[發明專利]非均勻致密砂巖地層干巖石骨架等效彈性模量的計算方法

有效

• 申請號: 202110947752.9
• 申請日: 2021-08-18
• 公開（公告）號: CN113688515B
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發明（設計）人: 張益明;郭智奇;何峰;牛聰;王迪;凌云;周鵬;丁繼才;汪小將;秦小英
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油集團有限公司;中海油研究總院有限責任公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06Q50/06
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 謝斌

本發明公開了一種非均勻致密砂巖地層干巖石骨架等效彈性模量的計算方法，包括：獲取非均勻致密砂巖地層固體基質的等效彈性模量數據；計算非均勻致密砂巖地層流體混合物的等效體積模量數據；建立非均勻致密砂巖地層的流體飽和的巖石物理模型；獲得非均勻致密砂巖地層孔隙結構參數；計算非均勻致密砂巖地層干巖石骨架彈性模量。本發明公開的一種非均勻致密砂巖地層干巖石骨架彈性模量的計算方法，相比常規經驗公式方法，不僅更適用于具有非均勻孔隙結構的致密砂巖地層，而且還提高對非均勻致密砂巖地層巖石骨架模量描述的準確性。

技術領域

本發明涉及石油天然氣地球物理技術領域，具體涉及一種非均勻致密砂巖地層干巖石骨架等效彈性模量的計算方法。

背景技術

致密砂巖受成巖過程中早期巖石作用和礦物膠結作用的影響，具有低孔、低滲及發育有微裂縫的地質特征，孔隙空間以次生孔隙為主，包含少量原生殘余粒間孔，還發育有少量微裂縫，復雜的孔隙結構使儲層表現出很強的非均質性。

干巖石骨架等效彈性模量對飽和巖石等效模量的預測有重要的影響，目前，干巖石骨架等效彈性模量可以通過巖石物理實驗室直接測量獲取，但是對于原位巖石性質的研究，尤其是干巖石骨架等效彈性模量的計算，較為困難，常用的方法為經驗模型法。經驗模型法一般是在大量數據分析的基礎上建立干巖石骨架等效彈性模量與礦物彈性模量和孔隙度的公式表達式關系，通過公式表達式對干巖石骨架等效彈性模量進行計算。然而，由于這些經驗巖石骨架模型的建立基于一定假設或某一類特定巖石，因此，不同經驗模型對地質條件和巖石孔隙度的應用條件是有差異的，具有局限性。

常規油氣致密砂巖地層干巖石骨架等效彈性模量與巖石的基質礦物、孔隙度、非均勻孔隙結構等多種因素有關，常用經驗模型不能充分描述地層的孔隙特征等因素對干巖石骨架等效彈性模量的影響，導致非均勻致密砂巖地層巖石骨架等效彈性模量計算的準確性低。

發明內容

本發明的目的在于提供一種非均勻致密砂巖地層干巖石骨架等效彈性模量的計算方法，用以解決現有的非均勻致密砂巖地層巖石骨架等效彈性模量計算準確性低的問題。

本發明提供一種非均勻致密砂巖地層干巖石骨架等效彈性模量的計算方法，包括：

獲取非均勻致密砂巖地層固體基質的等效彈性模量數據；

計算非均勻致密砂巖地層流體混合物的等效體積模量數據；

根據所述非均勻致密砂巖地層固體基質的等效彈性模量數據和所述非均勻致密砂巖地層流體混合物的等效體積模量數據，結合非均勻致密砂巖地層固體基質、流體混合物和非均勻孔隙結構，建立非均勻致密砂巖地層的流體飽和的巖石物理模型；

根據所述非均勻致密砂巖地層的流體飽和的巖石物理模型，進行非均勻致密砂巖地層孔隙結構參數反演，獲得非均勻致密砂巖地層孔隙結構參數；

根據所述非均勻致密砂巖地層的流體飽和的巖石物理模型與所述非均勻致密砂巖地層孔隙結構參數，計算非均勻致密砂巖地層干巖石骨架彈性模量。

進一步地，所述非均勻致密砂巖地層固體基質的等效彈性模量數據包括非均勻致密砂巖地層巖石固體基質的等效體積模量、等效剪切模量、等效密度和等效體積，所述獲取非均勻致密砂巖地層固體基質的等效彈性模量數據包括以下步驟：

步驟A1：計算非均勻致密砂巖地層巖石固體基質的等效體積模量；

步驟A2：計算非均勻致密砂巖地層巖石固體基質的等效剪切模量；

步驟A3：分別計算非均勻致密砂巖地層固體基質的等效密度和等效體積。

進一步地，所述步驟A3包括以下步驟：

步驟A31：計算非均勻致密砂巖地層巖石固體基質等效密度，其計算公式為：