本发明涉及地震勘探，具体地涉及一种敏感弹性参数、参数模型、含水饱和度的确定方法及系统。
背景技术：
1、致密储层属于低孔低渗的非常规储层，研究其弹性参数和流体饱和度的关系对于油气储层勘探开发具有重要意义。
2、现有技术中，主要通过岩石物理实验来研究岩石的弹性特性与含水饱和度的关系。然而，利用岩石物理实验来研究含有一定量的非连通的孤立孔隙的致密储层的弹性参数与含水饱和度的关系时一直存在困难，主要表现在两个方面：一是非连通的孤立孔隙中原始流体类型难以确定，造成含水饱和度的计算困难；二是由于致密储层的低孔低渗特征，饱水和脱水过程中存在饱和不充分和束缚水饱和度大的问题，造成测量的含水饱和度与弹性参数关系存在一定的误差。
3、三维数字岩心弹性参数数值模拟可以定量研究岩石基质、孔隙结构和孔隙流体等对岩石弹性参数影响。现有的数值模拟方法主要采用有限元法求解最小势能条件下的应力应变场，来反推出常规弹性参数。
4、从目前三维数字岩心弹性参数计算方法来看，主要存在两个方面的问题：一方面，应力应变方法难以稳定、高精度计算干(孔隙充填真空，即纵横波速度值为零)的岩石弹性模量，影响了含水饱和度的计算精度；另一方面，应力应变方法不能模拟三维数字岩心中弹性波场传播。
技术实现思路
1、本发明实施例的目的是提供一种对敏感弹性参数、参数模型、含水饱和度的确定方法及系统，该方法利用敏感度确定出了对含水饱和度敏感的弹性参数，而现有技术直接采用常规的弹性参数，常规弹性参数对含水饱和度敏感度很低。因此本方法解决了现有技术中致密储层的常规弹性参数对含水饱和度敏感度低的问题，进而提高了计算含水饱和度的精度。另外，利用对含水饱和度敏感的弹性参数进一步构建弹性参数模型，可以有效地应用于目标井筒的含水饱和度预测。
2、为了实现上述目的，本发明实施例提供一种对含水饱和度敏感的弹性参数的确定方法，所述确定方法包括：对岩石样本进行扫描，以获取三维数字岩心模型，其中，所述三维数字岩心模型包括三维数字岩心的岩石基质模型与孔隙模型；根据所述三维数字岩心的岩石基质模型与孔隙模型，构建所述三维数字岩心的多个含水饱和度下的弹性参数模型；对所述三维数字岩心的多个含水饱和度下的弹性参数模型进行模拟，以获取弹性模拟参数；以及根据所述弹性模拟参数以及敏感度阈值，确定对含水饱和度敏感的弹性参数。
3、可选地，所述三维数字岩心的多个含水饱和度下的弹性参数模型包括所述三维数字岩心的孔隙的弹性参数模型，构建所述三维数字岩心的多个含水饱和度下的孔隙的弹性参数模型包括：基于所述三维数字岩心的孔隙模型，根据多个预设含水饱和度获取孔隙中的流体类型对应的多个含水饱和度，以及根据所述孔隙中的流体类型，获取所述孔隙中的流体类型对应的多个含水饱和度的弹性参数，以构建所述三维数字岩心的多个含水饱和度下的孔隙的弹性参数模型。
4、可选地，所述基于所述三维数字岩心的孔隙模型，根据多个预设含水饱和度获取孔隙中的流体类型对应的多个含水饱和度包括：根据所述预设含水饱和度s以及下式，确定需要填充的水的层数k的最小值n，其中，为第i层的孔隙度，n表示孔隙的层数，表示水的孔隙占比，k表示需要填充的水的层数；根据所述最小值n以及水的孔隙占比获取所述孔隙中的流体类型对应的多个含水饱和度。
5、可选地，所述弹性模拟参数包括纵波速度、横波速度及弹性参数，所述弹性参数包括纵横波速度比、体积模量、波松比、拉梅常数和剪切模量；所述根据弹性模拟参数以及敏感度阈值，确定对含水饱和度敏感的弹性参数包括：根据所述弹性模拟参数确定所述弹性参数的敏感度函数以及新的弹性参数的敏感度函数；根据所述弹性参数的敏感度函数和/或所述新的弹性参数的敏感度函数，确定所述弹性参数和/或所述新的弹性参数在特定含水饱和度范围的敏感度；以及将所述敏感度大于敏感度阈值的弹性参数和/或所述新的弹性参数确定为对含水饱和度敏感的弹性参数。
