[发明专利]一种裂缝型储层各向异性岩石模量估算方法

摘要

本发明涉及一种裂缝型储层各向异性岩石模量估算方法，其特征在于，该方法由纵、横波速度和密度求得背景岩石动态模量，根据岩心实验数据提供的动、静态模量转换关系，可得到裂缝型储层背景各向同性模量；利用基于线性走滑模型的裂缝等效理论，建立速度各向异性参数与裂缝参数之间量化关系，求出裂缝引起的各向异性扰动量，进而可以得到裂缝型储层的完整弹性柔度张量；在给定任意观测角度条件下，能够估算出裂缝型储层各向异性岩石模量。本发明可预测裂缝型储层沿不同观测方位上的各向异性岩石模量，指导储层人工压裂。

主权项

1.一种裂缝型储层各向异性岩石模量估算方法，其包括以下步骤：步骤1：向式(1)和式(2)中输入裂缝储层介质的纵波速度V_P、横波速度V_S和密度ρ数据，根据式(1)和式(2)求出裂缝储层介质中背景岩石的动态各向同性模量参数：式中，E^dynamic为背景岩石的动态各向同性杨氏模量；υ^dynamic为背景岩石的动态各向同性泊松比；步骤2：根据室内岩石力学测试和超声波速度测量，拟合目标裂缝型储层的动态模量和静态模量之间的量化关系，进而根据步骤1得出的各向同性模量参数间接计算出背景岩石的静态各向同性杨氏模量E₀和背景岩石的静态各向同性泊松比υ₀；步骤3：向式(4)中输入快横波速度V_S1和慢横波速度V_S2，根据式(4)计算出横波各向异性参数γ^(V)：步骤4：利用线性走滑理论，建立完整的裂缝型储层弹性柔度张量：S＝S₀+△S                     (5)式中，S₀为背景岩石柔度张量；△S为裂缝扰动引起的附加柔度张量；其中，K_T和K_N分别为裂缝切向柔度和法向柔度，二者与横波各向异性参数具有以下关系：利用得到背景岩石的静态各向同性杨氏模量、各向同性泊松比和横波各向异性参数，根据式(8)求出两个裂缝柔度参数，然后根据式(5)～式(7)求出完整的裂缝型储层弹性柔度张量；步骤5：在获得完整的裂缝型储层弹性柔度张量的基础上，利用Bond变换求出沿任意方位上的裂缝型储层各向异性岩石模量：经Bond变换后的弹性刚度张量表示为：其中，方位转换矩阵M为：式中，为观测方位角；裂缝型储层的各向异性岩石模量和泊松比：式中，为裂缝型储层的各向异性岩石模量；和为裂缝型储层的泊松比。