[發(fā)明專利]一種天然氣水合物的飽和度估算方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110493721.0
• 申請日: 2021-05-07
• 公開（公告）號(hào): CN113189674A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張峰;武存志;李向陽
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油大學(xué)(北京)
• 主分類號(hào): G01V11/00
• 分類號(hào): G01V11/00;G06F17/11
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 劉飛;賈磊

1.一種天然氣水合物的飽和度估算方法，其特征在于，包括：

獲取待測地層的測井?dāng)?shù)據(jù)以及彈性參數(shù)；所述待測地層包括水合物層段以及飽水層段；所述測井?dāng)?shù)據(jù)包括：深度點(diǎn)的深度、各個(gè)深度點(diǎn)的孔隙度、實(shí)測縱波速度以及實(shí)測橫波速度；所述彈性參數(shù)包括：體積模量、剪切模量和密度；

根據(jù)所述彈性參數(shù)分別計(jì)算待測地層的預(yù)測縱波速度及預(yù)測橫波速度；

當(dāng)飽水層段每個(gè)深度點(diǎn)的預(yù)測縱波速度與所述飽水層段實(shí)測縱波速度的誤差、預(yù)測橫波速度與飽水層段實(shí)測橫波速度的誤差均最小時(shí)確定臨界孔隙度及在所述臨界孔隙度處的配位數(shù)；

以實(shí)測縱波速度以及實(shí)測橫波速度作為約束，根據(jù)確定臨界孔隙度及在所述臨界孔隙度處的配位數(shù)重新計(jì)算待測地層的預(yù)測縱波速度及預(yù)測橫波速度，并根據(jù)重新計(jì)算的預(yù)測縱波速度估算每個(gè)深度點(diǎn)的第一水合物飽和度，以及根據(jù)重新計(jì)算的預(yù)測橫波速度估算每個(gè)深度點(diǎn)的第二水合物飽和度；

根據(jù)每個(gè)深度點(diǎn)的第一水合物飽和度以及第二水合物飽和度獲得該深度點(diǎn)的水合物飽和度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種天然氣水合物的飽和度估算方法，其特征在于，計(jì)算地層的預(yù)測縱波速度及預(yù)測橫波速度前，所述方法還包括：

模擬孔隙填充和顆粒支撐兩種分布狀態(tài)同時(shí)存在時(shí)的水合物等效體積參數(shù)ε；所述水合物等效體積參數(shù)ε表征水合物中孔隙填充部分的體積百分含量；其中，

ε∈[0，1]，當(dāng)ε＝0時(shí)，表示水合物完全作為骨架的一部分；當(dāng)ε＝1時(shí)，表示水合物完全作為孔隙流體的一部分；

基于公式一獲取視孔隙度所述視孔隙度表征水合物對孔隙度的減小作用，

其中，為孔隙水的孔隙度，為純水合物的孔隙度；

基于公式二、公式三以及公式四分別獲得待測地層的體積模量K、剪切模量μ以及密度ρ，

μ＝μ_dry 公式三，

其中，K_dry、μ_dry分別為海洋干骨架的體積模量、剪切模量，K_m為含水合物顆粒時(shí)的水合物基質(zhì)的體積模量，K_fl為含水合物顆粒時(shí)的孔隙流體的體積模量，ρ_w為孔隙水的密度，ρ_ma為不含水合物顆粒時(shí)的巖石基質(zhì)的密度，S_h為水合物飽和度，ρ_h為純水合物的密度。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種天然氣水合物的飽和度估算方法，其特征在于，當(dāng)飽水層段每個(gè)深度點(diǎn)的預(yù)測縱波速度與所述實(shí)測縱波速度的誤差、預(yù)測橫波速度與實(shí)測橫波速度的誤差均最小時(shí)確定臨界孔隙度及在所述臨界孔隙度處的配位數(shù)，具體包括：

在所述水合物飽和度S_h＝0時(shí)，調(diào)整臨界孔隙度及在所述臨界孔隙度處的配位數(shù)n，其中8≤n≤9.5；

基于調(diào)整后的及n的值計(jì)算第i個(gè)深度點(diǎn)的預(yù)測縱波速度及預(yù)測橫波速度

當(dāng)以及滿足時(shí)，確定第i個(gè)深度點(diǎn)此時(shí)的及n的值；其中，V_pi^water-sat、V_si^water-sat分別為飽水層段第i個(gè)深度點(diǎn)的實(shí)測縱波速度、實(shí)測橫波速度。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種天然氣水合物的飽和度估算方法，其特征在于，所述方法還包括：

調(diào)整水合物飽和度S_h在(0，1)之間變化；

基于調(diào)整后的水合物飽和度S_h分別重新計(jì)算待測地層第i個(gè)深度點(diǎn)的預(yù)測縱波速度及預(yù)測橫波速度

當(dāng)時(shí)，令第i個(gè)深度點(diǎn)的第一水合物飽和度S_h1i等于當(dāng)前調(diào)整的水合物飽和度S_h；

以及當(dāng)時(shí)，令第i個(gè)深度點(diǎn)的第二水合物飽和度S_h2i等于當(dāng)前調(diào)整的水合物飽和度S_h；其中，V_pi、V_si分別為含水合物層段第i個(gè)深度點(diǎn)的實(shí)測縱波速度、實(shí)測橫波速度。