6、可选地，所述根据所述弹性模拟参数，确定所述新的弹性参数的敏感度函数包括：根据下式，确定新的弹性参数，其中，所述新的弹性参数包括孔隙空间模量m和孔隙流体体积模量kf：m＝(ksat-kdry)/β2，以及根据所述新的弹性参数，确定所述新的弹性参数的敏感度函数，其中，ks表示岩石基质的体积模量，kdry表示干岩石的体积模量，ks与kdry根据所述纵波速度、横波速度以及弹性参数确定；ksat表示饱和流体岩石的体积模量，ksat根据所述纵波速度、横波速度以及弹性参数确定；表示岩石样本的孔隙度。
7、可选地，所述确定所述弹性参数的敏感度函数或所述新的弹性参数的敏感度函数包括：根据y(sw)以及下式，确定y(sw)的敏感度函数aw：其中，sw表示含水饱和度，y(sw))表示不同含水饱和度时的弹性参数或新的弹性参数。
8、另一方面，本发明还提供一种预测含水饱和度的饱和度模型的方法，所述方法包括：根据所述对含水饱和度敏感的弹性参数的确定方法确定的对含水饱和度敏感的弹性参数kf；根据对含水饱和度敏感的弹性参数kf以及下式，构建所述含水饱和度预测模型：sw＝a*kfb，其中，sw表示含水饱和度，kf表示饱和流体的体积模量，a、b表示含水饱和度预测模型的待定系数。
9、再一方面，本发明还提供一种确定目标井筒含水饱和度的方法，所述方法包括：根据目标井筒的多个参数曲线，确定所述目标井筒中的岩石基质的体积模量ks、干岩石的体积模量kdry以及饱和流体岩石体积模量ksat；根据所述目标井筒中的岩石基质的体积模量ks、干岩石的体积模量kdry、饱和流体岩石体积模量ksat以及所述对含水饱和度敏感的弹性参数的确定方法，确定孔隙流体体积模量kf；以及根据所述含水饱和度预测模型以及孔隙流体体积模量kf，确定目标井筒含水饱和度。
10、可选地，所述多个参数曲线包括纵波速度曲线、横波速度曲线、密度曲线以及饱和度曲线。
11、相应地，本发明还提供一种对含水饱和度敏感的弹性参数的确定系统，所述确定系统包括：扫描装置，用于对岩石样本进行扫描，以获取三维数字岩心模型，其中，所述三维数字岩心模型包括三维数字岩心的岩石基质模型与孔隙模型；构建装置，用于根据所述三维数字岩心的岩石基质模型与孔隙模型，构建所述三维数字岩心的多个含水饱和度下的弹性参数模型；获取装置，用于对所述三维数字岩心的多个含水饱和度下的弹性参数模型进行模拟，以获取弹性模拟参数；以及确定装置，用于根据所述弹性模拟参数以及敏感度阈值，确定对含水饱和度敏感的弹性参数。
12、相应地，本发明还提供一种含水饱和度预测模型系统，所述系统包括：构建装置，用于所述的确定方法所确定的对含水饱和度敏感的弹性参数kf；根据对含水饱和度敏感的弹性参数kf以及下式，构建所述含水饱和度预测模型：sw＝a*kfb，其中，sw表示含水饱和度，kf表示饱和流体的体积模量，a、b表示含水饱和度预测模型的待定系数。
13、相应地，本发明还提供一种确定目标井筒含水饱和度的系统，所述系统包括：第一确定装置，用于根据目标井筒的多个参数曲线，确定所述目标井筒中的岩石基质的体积模量ks、干岩石的体积模量kdry以及饱和流体岩石体积模量ksat；第二确定装置，用于根据所述目标井筒中的岩石基质的体积模量ks、干岩石的体积模量kdry、饱和流体岩石体积模量ksat以及所述的对含水饱和度敏感的弹性参数的确定方法，确定孔隙流体体积模量kf；以及第三确定装置，用于根据所述的含水饱和度预测模型以及孔隙流体体积模量kf，确定目标井筒含水饱和度。
14、通过上述技术方案，对岩石样本进行扫描，以获取三维数字岩心模型，其中，所述三维数字岩心模型包括三维数字岩心的岩石基质模型与孔隙模型；根据所述三维数字岩心的岩石基质模型与孔隙模型，构建所述三维数字岩心的多个含水饱和度下的弹性参数模型；对所述三维数字岩心的多个含水饱和度下的弹性参数模型进行模拟，以获取弹性模拟参数，所述弹性模型参数既包括常规的弹性参数也包括新的弹性参数；然后将所述敏感度大于敏感度阈值的弹性参数和/或所述新的弹性参数确定为对含水饱和度敏感的弹性参数。当确定出对含水饱和度敏感的弹性参数后，利用对含水饱和度敏感的弹性参数构建含水饱和度预测模型，并使用该预测模型预测目标井筒中的含水饱和度或预测地震中的含水饱和度。
15、本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。