[发明专利]基于岩石物理机理的地震频变Q值估计方法

权利要求书

1.基于岩石物理机理的地震频变Q值估计方法，其特征在于，所述方法包括：

选取有效的中观尺度岩石物理模型，确定模型中Q(f)曲线和速度频散关系；

利用预先建立粘弹性模型对选定的中观尺度岩石物理模型进行改进，分析中观岩石物理模型描述储层的衰减特征；

采用SLS模型的双参数谱比法，计算改进后中观尺度岩石物理模型的频变Q值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述选取有效的中观尺度岩石物理模型包括：

利用测井资料和岩样实验资料，选择有效的中观尺度岩石物理模型，针对页岩储层对选择的WIGED多尺度岩石物理模型进行有效性评价；

其中，所述中观尺度岩石物理模型由流体的WIGED多尺度岩石物理模型和干岩石的DKT模型构成。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定模型中Q(f)曲线和速度频散关系包括：

获取中观尺度岩石物理模型的地震衰减、速度和流体性质之间的定量关系，并根据有效的中观尺度岩石物理模型定义储集层参数，计算相应的Q(f)曲线和速度频散；

其中，所述储集层参数包括：孔隙度、流体类型和饱和度。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用预先建立粘弹性模型对选定的中观尺度岩石物理模型进行改进包括：

对中观岩石物理模型中的Q(f)曲线的尺度进行粗化，通过最小化粘弹性模型与中观尺度岩石物理模型之间的误差，获得Q的显式表达式；

考虑频率相关的Q(f)曲线，计算频率相关的Q(f)曲线的最优粘弹性参数；

分析中观岩石物理模型储层的衰减特征。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述利用粘弹性模型对中观尺度岩石物理模型中的Q(f)曲线表达式进行粗化，确定如下Q的显式表达式：

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述考虑频率相关的Q(f)曲线为：

其中，f为频率，G为由于球面扩散,反射投射损失等非固有衰减引起的频率独立衰减因子，Δt为传播旅行时之差。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述Q(f)曲线的最优粘弹性参数可通过最小化以下目标函数得到：

8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述分析中观岩石物理模型描述储层的衰减特征包括：

根据气泡的体积变化率获取气泡和水的体积，确定相应流体的体积模量；

根据流体的体积模量计算衰减系数；

利用GSLS模型近似基于WIGED理论的衰减作用，获得GSLS模型由不同松弛机制数模拟的频变Q值曲线以及由WIGED理论得到的衰减曲线。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述气泡的体积变化率通过下式确定：

式中，P为气泡内压力(Pa)，R为气体常量(8.31446m³ Pa K^-1mol^-1)，T为温度(K)；

根据气泡和水的体积应变ε＝dV/V，可以计算出相应的流体的体积模量K＝F(dP)/F(ε)，通过下式根据流体的体积模量计算衰减系数：

Q^-1＝Re(K)/Im(K)

通过求解以下最小二乘问题获得所述SLS模型的三参数L，τ_σ和τ的近似衰减曲线：

其中，Q_WIGED(w)为基于WIGED理论得Q值数值解，w为频率，τ_σ为松弛时间，且τ可以表示为：

其中，τ_ε为应变松弛时间。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，基于SLS模型的双参数对频率相关的Q进行建模，根据SLS模型的Q(f)曲线表达式，建立双参数谱比法，计算SLS模型的双参数τ_σ和τ:

根据SLS模型的双参数τ_σ和τ确定频变Q值；

其中，SLS模型的双参数τ_σ和τ通过下式确定：