一种致密碳酸盐岩声波速度估计方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种致密碳酸盐岩声波速度估计方法及系统，属于岩石物理领域。该致密碳酸盐岩声波速度估计方法利用致密碳酸盐岩的岩石物理实验数据或者邻井实测数据预测目标井的声波速度；所述岩石物理实验数据包括：利用岩石物理实验获得的纵波速度、横波速度、密度和孔隙度；所述邻井实测数据包括：通过邻井实测获得的纵波速度、横波速度、密度和孔隙度测井曲线。本发明专利技术方法充分利用了致密碳酸盐岩本身的一些岩石物理特征，保证了结果准确的前提下，在速度估算过程中做最大程度的参数简化。本发明专利技术计算效率高，精度好。

A method and system for estimating acoustic velocity of dense carbonate rock

【技术实现步骤摘要】
一种致密碳酸盐岩声波速度估计方法及系统
本专利技术属于岩石物理领域，具体涉及一种致密碳酸盐岩声波速度估计方法及系统。
技术介绍
声波速度是地震勘探中最重要的弹性参数，对于碳酸盐岩来说目前工业上最广泛使用的预测方法有两大类：经验公式法和等效介质模型法。经验公式法的优势在于计算效率高(如Castagna公式和Krief公式)，但其在原理上往往把岩石速度的差异简单归因于孔隙度的变化。这一假设在砂岩储层段适用性更强。而对于碳酸盐岩，孔隙结构对速度同样影响很大，这类方法的应用效果难免受到局限。等效介质模型方法对整个岩石微观结构描述十分详细(如DEM模型，KT模型和SCA模型)，在声波速度预测时考虑的是各种内部矿物组分、流体流动和孔隙散射等因素的综合影响。但是，在实际生产中这些微观参数是难以获得的。此外，这些模型往往内部隐含着许多迭代过程，计算效率较低，数据量大情况下无法大规模使用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种致密碳酸盐岩声波速度估计方法，能根据区域岩石物理实验数据或邻井实测数据计算目标井位声波速度。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种致密碳酸盐岩声波速度估计方法，所述方法利用致密碳酸盐岩的岩石物理实验数据或者邻井实测数据预测目标井的声波速度；所述岩石物理实验数据包括：利用岩石物理实验获得的纵波速度、横波速度、密度和孔隙度；所述邻井实测数据包括：通过邻井实测获得的纵波速度、横波速度、密度和孔隙度测井曲线。所述方法包括：(1)对致密碳酸盐岩进行岩石物理实验获得纵波速度、横波速度、密度和孔隙度，或者通过邻井实测获得纵波速度、横波速度、密度和孔隙度测井曲线；(2)利用步骤(1)测得的数据计算得到体积模量和临界孔隙度值；(3)以体积模量开根号的值作为横坐标，以纵波速度作为纵坐标，对两者进行拟合，得到拟合常数b和c；以横波速度为横坐标，以纵波速度为纵坐标，对两者进行拟合，得到拟合常数a和b,其中a、c为斜率，b为截距；(4)利用所述临界孔隙度值、目标井的孔隙度、目标井的矿物组分计算得到目标井的体积模量；(5)利用目标井的体积模量预测目标井的纵波速度和横波速度。所述步骤(2)中的利用步骤(1)测得的数据计算体积模量的操作包括：利用下式计算体积模量：其中，Vp、VS、ρ分别为步骤(1)测得的纵波速度、横波速度、密度，K为体积模量，μ为剪切模量。所述步骤(2)中的利用步骤(1)测得的数据计算临界孔隙度值的操作包括：利用下式计算临界孔隙度值：其中，为临界孔隙度；为步骤(1)测得的孔隙度；Kp是流体引起的附加模量，在干燥状态下，Kp为0；下标V和R分别代表矿物的Voigt界限和Reuss界限；所述步骤(4)的操作包括：利用下式计算目标井的体积模量Ksat：Ksat＝Kdry+KPKfl是流相悬浮或混合物的体积模量：Ki和vi分别代表第i种流体的体积模量和含量，其数值均从标准测井解释中的流体饱和度曲线中获得；为目标井的孔隙度；所述步骤(5)的操纵包括：利用下式计算目标井的纵波速度：利用下式计算目标井的横波速度：VPsat≈aVSsat+b。本专利技术还提供一种致密碳酸盐岩声波速度估计系统，该系统包括：数据采集单元：对致密碳酸盐岩进行岩石物理实验获得纵波速度、横波速度、密度和孔隙度，或者通过邻井实测获得纵波速度、横波速度、密度和孔隙度测井曲线；体积模量计算单元：与数据采集单元连接，利用数据采集单元发送来的纵波速度、横波速度、密度计算得到体积模量；临界孔隙度计算单元：与数据采集单元连接，利用数据采集单元发送来的纵波速度、横波速度、密度和孔隙度计算得到临界孔隙度；拟合单元：与体积模量计算单元、数据采集单元分别连接，对体积模量计算单元发送来的体积模量开根号，将开根号后的值作为横坐标，以数据采集单元发送来的纵波速度作为纵坐标，对两者进行拟合，得到拟合常数b和c；以数据采集单元发送来的横波速度为横坐标，以数据采集单元发送来的纵波速度为纵坐标，对两者进行拟合，得到拟合常数a和b,其中a、c为斜率，b为截距；目标井体积模量计算单元：与临界孔隙度计算单元连接，利用目标井的孔隙度、目标井的矿物组分和临界孔隙度计算单元发送来的临界孔隙度值计算得到目标井的体积模量；声波速度预测单元：分别与目标井体积模量计算单元、拟合单元连接，利用目标井体积模量计算单元发送来的目标井的体积模量以及拟合单元发送来的a、b、c的值预测目标井的纵波速度和横波速度。所述体积模量计算单元利用下式计算体积模量：其中，Vp、VS、ρ分别为数据采集单元发送来的纵波速度、横波速度、密度，K为体积模量，μ为剪切模量；所述临界孔隙度计算单元利用下式计算临界孔隙度值：其中，为临界孔隙度；为数据采集单元发送来的孔隙度；Kp是流体引起的附加模量，在干燥状态下，KP为0；下标V和R分别代表矿物的Voigt界限和Reuss界限；所述目标井体积模量计算单元利用下式计算目标井的体积模量Ksat：Ksat＝Kdry+KPKfl是流相悬浮或混合物的体积模量：Ki和vi分别代表第i种流体的体积模量和含量，其数值均从标准测井解释中的流体饱和度曲线中获得；为目标井的孔隙度；所述声波速度预测单元利用下式计算目标井的纵波速度：利用下式计算目标井的横波速度：VPsat≈aVSsat+b。本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行的至少一个程序，所述至少一个程序被所述计算机执行时使所述计算机执行本专利技术的致密碳酸盐岩声波速度估计方法中的步骤。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术方法充分利用了致密碳酸盐岩本身的一些岩石物理特征，保证结果准确的前提下，在速度估算过程中做最大程度的参数简化。通过理论曲线对比和实施例对比证明本专利技术所提出的定量关系在实际中普遍存在，且计算效率高，精度好。附图说明图1理论上对本专利技术计算效果的验证；图2岩心尺度的岩石物理实验数据对本专利技术的验证；图3测井尺度的声波速度曲线对本专利技术的验证；图4本专利技术方法的步骤框图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细描述：根据致密碳酸盐岩本身的岩石物理特征，本专利技术提出一种能根据岩石物理实验数据或邻井实测数据计算目标井位声波速度的方法，该方法可以在保证结果准确的前提下，尽可能对输入参数做最大程度的简化，免去了大量微观参数或矿物组分的分析过程，大大节约了成本，提升了效率。根据理论对比，岩心实测数据对比和测井实测数据对比结果，可以发现本专利技术方法的计算精度高且简单易行。本专利技术涉及Voigt-Re本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种致密碳酸盐岩声波速度估计方法，其特征在于：所述方法利用致密碳酸盐岩的岩石物理实验数据或者邻井实测数据预测目标井的声波速度；所述岩石物理实验数据包括：利用岩石物理实验获得的纵波速度、横波速度、密度和孔隙度；所述邻井实测数据包括：通过邻井实测获得的纵波速度、横波速度、密度和孔隙度测井曲线。/n

