[發明專利]確定水合物儲層速度頻散和/或衰減的建模方法與裝置

在審

• 申請號: 202010888131.3
• 申請日: 2020-08-28
• 公開（公告）號: CN112182839A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 陳海峰;錢忠平;宋強功;詹仕凡;孫鵬遠;楊靜
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團有限公司;中國石油集團東方地球物理勘探有限責任公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F111/10
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 姚亮;張德斌

1.一種確定水合物儲層速度頻散和/或衰減的建模方法，其中，該方法包括：

步驟1：針對水合物儲層，獲取基質骨架中各類型礦物組分的含量、彈性模量及密度，水合物的彈性模量及密度，地層水的彈性模量及密度，儲層孔隙度；

步驟2：確定水合物儲層中水合物臨界飽和度；

步驟3：判斷水合物儲層中水合物飽和度與水合物臨界飽和度的關系；

當水合物儲層中水合物飽和度＞水合物儲層中水合物臨界飽和度時，確定水合物儲層巖石物理模型中，水合物中大于臨界飽和度的部分與基質骨架一起作為固體基質存在，水合物中剩余部分與地層水組成流體混合物；基于水合物儲層中水合物飽和度、水合物臨界飽和度、儲層孔隙度、基質骨架中各類型礦物組分的含量，確定水合物儲層巖石物理模型的孔隙度，確定儲層固體基質中各組分的含量，確定流體混合物中各組分飽和度；

步驟4：基于固體基質中各組分的含量、彈性模量以及密度，確定固體基質的彈性模量和密度；基于流體混合物中各組分飽和度、彈性模量及密度，確定流體混合物的彈性模量和密度；

步驟5：基于確定的水合物儲層巖石物理模型的孔隙度、固體基質的彈性模量確定水合物儲層巖石物理模型中干骨架的體積模量和剪切模量；

步驟6：基于確定的水合物儲層巖石物理模型的孔隙度、干骨架的體積模量和剪切模量、固體基質的彈性模量和密度、流體混合物的彈性模量和密度，獲取水合物儲層的縱波速度隨角頻率的變化和/或水合物儲層的衰減隨角頻率的變化；

其中，所述彈性模量包括體積模量和剪切模量；所述衰減包括衰減系數和/或逆品質因子。

2.根據權利要求1所述的建模方法，其中，所述步驟3進一步包括：

當水合物儲層中水合物飽和度小于≤水合物儲層中水合物臨界飽和度時，確定水合物儲層巖石物理模型中，水合物與水組成流體混合物，基質骨架作為固體基質存在；基于水合物儲層中水合物飽和度、儲層孔隙度、基質骨架中各類型礦物組分的含量，確定水合物儲層巖石物理模型的孔隙度，確定儲層固體基質中各組分的含量，確定流體混合物中各組分飽和度。

3.根據權利要求1所述的建模方法，其中，當水合物儲層中水合物飽和度＞水合物儲層中水合物臨界飽和度時，所述確定水合物儲層巖石物理模型的孔隙度通過下述公式進行：

其中，為水合物儲層巖石物理模型的孔隙度，％；為水合物儲層孔隙度，％；S為水合物儲層中水合物飽和度，％；Sc為水合物儲層中水合物臨界飽和度，％。

4.根據權利要求1或3所述的建模方法，其中，當水合物儲層中水合物飽和度＞水合物儲層中水合物臨界飽和度時，所述確定儲層固體基質中各組分的含量，通過下述公式進行：

其中，j＝1,2……n；

其中，為水合物儲層巖石物理模型的孔隙度，％；為水合物儲層孔隙度，％；f_j為儲層固體基質中第j種礦物組分的體積分數，％；f_j'為基質骨架中第j種礦物組分的體積分數，％；f_n+1為儲層固體基質中水合物組分的體積分數，％；n為儲層固體基質中礦物組分的種類數。

5.根據權利要求1所述的建模方法，其中，當水合物儲層中水合物飽和度＞水合物儲層中水合物臨界飽和度時，所述確定流體混合物中各組分飽和度包括：

確定流體混合物中水合物的飽和度為水合物儲層中水合物臨界飽和度；

確定流體混合物中地層水的飽和度為1-水合物儲層中水合物臨界飽和度。

6.根據權利要求1所述的建模方法，其中，固體基質的彈性模量和密度基于Voigt-Reuss-Hill平均公式確定。

7.根據權利要求1所述的建模方法，其中，流體混合物的彈性模量和密度基于Wood方程確定。

8.根據權利要求1所述的建模方法，其中，干骨架的體積模量和剪切模量基于Krief理論確定。