一种页岩储层纵横波预测方法与流程

本发明涉及油气地震勘探，尤其涉及一种基于测井资料建立岩石物理模型的页岩储层纵横波预测方法、装置、计算机可读存储介质和电子设备。

背景技术：

1、岩石物理模型是建立预测工具及解释反演结果的物理基础，是连接测井数据、地震属性与储层参数的纽带，基于岩石物理模型预测横波速度是目前最主要的方法之一，岩石物理模型的准确性，直接影响储层横波速度的预测的结果。由于页岩气储层的复杂性(矿物组分、微观结构)，目前尚未建立起普遍适用的的能精确描述其主要储层性质及速度关系的岩石物理模型。

2、国内外许多学者也开展了相应的岩石物理分析和理论研究。xu和white(1995)基于理论和微分等效介质模型dem，将岩石孔隙分为砂岩孔隙和泥岩孔隙，并提出将纵横比用于描述孔隙的几何形态，最终形成适用于砂泥岩储层的xu-white模型。张广智等(2012)基于xu-white模型，在对其进行修正完善后，准确预测了碳酸盐岩中的横波速度。印兴耀等(2015)基于岩石孔隙结构分析，运用raymer公式和改进的xu-white模型提出了基于岩石物理模型的纵横波速度反演方法。熊晓军等(2017)基于孔隙分类理论的自相容模型预测横波速度的方法，试验结果表明该模型具有一定的推广意义。刘致水等(2018)将微分等效思想引入k-t模型，提出了一种适用高浓度包含物的修正岩石物理模型，在实验中对富含有机质岩石测试样品进行横波预测，该模型与原有的k-t模型相比预测误差小。张克非等(2019)综合sca、dem以及backus平均和brown-korringa方程，构建了一种适用于页岩的岩石物理模型，模型估算的横波速度与实测数据吻合的很好。致密页岩储层的复杂性质受宏观(矿物组分、孔隙度)和微观结构共同影响，因此需要综合考虑宏观和微观因素，有助于建立适用的页岩岩石物理模型，从而能够准确的进行储层横波速度预测。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明的实施例提供了一种页岩储层纵横波预测方法、装置、计算机可读存储介质和电子设备。

2、第一方面，本发明实施例提供了一种页岩储层纵横波预测方法，包括：

3、s100，分析页岩测井岩心矿物组分，确定孔隙度与矿物组分的关系以及孔隙度与速度的关系，并将孔隙度分为有机质孔、无机质孔和裂隙三种类型；

4、s200，将有机质孔、无机质孔和裂隙的参数作为模型的输入参数，基于微分等效介质理论模型和自相容近似理论模型以及等效嵌入体应力平均理论模型建立页岩岩石物理模型；

5、s300，基于所述页岩岩石物理模型估算页岩纵横波速度。

6、根据本发明的实施例，上述步骤s200包括以下子步骤：

7、s210，基于微分等效介质dem理论模型将固定纵横比的球状有机质孔添加入到有机质中去，得到多孔有机质的体积模量和剪切模量；

8、s220，基于微分等效介质dem理论模型将固定纵横比的多孔有机质加入到石英矿物中，获得的第一混合矿物的体积模量和剪切模量；

9、s230，基于自相容近似sca理论模型将待混合的矿物和步骤s220得到的第一混合矿物进行混合，得到第二混合矿物的体积模量和剪切模量；

10、s240，基于等效嵌入体应力平均eias理论模型将流体、第二混合矿物以及无机孔和裂隙进行混合，得到饱和流体页岩的体积模量和剪切模量，从而获得页岩岩石物理模型。

11、根据本发明的实施例，上述步骤s230中，所述待混合的矿物包括长石矿物、碳酸盐岩矿物和黏土矿物。

12、根据本发明的实施例，上述方法还包括以下步骤：

13、s400，将估算的纵横波速度的值与实际测井的纵横波速度的值进行比对。

14、根据本发明的实施例，上述步骤s300包括以下步骤：

15、基于所述页岩岩石物理模型，计算饱和流体页岩的等效弹性模量；

16、根据饱和流体页岩的等效弹性模量和页岩的体积密度估算页岩纵横波速度。

17、根据本发明的实施例，上述步骤s100中，利用测井资料分析页岩测井岩心矿物组分。

18、第二方面，本发明还提供一种页岩储层纵横波预测装置，其特征在于，包括：

19、分析模块，用于分析页岩测井岩心矿物组分，确定孔隙度与矿物组分的关系以及孔隙度与速度的关系，并将孔隙度分为有机质孔、无机质孔和裂隙三种类型；

20、建模模块，用于将有机质孔、无机质孔和裂隙的参数作为模型的输入参数，基于微分等效介质理论模型和自相容近似理论模型以及等效嵌入体应力平均理论模型建立页岩岩石物理模型；

