[發明專利]三維巖石力學參數獲取方法和系統

在審

• 申請號: 201410641421.2
• 申請日: 2014-11-13
• 公開（公告）號: CN105588883A
• 公開（公告）日: 2016-05-18
• 發明（設計）人: 張輝;楊海軍;蔡振忠;尹國慶;陳勝;袁芳;歐方軍;李玉坤
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: G01N29/07
• 分類號: G01N29/07
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 馬爽;黃健

本發明提供一種三維巖石力學參數獲取方法和系統，該方法包括：根據已知井的聲波測井資料獲得橫波時差和縱波時差，并確定橫縱波時差關系，并據此確定橫波波速和縱波波速；根據密度測井數據和縱波波速，確定巖石密度和縱波波速間的密度波速關系；根據縱波波速對地震速度場數據進行校正；根據校正后的地震速度場數據和巖石密度計算三維巖石力學參數，得到動態三維巖石力學參數值；將得到的動態三維巖石力學參數值轉化為對應的靜態值。通過該方法所得的巖石力學參數綜合考慮了測井數據和地震數據，適應于三維地質體的空間非連續性，適用性更強。

技術領域

本發明屬于地球物理勘探領域，具體是涉及一種三維巖石力學參數獲取方法和系統。

背景技術

準確求取巖石力學參數對于制定完善的鉆井、完井與油氣開發方案和技術措施，降低作業風險具有重要的作用。巖石力學參數有動靜態兩種值，靜態值是通過室內巖芯樣品試驗直接求得；動態值是根據地球物理測井資料推求計算出來的。室內實驗可參考性強，然而由于巖芯樣品的獲取有限，不能得到整個目的層的相關參數。聲波測井具有測量的連續性和較高分辨率的優點，可以精確地確定探測范圍內的物性參數和地層參數，但只能得出井點附近巖體的力學參數。

人們通常根據地球物理測井資料推求巖石力學參數，并根據室內試驗結果進行校正，用井位附近巖體的參數代替一定區塊的參數來進行相關計算。而這種簡化忽略了巖體巖性和物理特性的空間非連續性，往往導致隨后的相關計算中誤差增加，甚至在巖性突變位置的計算結果完全失真。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明提供一種三維巖石力學參數獲取方法和系統，用以克服現有技術中獲得的三維巖石力學參數準確性較差的缺陷。

本發明提供了一種三維巖石力學參數獲取方法，包括：

根據目標工區已知井的聲波測井資料獲得橫波時差和縱波時差，并確定所述橫波時差和所述縱波時差間的橫縱波時差關系；

根據所述橫縱波時差關系，確定與所述橫波時差對應的橫波波速，并確定與所述縱波時差對應的縱波波速；

根據所述已知井的密度測井數據和所述縱波波速，確定巖石密度和所述縱波波速間的密度波速關系，并根據所述密度波速關系確定與所述縱波波速分別對應的巖石密度；

根據所述縱波波速對所述目標工區的地震速度場數據進行校正；

根據校正后的地震速度場數據和所述巖石密度計算三維巖石力學參數，得到動態三維巖石力學參數值；

建立所述動態三維巖石力學參數值與巖芯試驗得到的靜態三維巖石力學參數值間的對應關系，并將得到的所述動態三維巖石力學參數值轉化為對應的靜態值。

本發明提供了一種三維巖石力學參數獲取系統，包括：

第一確定模塊，用于根據目標工區已知井的聲波測井資料獲得橫波時差和縱波時差，并確定所述橫波時差和所述縱波時差間的橫縱波時差關系；

第二確定模塊，用于根據所述橫縱波時差關系，確定與所述橫波時差對應的橫波波速，并確定與所述縱波時差對應的縱波波速；

第三確定模塊，用于根據所述已知井的密度測井數據和所述縱波波速，確定巖石密度和所述縱波波速間的密度波速關系，并根據所述密度波速關系確定與所述縱波波速分別對應的巖石密度；

校正模塊，用于根據所述縱波波速對所述目標工區的地震速度場數據進行校正；

計算模塊，用于根據校正后的地震速度場數據和所述巖石密度計算三維巖石力學參數，得到動態三維巖石力學參數值；

轉化模塊，用于建立所述動態三維巖石力學參數值與巖芯試驗得到的靜態三維巖石力學參數值間的對應關系，并將得到的所述動態三維巖石力學參數值轉化為對應的靜態值。