基于SCA模型的孔缝参数反演方法、装置及存储介质制造方法及图纸

本说明书实施例提供了一种基于SCA模型的孔缝参数反演方法、装置及存储介质，该方法包括：确定岩样在上限围压下的第一等效弹性模量；根据所述第一等效弹性模量，确定所述岩样的单重孔隙SCA模型在上限围压下的第二等效弹性模量及硬孔隙纵横比；根据所述第二等效弹性模量及硬孔隙纵横比，确定所述岩样的多重孔隙SCA模型在不同围压下的累积软孔隙密度；根据所述累积软孔隙密度，确定所述岩样的多重孔隙SCA模型在不同围压下的软孔隙纵横比分布谱；确定所述不同围压下的软孔隙纵横比分布谱中，各个纵横比对应的软孔隙在不同围压下的孔隙度。本说明书实施例可以获得更精确的储层孔缝参数。

Inversion method, device and storage medium of pore parameters based on SCA model

【技术实现步骤摘要】
基于SCA模型的孔缝参数反演方法、装置及存储介质
本说明书涉及
反演孔缝参数的方法、装置及存储介质，尤其是涉及一种基于SCA模型的孔缝参数反演方法、装置及存储介质。
技术介绍
孔隙结构是指岩石所具有的孔隙和喉道的几何形状、大小、分布及其相互连通关系。孔隙大小主要影响储层的孔隙度，喉道大小与连通状况直接影响储层岩石的渗透率等物性特征，孔隙的形状也影响着干燥岩石的弹性性质，即干燥岩石中地震波传播的速度；不同孔隙形状中存在流体时其频散与衰减规律与机制也因孔隙形状参数的不同而不同。目前针对于干骨架建模的经典岩石物理模型，一般用孔隙纵横比这个参数来刻画孔隙结构，当然主要有两大类获取孔隙结构参数方法：第一类为：镜下薄片分析、CT扫描、测井成像等物理观测的方法；第二类为岩石物理实验与理论模型相结合，并利用最优化反演的思路，不断优化更新岩石物理模型中的孔隙结构参数，使其与岩石物理实验数据相匹配。利用镜下薄片分析、CT扫描、测井成像等物理观测的方法，可以在一定程度上对储层岩石的孔隙结构参数进行描述，也可以对分析由于孔隙结构参数对储层岩石的弹性性质影响起到一定的作用。然而，镜下薄片分析、CT扫描、测井成像等物理观测的方法在对孔隙结构参数的描述方面只能起到非常定性的作用，定性获得的孔隙结构参数也难以用到定量描述弹性性质的岩石物理模型中去，因此具有一定的局限性。而利用岩石物理实验与理论模型相结合，利用最优化反演的思路获取孔隙结构参数在储层评价方面起到一定的作用，比较有代表性的做法包括：李宏兵等(2013)提出了一种利用根据声波时差和密度反演孔隙扁度(即孔隙纵横比)的反演思路与流程，孔隙扁度的获取可以进一步用于速度预测、流体替换、孔隙度和饱和度反演和测井参数评价等领域。但是此类方法最大的问题在于，所使用的反演模型中认为岩石中具有的孔隙只有一种孔隙纵横比，也就是该方法只可以获得一个岩石的等效孔隙纵横比，这显然与实际情况不相符进而在应用上带来一定的局限性。
技术实现思路
本说明书实施例的目的在于提供一种基于SCA模型的孔缝参数反演方法、装置及存储介质，以获得更精确的储层孔缝参数。为达到上述目的，一方面，本说明书实施例提供了一种基于SCA模型的孔缝参数反演方法，包括：确定岩样在上限围压下的第一等效弹性模量；根据所述第一等效弹性模量，确定所述岩样的单重孔隙SCA模型在上限围压下的第二等效弹性模量及硬孔隙纵横比；根据所述第二等效弹性模量及硬孔隙纵横比，确定所述岩样的多重孔隙SCA模型在不同围压下的累积软孔隙密度；根据所述累积软孔隙密度，确定所述岩样的多重孔隙SCA模型在不同围压下的软孔隙纵横比分布谱；确定所述不同围压下的软孔隙纵横比分布谱中，各个纵横比对应的软孔隙在不同围压下的孔隙度。另一方面，本说明书实施例还提供了一种基于SCA模型的孔缝参数反演装置，包括：第一模量确定模块，用于确定岩样在上限围压下的第一等效弹性模量；第二模量确定模块，用于根据所述第一等效弹性模量，确定所述岩样的单重孔隙SCA模型在上限围压下的第二等效弹性模量及硬孔隙纵横比；孔隙密度确定模块，用于根据所述第二等效弹性模量及硬孔隙纵横比，确定所述岩样的多重孔隙SCA模型在不同围压下的累积软孔隙密度；孔隙纵横比确定模块，用于根据所述累积软孔隙密度，确定所述岩样的多重孔隙SCA模型在不同围压下的软孔隙纵横比分布谱；孔隙度确定模块，用于确定所述不同围压下的软孔隙纵横比分布谱中，各个纵横比对应的软孔隙在不同围压下的孔隙度。