一种计算异常地层压力的方法技术

本发明专利技术是关于一种计算页岩气异常地层压力方法，所述的方法包括：通过纵横波速度与岩石物理特征求得杨氏模量；由所述杨氏模量与岩石骨架所受应变计算获得有效应力；根据有效应力，确定异常压力地层段。本发明专利技术提供的方法，不但提高页岩气地层压力预测的精度，消除页岩地层中含气对地层速度的影响，而且建立地层速度与有效应力之间的高精度模型，开发了通过杨氏模量与地层中纵横波速度之间的关系来预测页岩气中的地层压力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及地球物理
，尤指一种利用地球物理技术计算地层压力的方法。
技术介绍
自1968年Pennebaker发表文章论述利用地震资料预测异常压力以来，利用地球物理技术进行压力预测的精度在逐步提高。但是目前仅仅应用纵波速度检测超压带，有时会出现错误。因为纵波速度的降低并不是唯一由超压带引起的，含气层的纵波速度也会是很低的。因此，在页岩气等含气地层压力的计算中，仅仅利用纵波速度不能区别低速层是含气层还是超压带。因此，当前亟需一种新的计算异常地层压力的方法，用以提高页岩气等含气储层中地层压力预测的精度，消除地层中含气对地层速度的影响，建立地层速度与有效应力之间的高精度模型。
技术实现思路
为了达到上述目的，本专利技术提供一种通过从杨氏模量的定义出发结合波动方程推导了有效应力与纵横波速度之间的关系，开发出杨氏模量法来计算地层压力的方法。而具体方法如下：本专利技术提供一种计算异常地层压力的方法，所述方法包括：通过纵横波速度与岩石物理特征求得杨氏模量；由所述杨氏模量与岩石骨架所受应变计算获得有效应力；根据有效应力，确定异常压力地层段。本专利技术的一种计算异常地层压力的方法更进一步包括：所述通过纵横波速度与岩石物理特征求得杨氏模量还包括：根据岩石物理特征与杨氏模量、纵横波速度之间的关系获得以下关系式：其中：E表示杨氏模量；ρ、Vp和Vs分别表示岩石骨架的密度、纵波速度和横波速度。本专利技术的一种计算异常地层压力的方法更进一步包括：所述由所述杨氏模量与岩石骨架所受应变计算获得有效应力还包括：将所述杨氏模量与岩石骨架所受应变计算，可获得以下关系式：其中ΔH/H为单位厚度压缩量，表示岩石骨架受有效应力产生的应变；σE为利用杨氏模量计算求得的有效应力；ρ、Vp和Vs分别表示岩石骨架的密度、纵波速度和横波速度。本专利技术的一种计算异常地层压力的方法更进一步包括：所述根据有效应力，确定异常压力地层段包括：根据有效应力求得地层压力，并通过地层压力与静水压力的比值确定异常压力地层段。本专利技术的一种计算异常地层压力的方法更进一步包括：所述纵横波速度包括：运用叠后波阻反演和道积分约束的多属性反演方法综合预测纵、横波速度。本专利技术的一种计算异常地层压力的方法更进一步包括：所述通过地层压力与静水压力的比值确定异常压力地层段还包括：根据静水压力的定义，通过以下关系式：Pw=gρwh/103，其中Pw表示静水压力，单位为MPa；g表示重力加速度，无量纲；ρw表示地层水的相对密度，单位为g/cm3；h表示水柱高度，单位为m，求得静水压力值，将所述静水压力与地层压力作比较，根据其比较值确定异常压力地层段。本专利技术的一种计算异常地层压力的方法更进一步包括：所述运用叠后波阻反演还包括：获取测试数据，所述测试数据包括：波阻抗曲线、层位解释结果和岩性信息；根据获得的测试数据确定初始波阻抗模型；将地震道估计结果与实际地震道做比较，获得剩余误差值；利用初始波阻抗模型反演，求得相关关系，实现的后波阻抗反演；根据获得的测试数据，分别建立区域纵波速度、横波速度和密度与叠后波阻抗的拟合关系式，将叠后波阻抗体分别转换为纵波速度体、横波速度体和密度体。本专利技术的一种计算异常地层压力的方法更进一步包括：所述道积分约束的多属性反演具体方式还包括：获取地震数据，进行道积分反演；将所述反演结果作为约束条件，进行纵波速度、横波速度和密度的多属性反演。本专利技术的有益技术效果在于：通过本专利技术提供的方法，提高了地层压力预测的精度，通过消除地层中含气对地层速度的影响，进而建立了地层速度与有效应力之间的高精度模型，开发了杨氏模量法来预测地层压力。附图说明图1为计算异常地层压力的方法流程图；图2为Fillipone法计算地层压力系数与DC指数交会图；图3为杨氏模量法计算地层压力系数与DC指数交会图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例提供一种计算异常地层压力的方法，以下结合附图对本专利技术进行详细说明。图1是本专利技术实施例提供的一种计算异常地层压力的方法，如图1所示，所述的计算异常地层压力的方法包括以下步骤：S101，通过纵横波速度与岩石物理特征求得杨氏模量；具体在本发明实施例中，杨氏模量是指岩石骨架在弹性变形范围内，作用于岩石骨架上的纵向应力与纵向应变的比例常数。也常指岩石骨架所受应力如拉伸、压缩、弯曲、扭曲、剪切等与岩石骨架产生的应变之比。其杨氏模量的表达公式可由：表达，式中：E表示杨氏模量；σE表示岩石骨架所受应力；e表示岩石骨架产生的应变。然后根据杨氏模量的定义与地层中纵横波速度之间的关系，可获得有效应力。S102，由所述杨氏模量与岩石骨架所受应变计算获得有效应力；具体在上述实施例中，根据岩石物理特征，杨氏模量与地层中纵横波速度之间有以下关系式：式中：E表示杨氏模量；ρ、Vp和Vs分别表示岩石骨架的密度、纵波速度和横波速度。而，将杨氏模量的表达式，与上述关系式相结合，以此可推导出以下关系式：式中：ΔH/H为单位厚度压缩量，表示岩石骨架受有效应力产生的应变。S103，根据有效应力，确定异常压力地层段。将获得的精确度较高的有效应力带入有效应力定理中，以此求得地层压力，并通过地层压力与静水压力的比值确定异常压力地层段。在上述实施例中，步骤S103还包括静水压力获取或求值方法，其中静水压力是指与岩石表面及地表连通的开放体系下的水柱压力。常具有以下性质(Dahlberg,1994)：①压力值随深度而增加；②压力变化率只依赖于水的密度变化；③代表压力增加最大速率的方向向量总是垂直地面的；④压力和深度的关系与流体容器的形状完全无关。静水压力的计算公式为：Pw=gρwh/103式中：Pw表示静水压力，单位为MPa；g表示重力加速度，无量纲；ρw表示地层水的相对密度，单位为g/cm3；h表示水柱高度，单位为m。在本专利技术实施例中，地层中纵波与横波速度是通过叠后波阻抗反演和道本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种计算页岩气异常地层压力方法，其特征在于，所述方法包括：通过纵横波速度与岩石物理特征求得杨氏模量；由所述杨氏模量与岩石骨架所受应变计算获得有效应力；根据有效应力，确定异常压力地层段。

