[發明專利]一種碳酸鹽巖孔隙成分分析方法及系統

有效

• 申請號: 201811073185.3
• 申請日: 2018-09-14
• 公開（公告）號: CN110907324B
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發明（設計）人: 李博南;沈琿;李呈呈;馬中高;楊麗;司文朋;王歡
• 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: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08;G01V1/30
• 代理公司: 北京知舟專利事務所(普通合伙) 11550
• 代理人: 郭韞

本發明提供了一種碳酸鹽巖孔隙成分分析方法及系統，屬于巖石物理領域。該方法包括：(1)采集碳酸鹽巖的巖心，對巖心進行測量，獲得實驗縱波速度和實驗橫波速度；(2)建立等效介質模型，利用等效介質模型進行預測得到預測縱波速度和預測橫波速度；(3)利用預測縱波速度和預測橫波速度與實驗縱波速度和實驗橫波速度反演得到巖心中的每種孔隙類型的體積含量。本發明充分考慮到巖石在成巖過程中孔隙的分化作用，結合了地區的巖石物理實驗數據和認識，大大降低了解釋成本；可以被應用于巖心和測井資料的解釋，可以明確碳酸鹽巖儲層的孔隙分布特征,有利于解釋人員推演地質演化過程，指導地震資料反演和解釋，為優質儲層評價提供有力參考。

技術領域

本發明屬于巖石物理領域，具體涉及一種碳酸鹽巖孔隙成分分析方法及系統。

背景技術

碳酸鹽巖儲層的形成往往經歷了復雜的地質作用、生物作用和化學作用，孔隙類型要比砂巖復雜得多。早期形成原生孔隙與后期改造引起的次生孔隙往往是伴生的。碳酸鹽巖的孔隙成分是推演地質演化過程和指導地震資料解釋的重要依據，也是評價優質儲層經濟價值的重要指標。

中國專利公開文獻201610573709.X公開了一種碳酸鹽巖儲層溶蝕孔隙體積含量預測方法，該方案僅僅考慮了溶蝕孔一種孔隙的含量。工業廣泛應用的孔隙空間分析方法為對巖心進行CT掃描后做數量統計。這類方法在準確度較高的同時也帶來了巨大的時間成本和人工計算成本。并且始終不能突破尺度局限，也就是說只能局限在實驗室內做小范圍統計，無法推廣到測井或地震等大規模數據。這樣一來就不利于地質人員對較大范圍內的沉積演化過程進行推演。

發明內容

本發明的目的在于解決上述現有技術中存在的難題，提供一種碳酸鹽巖孔隙成分分析方法及系統，重點解決如何在大規模開展微觀結構掃描實驗之前，利用聲波速度估算多種孔隙類型伴生的油藏環境中每種孔隙類型所占的體積分數。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種碳酸鹽巖孔隙成分分析方法，包括：

(1)采集碳酸鹽巖的巖心，對巖心進行測量，獲得實驗縱波速度和實驗橫波速度；

(2)建立等效介質模型，利用等效介質模型進行預測得到預測縱波速度和預測橫波速度；

(3)利用預測縱波速度和預測橫波速度與實驗縱波速度和實驗橫波速度反演得到巖心中的每種孔隙類型的體積含量。

所述步驟(2)的操作包括：

(21)建立微分方程：

其中，表示巖心的總孔隙度；α是孔隙縱橫比；

K和μ表示主相材料的體積模量和剪切模量；

K’和μ’表示加入孔隙之后材料的體積模量和剪切模量；

l表示不同的孔隙類型，l∈[M IP S]，M，IP和S分別為針對微裂縫型孔隙、粒間孔型孔隙和溶蝕孔型孔隙；

T_iijj和F是材料中對同一入射波的散射波場，其中T_iijj是脹縮力引起的散射波場，F是剪切力引起的散射波場；

(22)計算所述微分方程的初始條件：K(0)＝Km和μ(0)＝Um：

式中，K和U分別為體積模量和剪切模量，下標m表示混合礦物參數，V和R分別代表了礦物的Voigt和Reuss界限；