另一方面，本说明书实施例还提供了一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的孔缝参数反演方法。由以上本说明书实施例提供的技术方案可见，由于本说明书实施例中考虑到了储层岩石在不同围压下的软孔隙纵横比分布谱，并据此计算出了各个纵横比对应的软孔隙在不同围压下的孔隙度。因此，与现有技术中仅用于一种孔隙纵横比等效储层岩石的孔隙纵横比，本说明书实施例所获得的储层孔缝参数，更加逼近储层岩石的真实储层孔缝参数，即本说明书实施例获得了更精确的储层孔缝参数。这对于后续在此基础上研究孔隙流体对地震波频散与衰减的机制，以及研究依赖于地震波频散与衰减的储层预测与流体识别均具有重要的意义。附图说明为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：图1为本说明书一些实施例中基于SCA模型的孔缝参数反演方法的流程图；图2为本说明书一实施例中在变围压下测量出的岩样超声波纵、横波速度示意图；图3为本说明书一实施例中在变围压下岩样的实测弹性模量与拟合弹性模量的对比示意图；图4为本说明书一实施例中岩样的多重孔隙SCA模型在不同围压下的累积软孔隙密度示意图；图5为本说明书一实施例中岩样的多重孔隙SCA模型在不同围压下的反演速度与测量速度的对比示意图；图6为本说明书一实施例中岩样的多重孔隙SCA模型在不同围压下的累积软孔隙密度与软孔隙纵横比的交会示意图；图7为本说明书一实施例中岩样的多重孔隙SCA模型在不同围压下的软孔隙纵横比与对应孔隙度的交会示意图；图8为本说明书一些实施例中基于SCA模型的孔缝参数反演装置的结构框图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本说明书中的技术方案，下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本说明书保护的范围。参考图1所示，本说明书一些实施例的基于SCA模型的孔缝参数反演方法可以包括以下步骤：S101、确定岩样在上限围压下的第一等效弹性模量。S102、根据所述第一等效弹性模量，确定所述岩样的单重孔隙SCA模型在上限围压下的第二等效弹性模量及硬孔隙纵横比。S103、根据所述第二等效弹性模量及硬孔隙纵横比，确定所述岩样的多重孔隙SCA模型在不同围压下的累积软孔隙密度。S104、根据所述累积软孔隙密度，确定所述岩样的多重孔隙SCA模型在不同围压下的软孔隙纵横比分布谱。S105、确定所述不同围压下的软孔隙纵横比分布谱中，各个纵横比对应的软孔隙在不同围压下的孔隙度。由此可见，在本说明书实施例中，考虑到了储层岩石在不同围压下的软孔隙纵横比分布谱，并据此计算出了各个纵横比对应的软孔隙在不同围压下的孔隙度。因此，与现有技术中仅用于一种孔隙纵横比等效储层岩石的孔隙纵横比，本说明书实施例所获得的储层孔缝参数，更加逼近储层岩石的真实储层孔缝参数，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于SCA模型的孔缝参数反演方法，其特征在于，包括：/n确定岩样在上限围压下的第一等效弹性模量；/n根据所述第一等效弹性模量，确定所述岩样的单重孔隙SCA模型在上限围压下的第二等效弹性模量及硬孔隙纵横比；/n根据所述第二等效弹性模量及硬孔隙纵横比，确定所述岩样的多重孔隙SCA模型在不同围压下的累积软孔隙密度；/n根据所述累积软孔隙密度，确定所述岩样的多重孔隙SCA模型在不同围压下的软孔隙纵横比分布谱；/n确定所述不同围压下的软孔隙纵横比分布谱中，各个纵横比对应的软孔隙在不同围压下的孔隙度。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于SCA模型的孔缝参数反演方法，其特征在于，包括：
确定岩样在上限围压下的第一等效弹性模量；
根据所述第一等效弹性模量，确定所述岩样的单重孔隙SCA模型在上限围压下的第二等效弹性模量及硬孔隙纵横比；
根据所述第二等效弹性模量及硬孔隙纵横比，确定所述岩样的多重孔隙SCA模型在不同围压下的累积软孔隙密度；
根据所述累积软孔隙密度，确定所述岩样的多重孔隙SCA模型在不同围压下的软孔隙纵横比分布谱；
确定所述不同围压下的软孔隙纵横比分布谱中，各个纵横比对应的软孔隙在不同围压下的孔隙度。


