一种碎屑岩等效孔隙结构反演方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种碎屑岩等效孔隙结构反演方法及系统，属于岩石物理学及地球物理测井领域。该碎屑岩等效孔隙结构反演方法利用目的层段的多个岩芯样品的等效孔隙结构参数和测井数据中的纵波速度、横波速度、孔隙度、泥质含量、含水饱和度反演出该目的层段的等效孔隙结构参数。本发明专利技术所需要的参数少，只需要纵、横波速度、孔隙度、泥质含量和含水饱和度，就可以预测出岩石等效孔隙结构，避免了传统的经验公式中因统计关系而存在的不确定性，应用范围广，具有计算速度快、稳定性好的优点，可以为工区内测井横波速度预测提供重要参数。内测井横波速度预测提供重要参数。内测井横波速度预测提供重要参数。

【技术实现步骤摘要】
一种碎屑岩等效孔隙结构反演方法及系统


[0001]本专利技术属于岩石物理学及地球物理测井领域，具体涉及一种碎屑岩等效孔隙结构反演方法及系统。

技术介绍

[0002]流体是直接赋存在岩石孔隙中的，所以基于地震资料的孔隙结构研究在油气/流体识别方面有时比弹性三参数(纵、横波速度和岩石密度)反演更直接、有效。但目前对于从测井资料或者从地震资料预测岩石孔隙结构的研究较少。
[0003]叠前AVO分析技术和叠前反演技术在储层预测中发挥了重要作用，这些技术方法均需要准确的纵波及横波速度测井曲线，然而在实际测井资料中往往缺乏横波速度信息，这给储层预测工作带来了一定的困难。为此，许多地球物理工作者对测井横波速度预测进行了大量的研究工作，发展了经验公式法和理论模型法两大类测井横波速度预测方法。其中经验公式法基于统计规律，其应用效果依赖于统计样品，受地域性影响，不具普遍性。理论模型法基于岩石物理方程，由于具有较高的预测精度，取得了广泛的应用。其中Xu-White速度模型法(或称为计算流程)预测横波速度精度较高，但是由于该模型需要输入的参数较多，有些参数对预测精度影响大却不能从实验室或者测井数据直接获得，从而限制了该方法的广泛应用。该计算流程综合考虑了泥质砂岩中基质性质、泥质含量、孔隙结构以及孔隙饱含流体性质对岩石速度的影响，这些参数中，泥质砂岩中基质性质可由岩石物理实验室实验观测及等效介质理论相关公式得到、泥质含量可由测井数据得到，而孔隙结构无法直接从测井数据得到。数值试验表明，在Xu-White速度模型法中，孔隙结构对预测的横波速度有重要影响，如果在较大深度范围内采用固定的孔隙结构参数，那么会对预测的横波引入较大的误差。对于岩石孔隙结构的研究，主要是通过地球物理实验室实验方法和测井资料现场评价法来实现，集中在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等方面。其中室内实验法是目前最主要和最广泛的描述和评价岩石孔隙结构的方法，包括毛管压力曲线法、铸体薄片法、扫描电镜法及CT扫描法。在测井资料现场评价法中，有电阻率法、常规孔渗法、核磁共振法。上述两种孔隙结构特征描述方法均有各自的局限性，实验室实验法研究岩石孔隙结构要求必须有取芯岩样，容易受到岩石样品尺寸大小的限制，在岩芯破碎的层段是就无法描述孔隙结构，不具有纵向上的连续性，不能很好地反映一定地区的储层孔喉结构特征，另外实验室实验法研究岩石孔隙结构的费用昂贵。测井资料现场评价法能够沿着井壁连续的对孔隙结构进行评价，但是这些方法不能定量的给定岩石孔隙结构参数。孔隙结构特征描述方法中的实验法和测井资料现场评价法由于各自的局限性，所描述的孔隙结构参数都无法应用到横波速度预测中来提高横波速度预测精度，使得孔隙结构参数的应用范围受到限制。
[0004]综上所述，常规岩石孔隙结构特征描述方法存在受限于钻井岩芯质量、不具有纵向上的连续性，不适于横波速度预测方法，应用受到限制等缺点。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种碎屑岩等效孔隙结构反演方法及系统，利用随机模拟和岩石物理模型结合，综合利用常规测井资料反演等效孔隙结构，为工区内测井横波速度预测提供重要参数。
[0006]本专利技术是通过以下技术方案实现的：
[0007]一种碎屑岩等效孔隙结构反演方法，所述方法利用目的层段的多个岩芯样品的等效孔隙结构参数和测井数据中的纵波速度、横波速度、孔隙度、泥质含量、含水饱和度反演出该目的层段的等效孔隙结构参数。
[0008]所述方法包括：
[0009](1)根据岩芯样品测试数据统计等效孔隙结构参数的数值分布范围及分布规律；
[0010](2)利用所述数值分布范围及分布规律获得随机模拟等效孔隙结构参数，并计算得到纵波速度和横波速度；
[0011](3)利用计算得到的纵波速度和横波速度以及测井数据中的纵波速度和横波速度建立误差函数f(α
s0
)；
[0012](4)判断f(α
s0
)≤ε是否成立，如果是，则转入步骤(5)，如果否，则返回步骤(2)；
[0013](5)将所述随机模拟等效孔隙结构参数作为等效孔隙结构参数的反演结果进行输出。