21、计算模块，用于基于所述页岩岩石物理模型估算页岩纵横波速度。

22、根据本发明的实施例，上述建模模块包括以下子模块：

23、第一子模块，用于基于微分等效介质dem理论模型将固定纵横比的球状有机质孔添加入到有机质中去，得到多孔有机质的体积模量和剪切模量；

24、第二子模块，用于基于微分等效介质dem理论模型将固定纵横比的多孔有机质加入到石英矿物中，获得的第一混合矿物的体积模量和剪切模量；

25、第三子模块，用于基于自相容近似sca理论模型将待混合的矿物和由所述第二子模块得到的第一混合矿物进行混合，得到第二混合矿物的体积模量和剪切模量；

26、第四子模块，用于基于等效嵌入体应力平均eias理论模型将流体、第二混合矿物以及无机孔和裂隙进行混合，得到饱和流体页岩的体积模量和剪切模量，从而获得页岩岩石物理模型。

27、第三方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被被处理器执行时，实现如前第一方面所述的一种页岩储层纵横波预测方法。

28、第四方面，本发明实施例提供了一种电子设备，其包括：

29、处理器；

30、用于存储所述处理器可执行指令的存储器；

31、其中，所述处理器被配置为执行所述指令，以实现如前第一方面所述的一种页岩储层纵横波预测方法。

32、与现有技术相比，本发明的上述技术方案具有如下有益效果：

33、本发明的实施例提供的一种页岩储层纵横波预测方法针对页岩的测井资料，进行页岩的矿物组分、微观结构的分析，预测的横波速度效果较好。岩石物理模型充分考虑了不同孔隙和裂隙的影响，能够很好的保证纵横波速度预测的准确性，构建的岩石物理模型估算的页岩横波速度与实测数据吻合较好，能在一定程度上改善资料处理和解释。

技术特征：

1.一种页岩储层纵横波预测方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的页岩储层纵横波预测方法，其特征在于，步骤s200包括以下步骤：

3.如权利要求2所述的页岩储层纵横波预测方法，其特征在于，步骤s230中，所述待混合的矿物包括长石矿物、碳酸盐岩矿物和黏土矿物。

4.如权利要求1所述的页岩储层纵横波预测方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：

5.如权利要求1所述的页岩储层纵横波预测方法，其特征在于，步骤s300包括以下步骤：

6.如权利要求1所述的页岩储层纵横波预测方法，其特征在于，步骤s100中，利用测井资料分析页岩测井岩心矿物组分。

7.一种页岩储层纵横波预测装置，其特征在于，包括：

8.如权利要求7所示的页岩储层纵横波预测装置，其特征在于，所述建模模块包括：

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时，实现如权利要求1至6中任一项所述的一种页岩储层纵横波预测方法。

10.一种电子设备，其包括：

技术总结
本发明提供了一种页岩储层纵横波预测方法、装置、计算机可读存储介质和电子设备。该方法包括分析页岩测井岩心矿物组分，确定孔隙度与矿物组分的关系以及孔隙度与速度的关系，并将孔隙度分为有机质孔、无机质孔和裂隙三种类型；将有机质孔、无机质孔和裂隙的参数作为模型的输入参数，基于微分等效介质理论模型和自相容近似理论模型以及等效嵌入体应力平均理论模型建立页岩岩石物理模型；基于所述页岩岩石物理模型估算页岩纵横波速度。本发明综合考虑多孔隙、矿物组分等微观因素，结合SAC，DEM和EIAS等效介质理论模型构建适合目标区的岩石物理模型，从而确定纵横波速度，能够保证纵横波速度预测的准确性。

技术研发人员：檀文慧,刘卫华,王洋,沈珲,张方南
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/21