致密砂岩储层岩石物理建模方法及系统技术方案

公开了一种致密砂岩储层岩石物理建模方法及系统。该方法可以包括：基于岩石资料，通过Wyllie时间平均公式，计算岩石基质的纵波时差与模量；基于纵波时差与模量，计算砂岩与泥岩的初始体积模量；基于初始体积模量，获得最终体积模量。本发明专利技术在V‑R‑H模型假设下，求取砂质和泥质成分的体积模量，进而扰动获得最优解，可以快速精确地获取岩石物理建模结果。

Petrophysical Modeling Method and System for Dense Sandstone Reservoir

A petrophysical modeling method and system for tight sandstone reservoirs are disclosed. The method can include: calculating P-wave time difference and modulus of rock matrix based on rock data and Wyllie time average formula; calculating initial bulk modulus of sandstone and mudstone based on P-wave time difference and modulus; and obtaining final bulk modulus based on initial bulk modulus. Under the assumption of V_R_H model, the volume modulus of Sandy and muddy components can be obtained, and then the optimal solution can be obtained by perturbation, so that the results of rock physical modeling can be obtained quickly and accurately.

【技术实现步骤摘要】
致密砂岩储层岩石物理建模方法及系统
本专利技术涉及油气地球物理
，更具体地，涉及一种致密砂岩储层岩石物理建模方法及系统。
技术介绍
地震储层预测技术应用于某些特殊的油气藏时，由于储层本身物理性质的特点(如储层与围岩的纵波阻抗接近或重叠区域大)，通常的叠后纵波阻抗反演技术难以取得好的预测效果，在这种情况下需要进行叠前反演，联合应用储层的纵、横波阻抗、泊松比等弹性性质对储层进行预测。在叠前反演中，最为重要和基础的工作是通过对已钻井的测井资料进行岩石物理建模，得到已钻井的横波信息。正因为岩石物理建模在地震储层预测中的基础性和无可回避性，最近得到越来越多的重视。岩石物理建模中关键的环节是确定组成岩石骨架不同矿物组分的体积模量、剪切模量等参数，并由这些参数确定岩石基质(matrix)的弹性模量和岩石骨架(干岩石)的弹性模量。现有的岩石物理建模方法通常是将矿物的弹性模量看做已知进行直接代入，或是对每种矿物的弹性模量利用经验进行选择。这些方法在实际应用中存在很多困难。对于致密砂岩而言，这种方法的应用更加困难。利用常规测井资料，地球物理学家从中获得的测井解释成果资料是有限的。其中最主要的限制是对于矿物成分的解释。在通常的测井资料解释中通常将致密砂岩的组成矿物解释为砂质成分和泥质成分两种，并通过放射性测井和电阻率测井等资料确定砂质成分和泥质成分的体积百分比。但是这种划分是极其粗略的划分，以砂质成分而言，既可以由纯的石英矿物组成，也可以由石英与长石等矿物组成，各种矿物的体积百分比也因不同的成因条件而千差万别。在这种条件下，试图以单纯石英矿物的体积模量替代砂质成分的体积模量必然导致结果的偏差。对于泥质成分而言，由于黏土矿物的复杂性，问题更为突出。因此，现有的岩石物理建模方法对于致密砂岩岩石物理建模而言存在技术不适应的问题。因此，有必要开发一种致密砂岩储层岩石物理建模方法及系统。公开于本专利技术
技术介绍
部分的信息仅仅旨在加深对本专利技术的一般
技术介绍
的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
本专利技术提出了一种致密砂岩储层岩石物理建模方法及系统，其能够在V-R-H模型假设下，求取砂质和泥质成分的体积模量，进而扰动获得最优解，可以快速精确地获取岩石物理建模结果。根据本专利技术的一方面，提出了一种致密砂岩储层岩石物理建模方法。所述方法可以包括：基于岩石资料，通过Wyllie时间平均公式，计算岩石基质的纵波时差与模量；基于所述纵波时差与所述模量，计算砂岩与泥岩的初始体积模量；基于所述初始体积模量，获得最终体积模量。优选地，根据V-R-H模型计算所述岩石基质的模量。优选地，所述V-R-H模型为：其中，表示由Voigt上限计算的岩石基质体积模量，表示由Reuss下限计算的岩石基质体积模量，Kmatrix表示由Hill平均计算的岩石基质体积模量，Ki表示岩石基质的i种组成矿物的体积模量，Vi表示第i种矿物的体积含量，n表示组成岩石矿物的种类数量。优选地，获得所述最终体积模量包括：对所述初始体积模量进行扰动，获得扰动体积模量；基于所述扰动体积模量，获得使合成纵波速度与实际纵波速度之差最小的所述最终体积模量。优选地，利用DEM模型计算所述合成纵波速度。根据本专利技术的另一方面，提出了一种致密砂岩储层岩石物理建模系统，可以包括：存储器，存储有计算机可执行指令；处理器，所述处理器运行所述存储器中的计算机可执行指令，执行以下步骤：基于岩石资料，通过Wyllie时间平均公式，计算岩石基质的纵波时差与模量；基于所述纵波时差与所述模量，计算砂岩与泥岩的初始体积模量；基于所述初始体积模量，获得最终体积模量。优选地，根据V-R-H模型计算所述岩石基质的模量。优选地，所述V-R-H模型为：其中，表示由Voigt上限计算的岩石基质体积模量，表示由Reuss下限计算的岩石基质体积模量，Kmatrix表示由Hill平均计算的岩石基质体积模量，Ki表示岩石基质的i种组成矿物的体积模量，Vi表示第i种矿物的体积含量，n表示组成岩石矿物的种类数量。优选地，获得所述最终体积模量包括：对所述初始体积模量进行扰动，获得扰动体积模量；基于所述扰动体积模量，获得使合成纵波速度与实际纵波速度之差最小的所述最终体积模量。优选地，利用DEM模型计算所述合成纵波速度。本专利技术在V-R-H模型假设下，求取砂质和泥质成分的体积模量，进而扰动获得最优解，可以快速精确地获取岩石物理建模结果。本专利技术的方法和装置具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本专利技术的特定原理。附图说明通过结合附图对本专利技术示例性实施例进行更详细的描述，本专利技术的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本专利技术示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。图1示出了根据本专利技术的致密砂岩储层岩石物理建模方法的步骤的流程图。图2示出了根据本专利技术的一个实施例的砂质成分石英含量变化时体积模量的变化示意图。图3a和图3b分别示出了根据本专利技术的一个实施例的密度曲线及密度建模曲线与建模的相对误差曲线的示意图。图4a和图4b分别示出了根据本专利技术的一个实施例的纵波速度曲线及纵波速度建模曲线与纵波速度建模的相对误差曲线的示意图。图5a和图5b分别示出了根据本专利技术的一个实施例的横波速度曲线及横波速度建模曲线与横波速度建模的相对误差曲线的示意图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本专利技术。虽然附图中显示了本专利技术的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本专利技术而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本专利技术更加透彻和完整，并且能够将本专利技术的范围完整地传达给本领域的技术人员。图1示出了根据本专利技术的致密砂岩储层岩石物理建模方法的步骤的流程图。在该实施例中，根据本专利技术的致密砂岩储层岩石物理建模方法可以包括：步骤101，基于岩石资料，通过Wyllie时间平均公式，计算岩石基质的纵波时差与模量；在一个示例中，根据V-R-H模型计算岩石基质的模量。在一个示例中，V-R-H模型为：其中，表示由Voigt上限计算的岩石基质体积模量，表示由Reuss下限计算的岩石基质体积模量，Kmatrix表示由Hill平均计算的岩石基质体积模量，Ki表示岩石基质的i种组成矿物的体积模量，Vi表示第i种矿物的体积含量，n表示组成岩石矿物的种类数量。步骤102，基于纵波时差与模量，计算砂岩与泥岩的初始体积模量。步骤103，基于初始体积模量，获得最终体积模量。在一个示例中，获得最终体积模量包括：对初始体积模量进行扰动，获得扰动体积模量；基于扰动体积模量，获得使合成纵波速度与实际纵波速度之差最小的最终体积模量。在一个示例中，利用DEM模型计算合成纵波速度。图2示出了根据本专利技术的一个实施例的砂质成分石英含量变化时体积模量的变化示意图。具体地，在岩石物理建模中，密度曲线往往可以得到精度较高的建模精度，这是由于密度曲线无论何种岩石物理模型的条件下，都符合线性关系，即有公式(2)：其中，ρrock为岩石的整体密度；ρi为组成岩石骨架的第i种矿物的密度；为岩石的孔隙度；ρf本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种致密砂岩储层岩石物理建模方法，包括：基于岩石资料，通过Wyllie时间平均公式，计算岩石基质的纵波时差与模量；基于所述纵波时差与所述模量，计算砂岩与泥岩的初始体积模量；基于所述初始体积模量，获得最终体积模量。

