一种随压力变化的裂隙介质横波速度预测方法

摘要

一种随压力变化的裂隙介质横波速度预测方法，采集测井数据，建立随压力变化的孔隙介质横波速度预测模型；将校正过的各个参数代入随压力变化的孔隙介质横波速度预测模型得到孔隙介质的与压力相关的纵横波速度；根据孔隙介质下的与压力相关的纵波速度、横波速度得到裂隙介质对称方向的与压力相关的纵波速度、横波速度并代入Thomson公式中，得到平行于裂隙方向的与压力相关的横波速度和垂直于裂隙方向的与压力相关的横波速度。本发明既考虑了压力对于介质横波速度的影响，也考虑到了储层中含有裂隙，更加符合实际。根据本发明得到的裂隙介质横波速度，可以更好的评估油气藏岩石属性，包括孔隙度、密度、岩性与流体含量，可以建立AVO模。

主权项

一种随压力变化的裂隙介质横波速度预测方法，其特征在于，包括以下步骤：1)采集测井数据：采集总孔隙度φ_z、岩石的体积密度ρ以及实际纵波速度Vp、流体饱和度；采集岩石骨架的体变模量K_ma，岩石骨架的切变模量μ_ma，差异压力p，测量配位数C_p'，岩石颗粒变形之前接触区域的半径a与岩石颗粒的半径R；分别对总孔隙度φ_z、岩石的体积密度ρ进行校正得到孔隙介质的孔隙孔隙度φ_p、孔隙介质的体积密度ρ_p，利用流体饱和度得到混合流体的体变模量K_f；计算岩石骨架的泊松比ν_ma；对测量配位数C_p'进行线性拟合并且加权，得到含有加权系数W的配位数C_p，然后利用Digby、Mindlin公式以及Gassmann方程的变形公式建立随压力变化的孔隙介质横波速度预测模型；2)对岩心进行岩石物理测试，得到岩心的纵波速度、岩心的横波速度、岩心的密度以及岩心的孔隙度，然后利用随压力变化的孔隙介质横波速度预测模型对岩心的纵波速度、岩心的横波速度、岩心的密度以及岩心的孔隙度进行计算得到岩心的加权系数W_core，然后利用岩心的加权系数W_core对加权系数W进行校正，得到校正后的各向同性介质的加权系数W_isotropy，如公式(14)所示：$W_{isotropy}=W*(1-\frac{W_{log}-W_{core}}{W_{log}})---\left(14\right)$其中，W_log为岩心对应层位的加权系数；3)将校正后的各向同性介质的加权系数W_isotropy、孔隙介质的孔隙孔隙度φ_p以及孔隙介质下的密度ρ_p代入Gassmann方程的变形公式，得到孔隙介质下随压力变化的纵波速度α以及横波速度β；4)根据孔隙介质下随压力变化的纵波速度α以及横波速度β，得到对称方向的弹性介质的纵波速度α₀、横波速度β₀；将对称方向的弹性介质的纵波速度α₀、横波速度β₀代入公式(15)‑(17)中，得到平行于裂隙方向的横波速度V_s1和垂直于裂隙方向的横波速度V_s2；$V_p^2\left(\theta \right)={\alpha }_0^2[1+2{\mathrm{\delta sin}}^2{\mathrm{\theta cos}}^2\theta +2{\mathrm{ϵsin}}^4\theta ]---\left(15\right)$$V_{s1}^2\left(\theta \right)={\beta }_0^2[1+2\frac{{\alpha }_0^2}{{\beta }_0^2}(ϵ-\delta ){\sin }^2{\mathrm{\theta cos}}^2\theta ]---\left(16\right)$$V_{s2}^2\left(\theta \right)={\beta }_0^2[1+2{\mathrm{\gamma sin}}^2\theta ]---\left(17\right)$其中θ为波前与对称轴的夹角，ε、γ和δ为各向异性参数，Vp(θ)为预测纵波速度；5)根据步骤4)得到的平行于裂隙方向的横波速度V_s1和垂直于裂隙方向的横波速度V_s2，建立各向异性介质的AVO模型，预测油气藏岩石属性；公式(3)‑(5)为Gassmann方程的变形为：$V_{p_{sat}}=\sqrt{\frac{K_{dry}+\frac{{(1-\frac{K_{dry}}{K_{ma}})}^2}{\frac{\phi }{K_f}+\frac{1-\phi }{K_{ma}}-\frac{K_{dry}}{K_{ma}^2}}+\frac{4}{3}{\mu }_{sat}}{\rho }}---\left(3\right)$μ_sat＝μ_dry  (4)$V_{s_{sat}}=V_{dry}=\sqrt{\frac{{\mu }_{sat}}{\rho }}=\sqrt{\frac{{\mu }_{dry}}{\rho }}---\left(5\right)$其中分别为预测的纵波速度、横波速度，μ_sat为孔隙介质的切变模量，K_dry为干岩石的体变模量、μ_dry为干岩石的切变模量，K_ma为岩石骨架的体变模量；K_f为混合流体的体变模量，ρ为岩石的体积密度。