【技术特征摘要】
1.一种计算页岩气异常地层压力方法，其特征在于，所述方法包括：
通过纵横波速度与岩石物理特征求得杨氏模量；
由所述杨氏模量与岩石骨架所受应变计算获得有效应力；
根据有效应力，确定异常压力地层段。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过纵横波速度
与岩石物理特征求得杨氏模量还包括：
根据岩石物理特征与杨氏模量、纵横波速度之间的关系获得以下关
系式：
其中：E表示杨氏模量；ρ、Vp和Vs分别表
示岩石骨架的密度、纵波速度和横波速度。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述由所述杨氏模量
与岩石骨架所受应变计算获得有效应力还包括：
将所述杨氏模量与岩石骨架所受应变计算，可获得以下关系式：
其中ΔH/H为单位厚度压缩量，表示
岩石骨架受有效应力产生的应变；σE为利用杨氏模量计算求得的有效应
力；ρ、Vp和Vs分别表示岩石骨架的密度、纵波速度和横波速度。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据有效应力，
确定异常压力地层段包括：
根据有效应力求得地层压力，并通过地层压力与静水压力的比值确
定异常压力地层段。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述通过地层压力与

\t静水压力的比值确定异常压力地层段还包括：
根...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘建国，滕团余，王斌，谭开俊，黄玉，唐勇，王国栋，陈永波，阿布力米提，黄林军，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11