【技术特征摘要】
1.一种致密碳酸盐岩声波速度估计方法，其特征在于：所述方法利用致密碳酸盐岩的岩石物理实验数据或者邻井实测数据预测目标井的声波速度；所述岩石物理实验数据包括：利用岩石物理实验获得的纵波速度、横波速度、密度和孔隙度；所述邻井实测数据包括：通过邻井实测获得的纵波速度、横波速度、密度和孔隙度测井曲线。


2.根据权利要求1所述的致密碳酸盐岩声波速度估计方法，其特征在于：所述方法包括：
(1)对致密碳酸盐岩进行岩石物理实验获得纵波速度、横波速度、密度和孔隙度，或者通过邻井实测获得纵波速度、横波速度、密度和孔隙度测井曲线；
(2)利用步骤(1)测得的数据计算得到体积模量和临界孔隙度值；
(3)以体积模量开根号的值作为横坐标，以纵波速度作为纵坐标，对两者进行拟合，得到拟合常数b和c；以横波速度为横坐标，以纵波速度为纵坐标，对两者进行拟合，得到拟合常数a和b,其中a、c为斜率，b为截距；
(4)利用所述临界孔隙度值、目标井的孔隙度、目标井的矿物组分计算得到目标井的体积模量；
(5)利用目标井的体积模量预测目标井的纵波速度和横波速度。


3.根据权利要求2所述的致密碳酸盐岩声波速度估计方法，其特征在于：所述步骤(2)中的利用步骤(1)测得的数据计算体积模量的操作包括：利用下式计算体积模量：



其中，VP、VS、ρ分别为步骤(1)测得的纵波速度、横波速度、密度，K为体积模量，μ为剪切模量。


4.根据权利要求3所述的致密碳酸盐岩声波速度估计方法，其特征在于：所述步骤(2)中的利用步骤(1)测得的数据计算临界孔隙度值的操作包括：利用下式计算临界孔隙度值：



其中，为临界孔隙度；为步骤(1)测得的孔隙度；
Kp是流体引起的附加模量，在干燥状态下，Kp为0；

下标V和R分别代表矿物的Voigt界限和Reuss界限。


5.根据权利要求4所述的致密碳酸盐岩声波速度估计方法，其特征在于：所述步骤(4)的操作包括：利用下式计算目标井的体积模量Ksat：
Ksat＝Kdry+KP






Kfl是流相悬浮或混合物的体积模量：



Ki和vi分别代表第i种流体的体积模量和含量，其数值均从标准测井解释中的流体饱和度曲线中获得；为目标井的孔隙度。


6.根据权利要求5所述的致密碳酸盐岩声波速度估计方法，其特征在于：所述步骤(5)的操纵包括：
利用下式计算目标井的纵波速度：



利用下式计算目标井的横波速度：
VPsat≈aVSsat+b。


7.一种实现权利要求1-6任一所述的致密碳酸盐岩声波速度...

【专利技术属性】
技术研发人员：李博南，沈珲，李呈呈，马中高，杨丽，司文朋，王欢，
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物探技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11