【技术特征摘要】
1.一种致密砂岩储层岩石物理建模方法，包括：基于岩石资料，通过Wyllie时间平均公式，计算岩石基质的纵波时差与模量；基于所述纵波时差与所述模量，计算砂岩与泥岩的初始体积模量；基于所述初始体积模量，获得最终体积模量。2.根据权利要求1所述的致密砂岩储层岩石物理建模方法，其中，根据V-R-H模型计算所述岩石基质的模量。3.根据权利要求2所述的致密砂岩储层岩石物理建模方法，其中，所述V-R-H模型为：其中，表示由Voigt上限计算的岩石基质体积模量，表示由Reuss下限计算的岩石基质体积模量，Kmatrix表示由Hill平均计算的岩石基质体积模量，Ki表示岩石基质的i种组成矿物的体积模量，Vi表示第i种矿物的体积含量，n表示组成岩石矿物的种类数量。4.根据权利要求1所述的致密砂岩储层岩石物理建模方法，其中，获得所述最终体积模量包括：对所述初始体积模量进行扰动，获得扰动体积模量；基于所述扰动体积模量，获得使合成纵波速度与实际纵波速度之差最小的所述最终体积模量。5.根据权利要求4所述的致密砂岩储层岩石物理建模方法，其中，利用DEM模型计算所述合成纵波速度。6.一种致密砂岩储层岩石物理建模系统，其特征在于，该系统包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：张金强，刘振峰，刘喜武，韩磊，霍志周，刘宇巍，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11