[发明专利]一种相容性岩石物理建模方法

说明书

技术领域

本发明属于油气地球物理领域，具体涉及一种相容性岩石物理建模方法。

背景技术

岩石物理模型是利用地震数据提取岩性、孔隙度和流体成分等参数的基础，是研究地震响应特征与岩石弹性参数、速度、密度和流体关系的基础。

岩石物理研究的主要目的是用来弄清楚岩性、孔隙度、孔隙压力、流体类型、饱和度、各向异性、温度和频率等对纵、横波速度和地震波衰减的影响。现在人们对地震波速度与此类重要储层参数之间的关系已经有了很好的认识。Johnston&Toksoz(1981)，Nur&Wang(1988)，Wang&Nur(1992)等实验研究揭示各种不同因素对速度的影响。Tao&King(1993)和Tao等(1995)利用Cheng&Toksoz(1979)提出的迭代技术的散射介质方法预测岩石的孔隙度和孔隙纵横比频谱。King(1988)应用散射理论揭示实验室中冰冻的松散沉积岩在永久冻结带条件下超声波P波和S波速度。Xu&White(1995)联合有效介质理论和Gassmann理论，计算含频散的砂岩粘土混合模型的P波和S波速度。Wang(2001)总结了岩石物理基本原理。Pham等(2002)基于三相模型(砂岩颗粒，粘土颗粒和流体)测定粘土相砂岩介质的速度和衰减值。Gei&Carcione(2003)用相似的模型获取了气水合物方面沉积物的地震波速度和衰减的表达式。Anders(2011)提出新的岩石物理模型，将温度作为模型参数。Ranjana(2011)提出一种基于Wshelbys入射模型和DEM理论的模型。Amrita(2011)运用毛细管压力理论，建立更有效的描述非均值岩石和流体入侵模型。

同时岩石物理在地震解释中的应用非常普及。曾忠玉(2011)利用流体置换的Xu-White模型计算横波速度，充分利用井的纵波时差、地层密度、泥质含量、孔隙度、含水饱和度等常规测井资料以及岩石骨架和流体的各种弹性参数构建流体置换的Xu-White模型，用以计算横波时差。王贤(2011)将测井环境校正、井震标定等技术应用于岩石物理建模，并对建模计算横波速度进行了质量控制。郭栋(2007)基于Gassman方程和Xu-White、Kuster-Toksoz等岩石物理模型估算横波速度。并用测井约束反演与叠前波形反演对估算的横波速度进行修正，最终得到符合实际地震波性质的横波速度计算方法。李敬功(2007)、黄伟传(2007)、王玉梅(2006)、谢月芳(2012)等均利用不同的岩石物理模型对横波进行估算。

在岩石物理分析中，在建模算法与岩石物理模型应用之外，在岩石物理建模中用到的测井曲线(饱和度、泥质含量(矿物含量)、孔隙度)也至关重要。刘之的(2010)提出了变m值法计算火山岩含油饱和度。何俊平(2009)通过电阻率测井原理计算饱和度。曾珍(2007)对POR程序与SANDA程序计算孔隙度与泥质含量进行了对比研究，张德梅(2011)引入了对储层细粒分子敏感的中子-密度孔隙度差值，建立了不同测井曲线综合求取泥质含量的算法。张雅晨(2012)在准确识别岩性的基础上，将多元回归方法应用于孔隙度计算中。范铭涛(2005)利用岩心分析数据和测井信息，采用Bp神经网络计算储层孔隙度。张娟(2012)提出根据不同的地质特征来选择不同的计算模型，进而计算孔隙度。

以上所有研究都着力于改进算法，寻求得到更为可靠的某种特定储层参数，如饱和度、泥质含量(矿物含量)、孔隙度、声波速度等，但他们之间的关系则未予关注。

在检索到的的国内外文献中，不同专业领域各自致力于某一算法精度的提高，测井技术人员在对不同储层情况下孔隙度、饱和度及泥质含量的计算进行了改进，精度得到很大提高。地震技术人员对岩石物理建模中不同假设条件，不同储层情况下的算法进行了深入研究，并对岩石物理技术在储层预测的应用进行了广泛研究，取得了很大进展。

但是，在测井解释时，泥质含量是由伽玛曲线计算得到，饱和度是由电阻率曲线计算得到，孔隙度由密度、中子等曲线计算得到。这些参数之间及其与计算的地震速度、密度的岩石物理模型之间的关系，则没有统一考虑，这就导致在岩石物理模拟中无论如何改变各组分弹性参数，不能保证模型计算结果与所有实测曲线能够吻合。由于对于一个岩石样本而言，其内在系统应该是相容的，存在互相能够一致的属性，即孔隙度、饱和度、泥质含量、纵横波速度以及密度等应该存在内在统一性，只有内在属性一致储层物性数据才是精确的。

发明内容