[發明專利]一種基于巖石聲學特性的氣層識別評價方法及裝置

有效

• 申請號: 201210212670.0
• 申請日: 2012-06-21
• 公開（公告）號: CN103513270B
• 公開（公告）日: 2017-06-09
• 發明（設計）人: 成志剛;張蕾;林偉川;萬金彬;羅少成;席輝;楊智新;李戈理;程道解;張澤文;趙莉;鄭小敏
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團公司;中國石油集團測井有限公司
• 主分類號: G01V1/00
• 分類號: G01V1/00;G01V1/30
• 代理公司: 北京三高永信知識產權代理有限責任公司11138
• 代理人: 劉映東

技術領域

本發明涉及致密砂巖氣層評價技術領域，特別涉及一種基于巖石聲學特性的氣層識別評價方法及裝置，主要針對低孔低滲致密砂巖儲層的氣層判識評價，能夠在準確認識流體性質的基礎上對儲層進行解釋評價。

背景技術

低孔隙度和低滲透率使得儲層中的流體對測井響應的貢獻大大減小，再加上流體性質和巖性的復雜情況，造成部分測井信息對地層的反映失真，增加了測井評價的難度，因此在油田勘探開發初期低孔低滲氣層往往被遺漏。

偶極橫波成像測井儀通過利用單極和偶極測量的組合在硬地層和軟地層中都能測得基礎的聲波數據以及縱、橫波和斯通利波等的特征參數，當孔隙介質含氣時，其縱波速度明顯下降，縱波時差增大，但橫波速度下降不明顯，縱、橫波速度比值（Vp/Vs）將減小，因此可根據測得的聲學特征參數來判別致密砂巖儲層的流體性質。但目前應用偶極聲波測井資料進行氣層識別的常規方法多采用交會圖、差比值、重疊顯示、基線值差異等直觀定性解釋方法，判識參數選擇單一，且沒有充分挖掘測井資料中的聲學特征信息，致使儲層流體識別中誤判率較高，使得致密砂巖氣層進一步解釋評價的不確定性增大。

發明內容

為了實現在準確認識流體性質的基礎上對儲層進行解釋評價，實現儲層孔隙度和含氣飽和度的定量判識，增加致密砂巖儲層解釋評價的精度，本發明實施例提供了一種基于巖石聲學特性的氣層識別評價方法及裝置。所述技術方案如下：

一方面，提供了一種基于巖石聲學特性的氣層識別評價方法，所述方法包括：

步驟一，選取目標區域的系列巖石試樣，并測量系列巖石試樣的分析資料；

步驟二，利用所測巖石試樣的分析資料計算系列巖石試樣的縱波時差△tc和縱、橫波速度比值r聲學參數；

步驟三，建立縱波時差△tc和縱、橫波速度比值r的聲學參數坐標系，將所測得的系列巖石試樣的分析資料及其對應的聲學參數在所建立的聲學參數坐標系上投點；

步驟四，對聲學參數坐標系中的投點進行分類，建立系列巖石的孔隙度曲線及其含水飽和度曲線，即得飽和度定量解釋圖版；

步驟五，利用飽和度定量解釋圖版對所測儲層的聲學參數作出解釋評價。

所述步驟一中的測量所選取的系列巖石試樣的分析資料具體包括：100%含氣飽和度砂巖試樣參數的測量、含水砂巖試樣參數的測量及泥巖試樣參數的測量；

所述的100%含氣飽和度砂巖試樣參數的測量包括：砂巖顆粒密度ρ_b、體積模量K_干、剪切模量G_干和孔隙度φ；

所述的含水砂巖試樣參數的測量包括：砂巖顆粒密度ρ_b、孔隙度φ、含水飽和度Sw、剪切模量G、體積模量K、孔隙流體的體積模量K_F和巖石骨架的體積模量K_m；

所述的泥巖試樣參數的測量包括：泥巖顆粒密度ρ_b、體積模量K_泥和剪切模量G_泥。

所述步驟二中計算巖石試樣的縱波時差△tc及縱、橫波速度比值r所依據的方程：

式中，c為單位轉換系數。

所述的砂巖試樣，砂巖剪切模量G與孔隙度φ之間的關系模型如下公式：

G＝a₁φ²＋a₂φ＋a₃

其中：a₁、a₂、a₃為待定參數，其通過最小二乘法獲得。

所述的含水砂巖試樣，砂巖體積模量K與體積模量K_干、孔隙流體的體積模量K_F和砂巖骨架的體積模量K_m之間關系的表達式如下：

依據飽和度定量解釋圖版，根據所測得的巖石聲學參數對儲層作出解釋評價，其解釋評價的具體包括：

根據實際測井分析資料獲得巖石的縱波時差△tc及縱、橫波速度比值r；

將所得到的縱波時差△tc及縱、橫波速度比值r在所建立的飽和度定量解釋圖版上投點；

根據投點的位置對儲層作出解釋評價。

對所測儲層作出解釋評價，具體包括：對儲層巖性的解釋評價、對儲層含氣性的解釋評價、對儲層孔隙度的解釋評價和對儲層飽和度的解釋評價。

另一方面，提供了一種基于巖石聲學特性的氣層識別評價裝置，所述裝置包括：