速度，精度最差；第2类方法计算效率较低，需要反演的参数有5个，故多解性较强，且未考虑孔隙扁率对反演效果的影响；第3类方法能自适应地反演基质矿物等弹性参数，计算精度在这5类方法中最高，但采用固定扁率进行计算，未考虑孔隙扁率对反演效果的影响，精度有待提高；第4类方法根据Xu-White模型能较精确地计算横波速度，但计算效率较低，且必须准确给定基质矿物弹性参数;第5类方法计算效率最低，能获取较适合于苏里格气田的速度模型，但同样需要准确地给定基质矿物弹性参数。
[0016]现有技术的缺点:
[0017](I)类似于苏里格气田类型的研究区块，具有低孔、低渗、低丰度的三低特征，岩性横向变化快，小孔隙层段(孔隙度小于0.02)纵、横波速度变化规律不相同，上述5类方法均未针对此类型气田小孔隙层段的特点进行处理，故对于小孔隙层段的横波预测效果较差;
[0018](2)第I类方法是建立在饱水岩石的Vp-Vs速度公式的基础上，但实际地下储层中通常含有油气或不饱水情况，油或气会导致实际储层中Vp-Vs速度关系偏离基于饱水情况下的Vp-Vs速度公式，导致储层段横波预测精度不理想。
[0019](3)第2类方法与第3类方法均采用固定的孔隙纵横比进行计算，并未考虑孔隙类型对横波预测的影响，故反演效果仍有待提高。
[0020](4)第4类方法虽然考虑了孔隙类型对预测横波的影响，但该方法是基于砂岩孔隙度与孔隙纵横比的经验公式给定孔隙扁率，精度不高，且该方法采用常规Xu-White模型进行计算，计算效率较低。
[0021](5)第5类方法采用多种岩石物理模型进行计算，优选适合于苏里格气田类型的速度模型，其缺点是计算效率低，且其前提必须获得准确的基质矿物体积模量，然而基质矿物的体积模量随地区变化较大，在实际中很难准确的设定。
[0022](6)苏里格气田类型的测井曲线存在噪音影响，上述5类方法在计算前均未对实测数据进行去噪处理。
【发明内容】
[0023]本发明的目的在于提供一种针对低孔隙度砂泥岩地层横波速度预测新方法，解决了现有技术未对具有低孔隙度，低渗透率，低丰度的三低特征气田的小孔隙层段进行处理，对于小孔隙层段的横波预测效果较差的问题。
[0024]本发明的技术方案按照以下步骤进行:
[0025]步骤1:输入目的层段的深度、实测纵波速度、密度、孔隙度、含水饱和度、泥质含量，并对目的层段的纵波速度进行一维中值滤波处理；
[0026]步骤2:应用步骤I中的参数，根据当前测井深度点的孔隙度的大小，分别计算小孔隙度层段和大、中孔隙度层段的初始横波速度；
[0027]步骤3:根据初始横波速度，进行反演计算得到首次预测的横波速度；
[0028]步骤4:将步骤3中首次预测的横波速度作为初始横波速度，重复一次步骤3的反演计算过程，以提高反演精度，得到最终预测的横波速度，并记录；
[0029]步骤5:对测井的每一个深度点进行步骤2至步骤4的计算，直至所有测井点计算完毕，即可得到储层段每个测井深度点的预测横波速度。
[0030]本发明的技术特点还在于步骤2中，若孔隙度小于或等于0.02，则运用公式Vs J = OMSx^; +0.452X+0.982 *由滤波后的该深度点的实测纵波速度直接计算
出该小孔隙度层段的初始横波速度，若孔隙度大于0.02，则计算方法为:
[0031]首先根据当前测井深度点的实测数据计算对应的流体体积模量KfI:
[0032]Kw = 2.02+0.304 X SD-0.0572 X SD2,
[0033]K0 = 1.19+0.362 X SD-0.042 X SD2,
[0034]Kg = 0.00014+0.00946 X SD-0.00145 X SD2,
【权利要求】
1.一种适用于低孔隙度砂泥岩地层横波速度预测新方法，其特征在于按照以下步骤进行: 步骤1:输入目的层段的深度、实测纵波速度、密度、孔隙度、含水饱和度、泥质含量，并对目的层段的纵波速度进行一维中值滤波处理； 步骤2:应用步骤I中的参数，根据深度点的孔隙度的大小，分别计算小孔隙度层段和大、中孔隙度层段的初始横波速度； 步骤3:根据初始横波速度，进行反演计算得到首次预测的横波速度； 步骤4:将步骤3中首次预测的横波速度作为初始横波速度，重复一次步骤3的反演计算过程，以提高反演精度，得到最终预测的横波速度，并记录； 步骤5:对测井的每一个深度点进行步骤2至步骤4的计算，直至所有测井点计算完毕，即可得到储层段每 个测井深度点的预测横波速度。
2.按照权利要求1所述一种适用于低孔隙度砂泥岩地层横波速度预测新方法，其特征在于:所述步骤2中，若孔隙度小于或等于0.02，则运用公式F1 j = 0,068xFp2 + 0.452 X Fp + 0.982 ,由滤波后的该深度点的实测纵波速度直接计算出该小孔隙度层段的初始横波速度，若孔隙度大于0.02，则计算方法为: 首先根据当前测井深度点的实测数据计算对应的流体体积模量Kfl:
Kw = 2.02+0.304XSD-0.0572 X SD2,
K0 = 1.19+0.362XSD-0.042 X SD2,
Kg = 0.00014+0.00946 X SD-0.00145 X SD2,
3.按照权利要求1所述一种适用于低孔隙度砂泥岩地层横波速度预测新方法，其特征在于:所述步骤3中根据初始横波速度进行反演的方法为: 预测初始求取饱和状态岩石的体积模量及剪切模量，
【文档编号】G01V1/40GK103954999SQ201410188700
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年5月6日 优先权日:2014年5月6日
【发明者】熊晓军, 林华伟, 张珊珊 申请人:成都理工大学