[发明专利]一种高速低内存消耗的预测储层岩石弹性波速度的方法

权利要求书

1.一种高速低内存消耗的预测储层岩石弹性波速度的方法，其特征在于，所述方法包括：

S1获取建立模型所需要的参数；其中，需要岩石的物性参数作为输入，可通过实验室测量获取；

S2依据岩石样品尺寸，按照岩石样品R1上端黏贴铝块A1、下端黏贴铝块A2的方法构建模型；

S3设置铝块样品支配方程及边界条件；

S4设置岩石样品的支配方程及边界条件；

S5网格剖分；其中，应变片S1和S2进行细化网格剖分；上部铝块A1和岩石样品R1进行常规四面体网格剖分；根据流体的分布特征及样品的非均质性特征，进行精细化网格的剖分；下部铝块A2按照样品R1下表面网格进行延拓，进行三维空间的剖分；

S6依据网格离散方程组，并利用混合求解方法求解；

S7计算纵横波速度。

2.根据权利要求1所述的高速低内存消耗的预测储层岩石弹性波速度的方法，其特征在于，所述步骤S1中，包括：

S1.1参考铝制样，长度为40mm，直径为40mm，密度为：

ρ_al＝2700Kg*m^-3；

S1.2使用游标卡尺测量岩石样品的直径DR，长度LenR，利用天平测量干燥岩石质量MR，计算干燥岩石密度：

S1.3依据SY/T 6385-2016《覆压下岩石孔隙度和渗透率测定方法》标准，测定岩石样品的孔隙度φ和渗透率k；

S1.4依据分析标准SY/T 5163-2018，对岩石进行矿物分析；通过矿物分析和VRH公式，计算岩石颗粒体积模量K_g；

S1.5依据SY/T 7410.1-2018分析标准对岩石孔隙结构和流体分布进行扫描和重建，进而获得岩石的孔隙结构和流体分布特征；

S1.6依据流体分布特征计算流体的体积模量K_f，粘度η；

S1.7依据行波法，测得样品的干燥体积模量K_d和剪切模量μ。

3.根据权利要求1所述的高速低内存消耗的预测储层岩石弹性波速度的方法，其特征在于，所述步骤S2中，铝块A1的中心和岩石样品R1的中心添加沿着纵向和横向分别添加两个线段S1和S2，用于表示测量轴向应变和径向应变的应变片。

4.根据权利要求1所述的高速低内存消耗的预测储层岩石弹性波速度的方法，其特征在于，所述步骤S3中，包括：

铝块A1和A2是各向同性均匀材料，其支配方程为应力-应变方程，为提高计算效率，采用频率域形式:

其中ρ_al是铝制材料的密度，u^s＝[U，V，W]是铝制材料的位移场，σ是应力场张量；对于铝块A1而言，其上表面加载周期震荡震源，频率域为常数，即轴向加载应力σ_zz＝0.1[MPa]，对于铝块A2而言，其下表面为固定位置，其位移张量u^s＝0。

5.根据权利要求1所述的高速低内存消耗的预测储层岩石弹性波速度的方法，其特征在于，所述步骤S4中，包括：

岩石样品中流固耦合应该符合孔弹性方程：

其中是哈密顿算子，ω是角频率；ρ_f是流体密度，ρ_s是固体骨架密度，ρ_b＝ρ_s+φρ_f，φ是孔隙度，S是孔隙的曲折因子，η是流体的粘度，κ是渗透率，是虚数单位；P_f是流体压力，u^s＝[U，V，W]是固体骨架位移，σ是应力张量，与流体压力P_f和固体骨架位移u^s，干燥岩石体积模量K_d，干燥岩石剪切模量μ有关；其中α是Biot-Willis系数，M为耦合弹性模量：

岩石样品R1上下表面被铝块A1、A2封闭，侧面被胶套封闭，因此岩石各边界处于不排水条件，所有流量应为0，具体为：

其中n是R1表面外法向向量，是虚数单位。