[發明專利]一種碳酸鹽巖巖石物理模型的建模方法

有效

• 申請號: 201611073713.6
• 申請日: 2016-11-29
• 公開（公告）號: CN108072902B
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發明（設計）人: 馬永強;柯蘭梅;楊江峰;胡瑋;朱博華;張薇;李洋
• 申請（專利權）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研究院
• 主分類號: G01V1/40
• 分類號: G01V1/40
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建

本發明公開一種碳酸鹽巖巖石物理模型的建模方法，其包括以下步驟：獲取巖石基礎數據；根據基礎數據計算骨架的彈性模量和剪切模量，并根據上述數據計算巖石混合礦物的彈性模量；巖石孔隙的橫截面形狀用橢圓來表征，根據橢圓短軸和長軸比值將孔隙分類，并根據孔隙類型預設各類型孔隙的比例；將不同類型孔隙按照其比例添加到基質中以建立孔隙結構模型，根據結構模型計算干燥巖石彈性模量；將孔隙與流體進行混合，并計算混合流體的體積模量；將干燥巖石替換成飽和流體巖石，得到巖石彈性曲線；對巖石的縱波速度和/或橫波速度進行預測，將預測結果與實測結果進行比對，判斷是否吻合，若不吻合，返回第三步，并對各類型孔隙比例進行調整，直至吻合。

技術領域

本發明屬于油氣地球物理領域，涉及一種巖石物理建模方法，特別涉及一種碳酸鹽巖巖石物理建模方法。

背景技術

巖石物理模型在地震反演和解釋中有著十分重要的作用，是連接地震屬性(縱、橫波速度等)以及儲層參數(孔隙度、飽和度、泥質含量等)的重要紐帶。正確適用的巖石物理模型不僅能夠為正反演提供基礎和必要的數據資料，同時可以降低地震解釋的風險。

各向異性是沉積巖石中比較普遍存在的現象，碳酸巖鹽具有復雜的孔隙結構和較強的各向異性特征，其儲集空間多樣，如：粒間孔隙、裂縫、洞穴等，導致速度變化范圍較大，同時孔隙形狀對速度的影響較大，因而砂泥巖巖石物理模型在碳酸鹽巖儲層中基本不能適用，目前還沒有一種比較有效的描述碳酸巖鹽彈性性質的巖石物理模型方法。

為了獲取各類儲層的巖石物理彈性參數,很多地球物理學者提出了理論模型公式和經驗公式。如Greenberg等通過Gassmann近似公式比較預測縱波速度與實測縱波速度之間的差異，反演得到橫波速度(Greenberg等)。Xu-White模型綜合考慮了泥質砂巖中基質性質、泥質含量、孔隙度大小和孔隙形狀以及孔隙飽含流體性質對巖石速度的影響(Xu andWhite)。Nur和Brown對巖石孔隙特征的研究表明,與砂巖有關的孔隙縱橫比不是定值。SamsAndrea根據實驗室數據提出了一個巖石孔隙縱橫比與孔隙度之間的線性關系式。Yan等在2002年提出利用神經網絡預測方法從測井數據中提取砂巖孔隙縱橫比和泥巖孔隙縱橫比。

但是每一個巖石物理模型都有假設和適用條件，Gassmann方程將巖石中的孔隙形狀等效為球體，未考慮孔隙形狀的變化。KT模型將巖石中的孔隙形狀用橢球體來描述。DEM模型雖然考慮多相介質的混合次序，但是依然針對單一孔隙。我們知道，孔隙類型會顯著影響在巖石中的速度(Xu和White，1995；孫贊東等)，但是Xu-White模型僅考慮了單一的縱橫比參數。

由于碳酸鹽巖的孔隙縱橫比變化范圍較大，所以采用固定的孔隙縱橫比與真實泥質砂巖孔隙結構并不相符,在較大深度范圍內應用常規的巖石物理模型估算巖石彈性參數時會產生較大偏差。因此，Ruiz和Cheng采用自洽模型進行致密砂巖的巖石物理建模研究，提出了用兩種不同縱橫比的孔隙(基質硬孔隙和軟孔隙)去模擬砂巖中的孔隙結構，建立了SPM軟孔隙度模型。但是軟孔隙度模型只是將致密砂巖中的孔隙分成了基質孔隙和軟孔隙兩類，對于描述國內多因素控藏的低滲-致密碳酸鹽巖儲層的復雜孔隙結構過于簡單。因此，經典的巖石物理模型如Wyllie方程、Gassmann方程、Kuster-模型、原始DEM模型、Xu-White模型以及SPM軟孔隙度模型在低滲-致密氣藏的適用性受到極大挑戰。

砂泥巖巖石物理模型在碳酸鹽巖儲層中基本不能適用，目前還沒有一種比較有效的描述碳酸巖鹽彈性性質的巖石物理模型方法。由于碳酸鹽巖的孔隙縱橫比變化范圍較大，導致速度變化范圍較大，同時孔隙形狀對速度的影響較大，

因此，有必要提供一種碳酸鹽巖巖石物理模型的建模方法。

發明內容

本發明提供一種碳酸鹽巖巖石物理模型的建模方法，用本方法建立的碳酸鹽巖巖石物理模型能夠較準確的預測碳酸鹽巖巖石中的縱波速度和橫波速度，為碳酸鹽巖疊前儲層預測提供必要的橫波測井數據資料，進一步提高儲層預測精度，降低地震解釋的風險。