[發明專利]縱波速度隨溫度變化的變化特征的預測方法

有效

• 申請號: 202010438667.5
• 申請日: 2020-05-22
• 公開（公告）號: CN111695308B
• 公開（公告）日: 2021-04-27
• 發明（設計）人: 巴晶;戚慧;劉文山;馬汝鵬;檀文慧
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G06F30/28
• 分類號: G06F30/28;G01V1/28;G01V1/30;G06F113/08;G06F119/08;G06F119/14
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發明公開了一種縱波速度隨溫度變化的變化特征的預測方法，利用David和Zimmerman模型考慮溫度對微裂隙空隙度的影響，利用Batzle和Wang模型考慮溫度對不同流體參數的影響，在Biot?Rayleigh雙孔介質模型中分別考慮溫度對流體、微裂隙的影響，通過平面波分析溫度對縱波速度的關系，進而研究溫度對縱波速度的影響。本申請的方法預測精度高、適用性強，為實際工作中預測溫度對縱波速度的影響提供有力的參考。

技術領域

本發明涉及溫度對巖石物理特征的分析，具體涉及一種縱波速度隨溫度變化的變化特征的預測方法。

背景技術

近年來，隨著資源消耗的加劇，油氣藏資源開采深度不斷增加，熱力學環境(壓力和溫度)對巖石性質的影響也越來越突出。在地熱儲層的開采與鉆井過程中，熱力學環境也是重要的影響因素。因此，壓力和溫度對巖石物理力學性能的影響一直是巖石物理學研究的一個重要課題。研究溫度對巖石各物理力學參數尤其對波響應特征的影響，對地熱勘探等工程具有十分重要的意義。

由于溫度變化是儲層在生產過程中變化的主要組成部分，因此深入了解溫度對地震速度的影響至關重要。要將地震屬性的變化與儲層條件聯系起來，必須徹底了解溫度對巖石物理性質的影響。目前大量針對縱橫波速度隨溫度變化的分析方法都是通過實驗數據擬合得到的直接分析。且此類研究中沒有考慮孔隙流體的影響，因此無法直觀描述溫度對飽和流體巖石波響應特征的影響。

發明內容

發明目的：本申請的目的在于提供一種縱波速度隨溫度變化的變化特征的預測方法，用于解決現有方法預測精確度低、考慮因素不全且無法描述溫度對飽和流體巖石波響應特征缺陷。

技術方案：本發明提供了一種縱波速度隨溫度變化的變化特征的預測方法，包括：

(1)獲取隨溫度變化的超聲波速度實驗數據，實驗數據包括巖石的孔隙度、滲透率、巖石密度、流體性質、縱橫波速度、壓力；

(2)基于David和Zimmerman模型建立巖石彈性模量與微觀孔隙結構的關系，計算相同溫度不同壓力下的微裂隙密度和微裂隙縱橫比，進而得到微裂隙孔隙度的壓差關系；

(3)根據隨溫度變化的縱橫波速度，基于微裂隙孔隙度的壓差關系，建立相同壓力下微裂孔隙度隨溫度變化的關系；

(4)根據實驗數據，基于Batzle和Wang模型建立溫度、壓力與流體性質的關系，得到不同溫度條件下的不同流體參數；

(5)利用Biot-Rayleigh方程推導得出與溫度相關的雙孔介質模型；

(6)求解雙孔介質模型，利用平面波分析，建立縱波速度與溫度變化的關系，預測縱波變化特征。

進一步地，步驟(2)包括：

(21)基于David和Zimmerman模型建立巖石彈性模量與微觀孔隙結構的關系，采用Mori-Tanaka理論的有效彈性模量表達式確定不同壓力對應的微裂隙密度，具體表示為：