2.如权利要求1所述的基于SCA模型的孔缝参数反演方法，其特征在于，所述确定岩样在上限围压下的第一等效弹性模量，包括：
基于第一目标函数OF1＝∑[(Kdry_meas(σ)-Kdry(σ))2+(Gdry_meas(σ)-Gdry(σ))2]求解公式得到所述岩样在上限围压下的第一等效弹性模量；
其中，OF1为第一目标函数；σ表示围压；e为自然常数；为压力系数；Kdry_meas(σ)和Gdry_meas(σ)分别为岩样随围压σ变化的体积模量测量值、剪切模量测量值，Gdry_meas(σ)＝ρVS(σ)2，ρ为岩样密度，VP(σ)和VS(σ)分别为岩样随围压σ变化的纵、横波速度；Kdry(σ)和Gdry(σ)分别为岩样随围压σ变化的体积模量拟合值、剪切模量拟合值，Kdry-ini和Gdry-ini分别为岩样在零围压下的体积模量、剪切模量；Kdry-HP和Gdry-HP分别为岩样在上限围压下的第一等效体积模量、第一等效剪切模量。


3.如权利要求1所述的基于SCA模型的孔缝参数反演方法，其特征在于，所述根据所述第一等效弹性模量，确定所述岩样的单重孔隙SCA模型在上限围压下的第二等效弹性模量及硬孔隙纵横比，包括：
基于第二目标函数求解公式得到岩样的单重孔隙SCA模型在上限围压下的第二等效弹性模量及硬孔隙纵横比；
其中，OF2为第二目标函数；和分别为岩样的单重孔隙SCA模型在上限围压下的第二等效体积模量、第二等效剪切模量；Kdry-HP和Gdry-HP分别为岩样在上限围压下的第一等效体积模量、第一等效剪切模量；Km和Gm分别为岩样的岩石基质的体积模量、剪切模量，fj为岩样的第j个矿物组份在固体相中的体积分量，Kj和Gj分别为岩样的第j个矿物组份的体积模量、剪切模量，N为岩样的矿物组份种类；φ为岩样的孔隙度，P(αstiff)为极化因子，αstiff为岩样的硬孔隙纵横比。


