[發(fā)明專利]一種基于巖石物理的儲層橫波速度預(yù)測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210165365.0
• 申請日: 2012-05-24
• 公開（公告）號: CN103424772A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉百紅;許自龍;孫成龍;宋志翔;楊祥森;亢永敢
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油物探技術(shù)研究院
• 主分類號: G01V1/28
• 分類號: G01V1/28;G01V1/40
• 代理公司: 北京思創(chuàng)畢升專利事務(wù)所 11218
• 代理人: 劉明華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及油氣及煤層氣地震勘探與開發(fā)技術(shù)領(lǐng)域,具體地涉及基于巖石物理的儲層橫波速度預(yù)測方法。

背景技術(shù)

縱橫波速度交匯分析、模量交匯分析和泊松比分析都是分析儲層含油氣性重要方法，這些分析都需要知道縱波和橫波速度測井資料。但是實(shí)際中，一個(gè)工區(qū)只有少數(shù)井有橫波測井資料，甚至沒有橫波測井資料。因此由縱波速度預(yù)測橫波速度和縱橫波速度測井評價(jià)對儲層預(yù)測非常重要。

巖石物理學(xué)家Greenberg,K.L.和J.P.Castagna(1992)給出了含水巖石縱橫波速度經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式Vp=1.16Vs+1.36，但是該公式只適合孔隙度比較高的砂巖，并且具有有效性局限于巖石樣本。Gassmann方程把流體飽和巖石的有效體積模量，用基質(zhì)體積模量、干巖石體積模量、孔隙流體體積模量、孔隙度和飽和度等參數(shù)聯(lián)系起來，可以計(jì)算飽和流體的縱橫波速度。如果知道了巖石的礦物成分和孔隙流體的組成，就可以計(jì)算出孔隙流體體積模量和基質(zhì)體積模量，但無法求取干巖石體積模量。許多巖石物理學(xué)家(Geertsman,1961;Krief?et.al.,1990;Nuret.al.,1991)在其他已知巖石特性的基礎(chǔ)上，提出了一些Biot系數(shù)經(jīng)驗(yàn)近似公式來估算干巖石體積模量。巖石物理學(xué)家Gregory(1977)提出干巖石泊松比常數(shù)法，認(rèn)為砂巖的干巖石泊松比與壓力無關(guān)，接近0.125。巖石物理學(xué)家Kuster-Toksoz(1974)提出一種低孔隙度模型，它能夠方便地改變巖石中裂縫的大小、形狀和分布。巖石物理學(xué)家Xu和White(1995)將Gassmann、Wyllie和Kuster-Toksoz的理論結(jié)合在一起，提出了砂泥巖混合模型。

上述各種方法都是針對砂泥巖提出的，而且各種橫波速度估計(jì)方法都是假設(shè)巖石骨架的礦物成分和孔隙流體的組分的體積模量、剪切模量和密度都是已知的實(shí)驗(yàn)室測量值。實(shí)際上不同地區(qū)，不同埋深和不同地質(zhì)條件下，礦物和流體的體積模量、剪切模量和密度都是變化的。不同的地區(qū)和不同的儲層特征（深度和溫度等）的礦物模量會有變化（特別是泥巖），因此在不同地區(qū)和不同儲層應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室測量的模量常數(shù)是不準(zhǔn)確的。利用這些模量計(jì)算的橫波速度也就不準(zhǔn)確。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決上述技術(shù)難題與不足之處，本發(fā)明提供一種基于巖石物理的儲層橫波速度預(yù)測方法，包括以下步驟：

（1）假設(shè)目的層段礦物的體積模量、剪切模量和密度為未知常數(shù)，根據(jù)方程正演的縱波速度和實(shí)測縱波速度之間的誤差；

（2）根據(jù)誤差最小準(zhǔn)側(cè)，再通過遺傳算法反演礦物組分的體積模量、剪切模量和密度；

（3）進(jìn)而預(yù)測橫波速度。

所述的步驟（1）進(jìn)一步為：假設(shè)在儲層測井曲線段內(nèi)，巖石各組分的彈性模量為某一未知常數(shù)，那么測井曲線反演的目標(biāo)函數(shù)可定義為：

OF=min[wpΣ(vp,satM-vp,satO)2+wρΣ(ρsatM-ρsatO)2]]]>

上標(biāo)M表示模擬縱波速度，O表示測井觀測縱波速度，w_p,w_ρ表示歸一化加權(quán)系數(shù)，目標(biāo)函數(shù)是各礦物組分的體積模量、剪切模量和密度的非線性函數(shù)。