[發明專利]一種基于巖石孔隙數字表征的速度預測方法及裝置

有效

• 申請號: 201210379881.3
• 申請日: 2012-10-09
• 公開（公告）號: CN103713316A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 唐剛;晏信飛;楊志芳;曹宏
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: G01V1/28
• 分類號: G01V1/28;G01N15/08
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 符浩

技術領域

本發明涉及油氣地球物理勘探領域，特別是一種基于巖石孔隙數字表征的速度預測方法及裝置。

背景技術

隨著油氣勘探開發的深入，碳酸鹽巖、致密砂巖等復雜孔隙儲層逐漸成為我國勘探生產的重點與難點。這類儲層普遍具有非均質性強、巖石類型多樣、孔隙尺寸變化大、孔隙形狀多變和流體分布復雜等特點，采用常規地震反演與解釋方法很難直接進行儲層和油氣定量檢測，地球物理技術也面臨著前所未有的挑戰。

油、氣、地下水等流體資源儲集在儲集巖的多孔介質中,儲層巖石骨架顆粒的幾何形狀、孔隙空間分布形態等微觀結構特征對巖石的彈性性質和流體分布有著重要的影響。在理論方面，國內外學者發展了層狀模型、球形孔隙模型、包含體模型和接觸模型等一系列等效介質模型（馬淑芳等，2010）。但每種模型的假設條件和對復雜孔隙介質的處理方法是不一樣的。例如，球形孔隙模型假設巖石是由顆粒和球狀孔隙組成的集合體，經典的Gassmann方程和Biot理論都屬于這一類；包含體模型則假設巖石是由顆粒和球形或橢球形的包含體所組成的集合體，其中的Wu包含體模型計算了含針狀和圓盤狀包含體的巖石等效彈性模量，Berrymann推導出含橢圓形包含體的巖石等效彈性模量，但是對于含針狀、盤狀和硬幣狀包含體的飽含流體巖石必須謹慎使用。在實際應用中，需要分析目標巖石結構特征優選適合的預測模型。另外，這些理論模型所涉及的孔隙形狀及其體積含量等輸入參數不易直接獲取，通常基于人為假設或經驗參數進行理論模型正演計算，缺乏準確的孔隙結構特征參數，或者對于不同地區采用相同的參數（例如，Xuwhite模型把砂巖相關的孔隙縱橫比均設為0.1），不可避免地會引入人為誤差和不確定性。這對于地區差異顯著的地質巖石問題來說，難免有所不足

另一方面，目前的地震巖石物理技術對巖石類型、組分和孔隙度等宏觀特征關注較多，通過實驗手段所獲得的反映骨架、孔隙空間幾何性質的參數（如粒度組成、比面、孔隙度、滲透率等）大多為巖石的宏觀性質,缺少必要手段和科學合理的方法進行孔隙級別上的定量描述，無法給出微觀尺度上的孔隙、骨架結構特征，對孔隙級別的尺寸、形狀、結構和分布特征的定量化表征還有待進一步加強，而這些參數又是很多常用地震巖石物理理論模型所需要的。目前兩者基本上還處在各自獨立發展的階段，并未充分有機結合起來。因此，發展一種有效的孔隙結構數字表征方法，并結合地震巖石物理模型進行速度預測具有重要意義。

發明內容

本發明的主要目的在于解決現有技術中存在的問題，提供一種基于巖石孔隙數字表征的速度預測方法及裝置。

本發明的目的是通過下述技術方案予以實現的：

一種基于巖石孔隙數字表征的速度預測方法，其特征在于，包括：

根據巖石樣本建立巖石孔隙結構的立體圖像；

通過圖像處理技術根據所述巖石孔隙結構的立體圖像識別和提取巖石樣本的孔隙；

對所識別和提取的孔隙進行數字表征計算，獲得各個孔隙的數字表征；所述孔隙的數字表征用于描述該孔隙的形狀屬性；

根據所獲得各個孔隙的數字表征，分析巖石樣本孔隙結構特征，從巖石等效介質模型庫中選擇適合該巖石樣本孔隙結構的巖石等效介質模型；

將所述孔隙的數字表征代入所選擇的巖石等效介質模型中，進行速度預測。

所述根據巖石樣本建立巖石孔隙結構的立體圖像，包括：

采集目標巖石區域的巖石樣本；

通過掃描設備對所述巖石樣本進行掃描成像，建立巖石孔隙結構的立體圖像。

所述計算獲得的孔隙數字表征，包括：孔隙縱橫比、圓度、等效圓半徑、長軸長度。

所述從巖石等效介質模型庫中選擇適合該巖石樣本孔隙結構的巖石等效介質模型中，依據如下匹配表來進行巖石等效介質模型的選取：