4.如权利要求1所述的基于SCA模型的孔缝参数反演方法，其特征在于，所述根据所述第二等效弹性模量及硬孔隙纵横比，确定所述岩样的多重孔隙SCA模型在不同围压下的累积软孔隙密度，包括：
基于第三目标函数求解公式得到所述岩样的多重孔隙SCA模型在不同围压下的累积软孔隙密度；
其中，OF3为第三目标函数；σ表示围压；和分别为岩样的多重孔隙SCA模型在不同围压σ下的第三等效体积模量、第三等效剪切模量；Kdry_meas(σ)和Gdry_meas(σ)分别为岩样随围压σ变化的体积模量测量值、剪切模量测量值，Gdry_meas(σ)＝ρVS(σ)2，ρ为岩样密度，VP(σ)和VS(σ)分别为岩样随围压σ变化的纵、横波速度；νstiff为岩样的单重孔隙SCA模型在上限围压下的泊松比，和分别为岩样的单重孔隙SCA模型在上限围压下的第二等效体积模量、第二等效剪切模量；Γ(σ)为岩样的多重孔隙SCA模型在不同围压σ下的累积软孔隙密度。


5.如权利要求1所述的基于SCA模型的孔缝参数反演方法，其特征在于，所述根据所述累积软孔隙密度，确定所述岩样的多重孔隙SCA模型在不同围压下的软孔隙纵横比分布谱，包括：
基于第四目标函数求解公式获得岩样的多重孔隙SCA模型在各个围压下的未闭合累积软孔隙密度；
根据公式计算岩样的多重孔隙SCA模型在不同围压下，未闭合软孔隙中的最小初始软孔隙纵横比；
根据公式获得多重孔隙SCA模型在不同围压下的软孔隙纵横比分布谱；
其中，OF4为第四目标函数；p为围压；pi为第i个围压；pN为第N个围压；为有效压力系数；e为自然常数；ε0为岩样的多重孔隙SCA模型在零围压下的初始累积软孔隙密度；N为围压或围压的数量；ε(pi)为岩样的多重孔隙SCA模型在pi下的累积软孔隙密度；Γ(pi)为岩样的多重孔隙SCA模型在pi下的累积软孔隙密度；ε(p)为岩样的多重孔隙SCA模型在不同围压下的累积软孔隙密度；为岩样的多重孔隙SCA模型在不同围压p下的第三等效体积模量；为岩样的单重孔隙SCA模型在上限围压下的第二等效体积模量；α(pi)为岩样的多重孔隙SCA模型在任意pi下的软孔隙纵横比分布谱的向量表示；为岩样的多重孔隙SCA模型在pi下未闭合软孔隙中的初始最小软孔隙纵横比，零围压下软孔隙纵横比分布谱的向量表示为为岩样的多重孔隙SCA模型在pi下的未闭合最小软孔隙纵横比相对初始纵横比的变化量向量，且


6.如权利要求1所述的基于SCA模型的孔缝参数反演方法，其特征在于，所述确定所述不同围压下的软孔隙纵横比分布谱中，各个纵横比对应的软孔隙在不同围压下的孔隙度，包括：
将围压pi下的软孔隙纵横比分布谱α(pi)中的各个软孔隙纵横比αk(pi)(k＝i…N)分别代入公式获得岩样的多重孔隙SCA模型在有效围压pi时的软孔隙纵横比分布谱中各个纵横比软孔隙对应的孔隙度；
其中，pk为第k个有效围压；αk(pi)为岩样的多重孔隙SCA模型在pk下未闭合软孔隙中的最小软孔隙纵横比，pi表示基准压力，且pk≥pi，φ(αk(pi))为αk(pi)对应的孔隙度，为岩样的多重孔隙SCA模型在pk下的累积软孔隙密度，为的微分且为岩样的多重孔隙SCA模型在pk-1下的累积软孔隙密度。


7.一种基于SCA模型的孔缝参数反演装置，其特征在于，包括：
第一模量确定模块，用于确定岩样在上限围压下的第一等效弹性模...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵建国，欧阳芳，李智，肖增佳，刘欣泽，胡洋铭，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：北京;11