[0014]所述步骤(1)的操作包括：
[0015]输入测井数据，所述测井数据包括：纵波速度、横波速度、孔隙度、泥质含量、含水饱和度；
[0016]统计岩芯样品的等效孔隙结构参数的数值分布范围及分布规律，将所述数值分布范围表示为[P
l
，P
u
]，其中，P
l
为岩芯样品的等效孔隙结构参数中的最小值，P
u
为岩芯样品的等效孔隙结构参数中的最大值。
[0017]所述步骤(2)的操作包括：
[0018]按照所述分布规律在数值分布范围[P
l
，P
u
]内随机生成一个随机模拟等效孔隙结构参数α
s0
；
[0019]利用所述随机模拟等效孔隙结构参数α
s0
和孔隙度、泥质含量、含水饱和度，由岩石物理模型计算得到纵波速度V
p
(α
s0
)、横波速度V
s
(α
s0
)；
[0020]所述岩石物理模型采用的是适用于碎屑岩的岩石物理模型。
[0021]所述步骤(3)的操作包括：
[0022]利用公式(1)建立误差函数f(α
s0
)：
[0023]f(α
s0
)＝||V
p
(α
s0
)-V
pm
||+||V
s
(α
s0
)-V
sm
||+|V
p
(α
s0
)/V
s
(α
s0
)-V
pm
/V
sm
|
ꢀꢀꢀ
(1)
[0024]公式(1)中，V
pm
为测井数据中的纵波速度，V
sm
为测井数据中的横波速度；
[0025]本专利技术还提供一种碎屑岩等效孔隙结构反演系统，包括：
[0026]测井数据输入单元：用于输入测井数据，测井数据包括：纵波速度、横波速度、孔隙度、泥质含量、含水饱和度；
[0027]统计单元：用于统计岩芯样品的等效孔隙结构参数的数值分布范围及分布规律，将所述数值分布范围表示为[P
l
,P
u
]，其中，P
l
为岩芯样品的等效孔隙结构参数中的最小值，P
u
为岩芯样品的等效孔隙结构参数中的最大值；将数值分布范围及分布规律、开始生成参
数的信息发送给随机模拟等效孔隙结构参数生成单元；
[0028]随机模拟等效孔隙结构参数生成单元：分别与所述统计单元、判本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碎屑岩等效孔隙结构反演方法，其特征在于：所述方法利用目的层段的多个岩芯样品的等效孔隙结构参数和测井数据中的纵波速度、横波速度、孔隙度、泥质含量、含水饱和度反演出该目的层段的等效孔隙结构参数。2.根据权利要求1所述的碎屑岩等效孔隙结构反演方法，其特征在于：所述方法包括：(1)根据岩芯样品测试数据统计等效孔隙结构参数的数值分布范围及分布规律；(2)利用所述数值分布范围及分布规律获得随机模拟等效孔隙结构参数，并计算得到纵波速度和横波速度；(3)利用计算得到的纵波速度和横波速度以及测井数据中的纵波速度和横波速度建立误差函数f(α
s0
)；(4)判断f(α
s0
)≤ε是否成立，如果是，则转入步骤(5)，如果否，则返回步骤(2)；(5)将所述随机模拟等效孔隙结构参数作为等效孔隙结构参数的反演结果进行输出。3.根据权利要求2所述的碎屑岩等效孔隙结构反演方法，其特征在于：所述步骤(1)的操作包括：输入测井数据，所述测井数据包括：纵波速度、横波速度、孔隙度、泥质含量、含水饱和度；统计岩芯样品的等效孔隙结构参数的数值分布范围及分布规律，将所述数值分布范围表示为[P
l
,P
u
]，其中，P
l
为岩芯样品的等效孔隙结构参数中的最小值，P
u
为岩芯样品的等效孔隙结构参数中的最大值。4.根据权利要求3所述的碎屑岩等效孔隙结构反演方法，其特征在于：所述步骤(2)的操作包括：按照所述分布规律在数值分布范围[P
l
,P
u
]内随机生成一个随机模拟等效孔隙结构参数α
s0
；利用所述随机模拟等效孔隙结构参数α
s0
和孔隙度、泥质含量、含水饱和度，由岩石物理模型计算得到纵波速度V
p
(α
s0
)、横波速度V
s
(α
s0
)。5.根据权利要求4所述的碎屑岩等效孔隙结构反演方法，其特征在于：所述岩石物理模型采用的是适用于碎屑岩的岩石物理模型。6.根据权利要求2所述的碎屑岩等效孔隙结构反演方法，其特征在于：所述步骤(3)的操作包括：利用公式(1)建立误差函数f(α
s0
)：f(α
s0
)＝||V
p
(α
s0
)-V
pm
||+||V
s
(α
s0
)-V
sm
||+|V
p
(α
s0
)/V
s
(α
s0
)-V
pm
/V
sm
|
ꢀꢀꢀ
(1)公式(1)中，V
pm
为测井数据中的纵波速度，V
sm
为测井数据中的横波速度。7.一种实现权利要求1-6任一项所述的碎屑岩等效孔隙结构反演方法的系统，其特征在于：所述系统包括：测井数据输入单元：用于输入测井数据，测井数据包括：纵波速度、横波速度、孔隙度、泥质含量、含水饱和度；统...

【专利技术属性】
技术研发人员：白俊雨，
申请(专利权)人：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：