[發(fā)明專利]富含固態(tài)有機質(zhì)的巖石縱波速度預(yù)測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310280885.0
• 申請日: 2013-07-05
• 公開（公告）號: CN103412323A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫衛(wèi)濤;巴晶;姚逢昌;曹宏;張才;張琳
• 申請（專利權(quán)）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
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 任默聞

1.一種富含固態(tài)有機質(zhì)的巖石縱波速度預(yù)測方法，其特征在于，包括：

提取巖石骨架參數(shù)、固體有機質(zhì)參數(shù)和流體參數(shù)；

基于三層斑塊飽和模型，利用所述巖石骨架參數(shù)、固體有機質(zhì)參數(shù)和流體參數(shù)，分別計算所述富含固態(tài)有機質(zhì)的巖石系統(tǒng)的勢能、動能和耗散能；所述三層斑塊飽和模型是根據(jù)富含固態(tài)有機質(zhì)的巖石系統(tǒng)具有的雙重孔隙及雙重流體特點建立的物理模型；

根據(jù)哈密頓原理和拉格朗日方程，利用所述富含固態(tài)有機質(zhì)的巖石系統(tǒng)的勢能、動能和耗散能，建立雙重孔隙雙重流體巖石波動方程；

根據(jù)平面波分析解及所述雙重孔隙雙重流體巖石波動方程，預(yù)測縱波速度頻散和衰減。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述三層斑塊飽和模型為：

將所述富含固態(tài)有機質(zhì)的巖石系統(tǒng)等效成具有相同球心位置的三層球殼，所述三層球殼分別為外球殼、中間球殼和內(nèi)球殼；所述外球殼所在的殼型區(qū)域為外層孔隙區(qū)域，所述中間球殼所在的殼型區(qū)域為中層孔隙區(qū)域，所述內(nèi)球殼所在的殼型區(qū)域為內(nèi)層孔隙區(qū)域；所述外球殼的表面為外交界面，所述外球殼與中間球殼的交界面為中間交界面，所述中間球殼與內(nèi)球殼的交界面為內(nèi)交界面；

當?shù)谝活惲黧w空間飽和區(qū)域處于固體有機質(zhì)內(nèi)部時，所述中間交界面表示固體有機質(zhì)與礦物質(zhì)骨架之間的邊界，中層孔隙區(qū)域和內(nèi)層孔隙區(qū)域表示固體有機質(zhì)占有的空間區(qū)域；所述內(nèi)交界面表示第一類流體和第二類流體之間的邊界，所述內(nèi)層孔隙區(qū)域表示第一類流體占有的空間區(qū)域；在此情況下，所述內(nèi)層孔隙區(qū)域、中層孔隙區(qū)域和外層孔隙區(qū)域的孔隙度滿足流體特征參數(shù)滿足f₂＝f₃≠f₁；

當?shù)谝活惲黧w空間飽和區(qū)域超出固體有機質(zhì)時，所述中間交界面表示第一類流體和第二類流體之間的邊界，所述中層孔隙區(qū)域和內(nèi)層孔隙區(qū)域表示表示第一類流體占有的空間區(qū)域；所述內(nèi)交界面表示固體有機質(zhì)與礦物質(zhì)骨架之間的邊界，內(nèi)層孔隙區(qū)域表示固體有機質(zhì)占有的空間區(qū)域；在此情況下，所述內(nèi)層孔隙區(qū)域、中層孔隙區(qū)域和外層孔隙區(qū)域的孔隙度滿足流體特征參數(shù)滿足f₁＝f₂≠f₃；

其中，分別為內(nèi)層孔隙區(qū)域、中層孔隙區(qū)域、外層孔隙區(qū)域的孔隙度；f₁、f₂、f₃分別為內(nèi)層孔隙區(qū)域、中層孔隙區(qū)域、外層孔隙區(qū)域的流體特征參數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，采用如下公式計算所述富含固態(tài)有機質(zhì)的巖石系統(tǒng)的勢能：

其中，W為所述富含固態(tài)有機質(zhì)的巖石系統(tǒng)的勢能；m＝1,2,3；i＝1,2,3；j＝1,2,3；為所述三層斑塊飽和模型中第m層孔隙區(qū)域內(nèi)的孔隙度；ζ_m為流體在不同孔隙區(qū)域邊界間流動引起的流體體積含量變化；A為固體彈性模量；N為巖石骨架剪切模量；Q_m為第m層孔隙區(qū)域內(nèi)的固體、流體耦合彈性模量；R_m為第m層孔隙區(qū)域內(nèi)的流體彈性模量；I₁、I₂分別為巖石骨架第一、第二應(yīng)變不變量；e_ij為應(yīng)變張量分量；u為巖石骨架的空間位移分量；下標i′j表示對分量i沿j坐標求空間導(dǎo)數(shù)；下標j′i表示對分量j沿i坐標求空間導(dǎo)數(shù)；ξ_m為第m層孔隙區(qū)域內(nèi)的流體的第一應(yīng)變不變量；U^(m)為第m層孔隙區(qū)域內(nèi)的流體空間位移分量。