[發明專利]基于孔隙介質漸進方程非線性反演的含氣性檢測方法

在審

• 申請號: 201710955006.8
• 申請日: 2017-10-13
• 公開（公告）號: CN107764697A
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發明（設計）人: 許多;吳清杰;姜鐳;段文燊;馬如輝;魏艷;鄭公營;王玲
• 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西南油氣分公司
• 主分類號: G01N13/00
• 分類號: G01N13/00;G01V1/40
• 代理公司: 四川力久律師事務所51221
• 代理人: 熊曉果,王蕓

技術領域

本發明涉及石油、天然氣勘探開發領域，特別涉及一種基于孔隙介質漸進方程非線性反演的含氣性檢測方法。

背景技術

多年前，地球物理學家就已經認識到了與油氣儲層相關的低頻地震異常，這一課題至今仍然在引起大家的關注。人們雖然對引起與頻率相關的振幅異常的機制沒有完全認識清楚，但是油氣儲藏往往表現出異常高的能量衰減已經被廣泛認知，與能量衰減相關的是速度頻散。在能量衰減非常高的油氣儲層中，經常可以見到明顯的速度頻散，實驗室中同樣觀測到了發生在地震頻帶內的強能量衰減和速度頻散。

碳氫儲層像其它沉積巖一樣屬于流體飽和的孔隙介質，儲層的彈性屬性可用孔隙介質理論來描述。但是，大多數的彈性孔隙理論的研究都集中在對速度頻散和衰減的研究，只有極少數的學者對孔隙介質中的平面波的反射系數進行了研究。眾所周知，經典的孔隙介質理論不適合在低于100Hz以下的地震頻帶內做研究，其衰減和速度頻散只有在大于Biot特征頻率時才變得有意義，該特征頻率通常為0.1MHz或者更高；Barenblatt et al.提出的雙孔隙模型認為裂縫是以不同尺度的滲透率出現的；Pride and Berryman則提出了另一種雙孔隙模型，但該模型需要有較大規模的流體流動。

發明內容

本發明的目的在于克服現有探測方法適用場合均有限的問題，提供一種基于孔隙介質漸進方程非線性反演的含氣性檢測方法。

為了實現上述發明目的，本發明提供了以下技術方案：

一種基于孔隙介質漸進方程非線性反演的含氣性檢測方法，包括如下步驟：

將由介質a和介質b交界構成的彈性孔隙半空間作為目標探測區域，對其進行探測，獲取目標探測區域地震信號頻域數據R_obs；

建立目標函數其中，C₁表示反演的流體含氣性指示參數，R^FF為反射界面上快波反射系數，為快波反射系數漸進展開式的零階項，ω為地震信號的的頻率；所述反射界面指介質a與介質b的交界面；

采用非線性餛飩優化算法對目標函數進行計算，得出目標解。

進一步的，所述非線性餛飩優化算法公式為是模型空間中實際的參數，他們的取值范圍分別為[a_{i_C},b_{i_C}],[a_{i_R},b_{i_R}]，j表示迭代次數。

進一步的，快波反射系數其中為快波反射系數漸進展開式的一階項，式中，ρ_f表示流體密度，η表示流體粘滯系數，κ表示滲透率。

進一步的，快波反射系數漸進展開式的零階項其中，Z為波阻抗，其用公式表示，Z_a表示介質a的波阻抗，Z_b表示介質b的波阻抗；式中，M表示彈性參數，K_g表示固體顆粒的體積模量，K表示干巖石的體積模量，μ表示干巖石剪切模量，φ表示孔隙度，ρ_g示固體顆粒的密度，K_f表示流體體積模量，ρ_f表示流體密度，η表示穩定態的剪切粘滯系數。

進一步的，快波反射系數漸進展開式的一階項Z為波阻抗，其用公式表示；式中，

M表示彈性參數；R₁^FS表示反射面上慢波反射系數漸進展開式的一階項，該式中，且，γ_κ＝κ_a/κ_b為兩種孔隙介質的滲透率比；其中K_g為固體顆粒的體積模量，K為干巖石的體積模量，μ為干巖石剪切模量，φ為孔隙度，ρ_g為固體顆粒的密度，K_f為流體體積模量，ρ_f為流體密度，η為穩定態的剪切粘滯系數。理所當然的，γ_Ka、γ_Kb分別為介質a和介質b的γ_K參數；γ_βa、γ_βb分別為介質a和介質b的γ_β參數；v_fa、v_fb分別為介質a和介質b的v_f參數。