[發明專利]頁巖氣儲層地層壓力計算方法及計算機可讀存儲介質

有效

• 申請號: 201710512097.8
• 申請日: 2017-06-28
• 公開（公告）號: CN109143373B
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 胡起;胡華鋒;朱童;曹輝蘭;許凱
• 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: 北京思創畢升專利事務所 11218
• 代理人: 孫向民;廉莉莉

1.一種頁巖氣儲層地層壓力計算方法，包括：

基于測井資料，獲取濕粘土彈性張量及砂質混合物彈性張量；

基于所述濕粘土彈性張量及所述砂質混合物彈性張量，獲取等效頁巖的彈性張量；

基于所述等效頁巖的彈性張量，獲取聲波時差；

基于聲波時差，獲取頁巖氣儲層地層壓力；

其中，所述基于所述等效頁巖的彈性張量，獲取聲波時差，具體公式為：

DT＝1/V_p (7)

其中，ρ表示巖石密度，C₃₃'為等效頁巖的彈性張量的剛度分量，DT表示聲波時差；

濕粘土混合物的彈性張量與濕粘土孔隙度呈線性負相關關系，而與粘土的礦物組分無關，因此，濕粘土彈性張量由濕粘土孔隙度單一確定，整個泥頁巖的彈性張量由濕粘土孔隙度和砂質混合物的體積含量共同確定，與此同時，地層壓力的變化只會影響巖石中軟孔隙的開啟和關閉，而軟孔隙對總孔隙度的影響忽略不計，故影響泥頁巖彈性張量的兩個因素均不受異常壓力的影響，模型計算出正常壓實情況下巖石的速度或時差；

粘土與孔隙流體構成濕粘土混合物，而石英、長石、方解石、黃鐵礦硬性礦物組成砂質混合物，模型的構成組分為濕粘土-砂質混合物-有機質三相，選用Backus平均公式來求取濕粘土-砂質混合物-有機質三相所構成的等效頁巖的彈性張量。

2.根據權利要求1所述的頁巖氣儲層地層壓力計算方法，其中，所述基于測井資料，獲取濕粘土彈性張量包括：基于測井資料，獲取巖石總孔隙度、粘土體積含量，基于所述巖石總孔隙度及所述粘土體積含量獲取所述濕粘土彈性張量，具體公式為：

其中，φ與f_c分別代表巖石總孔隙度和粘土的體積含量，κ為濕粘土孔隙度，即孔隙流體在濕粘土中的體積分數；為純粘土彈性張量；C_ij為濕粘土的彈性張量，模型假設粘土具有橫向各向同性的對稱性，其彈性張量可由五個獨立的參數表征：

中各獨立參數的取值為：

3.根據權利要求1所述的頁巖氣儲層地層壓力計算方法，其中，所述基于測井資料，獲取砂質混合物彈性張量包括：基于測井資料，獲取砂質混合物組分、砂質混合物各組分體積含量及砂質混合物各組分彈性模量，基于所述砂質混合物組分、所述砂質混合物各組分體積含量及所述砂質混合物各組分彈性模量，通過Voight-Reuss-Hill模型計算，獲取所述砂質混合物彈性張量，具體公式為：

其中，q為第q種砂質礦物，N為砂質礦物的種類個數，f_q是第q種砂質混合物組分的體積含量，M_q是第q種砂質混合物組分的彈性模量；Voigt和Reuss模型分別提供了等效巖石模量的上限M_V和下限M_R，對上下限進行算數平均得到M_H砂質混合物彈性模量，獲得砂質混合物彈性模量后，砂質混合物的彈性張量可表示為：

其中：C_xy為砂質混合物的彈性張量，K和μ分別表示砂質混合物的體積模量和剪切模量。

4.根據權利要求3所述的頁巖氣儲層地層壓力計算方法，其中，所述基于所述濕粘土彈性張量及所述砂質混合物彈性張量，獲取等效頁巖的彈性張量包括：基于所述濕粘土彈性張量、所述砂質混合物彈性張量及有機質彈性張量，通過Backus平均公式計算，獲取由濕粘土-砂質混合物-有機質構成的所述等效頁巖的彈性張量，

其中，C_eff為等效頁巖的彈性張量，C_ij'為該張量的各個分量，各分量可由濕粘土彈性張量、砂質混合物彈性張量、有機質彈性張量的彈性剛度分量求出：

C₁₂'＝C₁₁-c₁₁+c₁₂，

C₆₆'＝c₆₆

其中，c_ij表示濕粘土彈性張量、砂質混合物彈性張量及有機質彈性張量的彈性剛度分量，尖括號表示對其內屬性按體積比進行加權平均。