一种泥岩中有机质引起声波时差增量的校正方法技术

本发明专利技术属于油气资源勘探技术领域，具体涉及一种泥岩中有机质引起声波时差增量的校正方法。该方法首先使用目标测井区域的岩心样品得到平均等效基质模量和平均等效孔隙纵横比，用于整个井段的初始化，然后通过匹配模拟的声波时差和实际声波时差确定岩石的孔隙度曲线，最后建立不含有机质的岩石物理模型，以重构出不受有机质影响的泥岩声波时差数据，有效去除了富有机质泥岩中有机质导致的声波时差异常，实现了声波时差增量校正，为泥岩压实研究和最大埋深确定提供了准确的声波时差数据，对油气资源勘探有较深远的意义。资源勘探有较深远的意义。资源勘探有较深远的意义。

【技术实现步骤摘要】
一种泥岩中有机质引起声波时差增量的校正方法


[0001]本专利技术属于油气资源勘探
，具体涉及一种泥岩中有机质引起声波时差增量的校正方法。

技术介绍

[0002]声波时差测井资料在油气成藏分析和运移研究中起重要作用。声波时差能够反映出孔隙度信息，而孔隙度与泥岩压实程度的关系可以用Athy公式表示。这样就能通过声波时差确定压实程度和地层最大埋深信息。但由于泥岩中的干酪根具有高声波时差的特点，富有机质泥岩层段会出现声波时差增量的异常，对于这类声波时差异常，如不进行校正，会在声波时差资料解释时将其归为孔隙度或岩石压力导致，进而对压实程度和储层埋深结果产生误导。
[0003]干酪根含量和声波时差的关系不能简单得到，这是因为干酪根的存在形态、以及与其他矿物的混合方式会产生不同的影响。Wyllie公式提供了岩石声波时差和岩石骨架、孔隙度的联系，其中岩石骨架、孔隙的声波时差按照体积含量加权求和得到岩石的声波时差。类似的，富有机质岩石骨架的声波时差可以通过干酪根和其他矿物基质的声波时差按照体积含量加权求和得到。但岩石内部的结构和组分非常复杂，简单地按照体积对不同组分的声波时差加权求和得到的不是准确的声波时差。
[0004]岩石物理模型能够更准确地模拟岩石内部属性对声波时差的影响，从而对孔隙度和泥岩压实程度、埋深进行准确的分析。使用岩石物理模型定量评估有机质对岩石声波时差的影响需要对岩石属性有充足的了解。传统测井提供的数据有限，大部分只包括石英、粘土等常见矿物含量和声波时差、密度属性。使用这些数据难以得到准确的岩石骨架属性。另外影响声波时差的一个重要因素是孔隙，必须对孔隙度和孔隙形态进行一定的了解才能准确模拟声波时差。如何使用有限的测井数据准确模拟声波时差，进而对有机质导致的声波时差增量进行校正具有重要的实际意义。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种泥岩中有机质引起声波时差增量的校正方法，用以解决现有技术方法无法准确实现声波时差校正的问题。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种泥岩中有机质引起声波时差增量的校正方法，该方法包括如下步骤：
[0007]1)获取目标测井区域的岩心样品，进行如下计算以得到平均等效基质模量、平均等效孔隙纵横比和孔隙度取值范围：
[0008]对于一个岩心样品，计算其岩石基质的等效模量，称为该岩心样品的基质等效模量；遍历岩心样品的孔隙纵横比的取值范围，以计算得到与不同孔隙纵横比相对应的岩石的模拟纵波速度；取模拟纵波速度和实测纵波速度最接近的孔隙纵横比作为该岩心样品的孔隙纵横比；依据各岩心样品的基质等效模量计算得到平均等效基质模量，依据各岩心样
品的孔隙纵横比计算得到平均等效孔隙纵横比；
[0009]统计所有岩心样品的孔隙度数据以得到孔隙度取值范围；
[0010]2)依据步骤1)得到的平均等效基质模量、平均等效孔隙纵横比和孔隙度取值范围，进行如下计算以反演得到孔隙度曲线：
[0011]将平均等效基质模量作为岩石基质模量，将平均等效孔隙纵横比作为孔隙纵横比，遍历步骤1)中得到的孔隙度取值范围，计算得到与不同孔隙度相对应的岩石的模拟纵波速度；
[0012]依据如下目标函数反演得到不同深度点的孔隙度，从而得到孔隙度曲线：
[0013][0014]式中，φ
k
表示遍历孔隙度取值范围中的一个孔隙度取值，表示φ
k
上一深度点的孔隙度，w表示平滑权值，w≥0，V
p_model
表示与φ
k
对应的模拟纵波速度，V
p
表示实测纵波速度；arg min(
·
)表示求括号内式子最小时参数的取值；
[0015]3)依据步骤1)得到的平均等效基质模量和平均等效孔隙纵横比，以及步骤2)反演得到的孔隙度曲线，进行如下计算以得到去除有机质后岩石所对应的声波时差，实现声波时差校正：
[0016]模拟去除有机质后的岩石；
[0017]将平均等效基质模量作为岩石基质模量，将平均等效孔隙纵横比作为孔隙纵横比，结合所述孔隙度曲线，计算得到所述模拟去除有机质后的岩石所对应的声波时差。
[0018]其有益效果为：本专利技术首先使用目标测井区域的岩心样品得到平均等效基质模量和平均等效孔隙纵横比，用于整个井段的初始化，然后再通过匹配模拟的声波时差和实际声波时差确定岩石的孔隙度曲线，最后建立不含有机质的岩石物理模型，以重构出不受有机质影响的泥岩声波时差数据，有效去除富有基质泥岩中有机质导致的声波时差异常，实现了声波时差增量校正，为泥岩压实研究和最大埋深确定提供了准确的声波时差数据，对油气资源勘探有较深远的意义。
[0019]进一步地，步骤1)中，采用如下方法计算得到与不同孔隙纵横比相对应的岩石的模拟纵波速度：
[0020]1‑
1)将泥岩中除粘土、有机质、孔隙之外的成分组成岩石基质，依据岩石基质中各种矿物的模量和密度，计算得到岩石基质的等效模量；
[0021]1‑
2)将岩石基质和粘土、有机质混合组成岩石骨架，依据岩石基质的等效模量和纵横比、粘土和有机质的模量和纵横比，计算得到岩石骨架的等效模量；
[0022]1‑
3)将岩石基质和粘土、有机质、孔隙混合组成干岩石，依据岩石基质的等效模量和纵横比、粘土和有机质的模量和纵横比、孔隙的模量和纵横比取值范围，计算得到与不同孔隙纵横比相对应的干岩石的等效模量；
[0023]1‑
4)将步骤1
‑
3)的干岩石中的孔隙替换为流体饱和孔隙以得到饱和岩石，根据干岩石的模量和饱和岩石的模量之间的关系，并结合与不同孔隙纵横比相对应的干岩石的等效模量，得到与不同孔隙纵横比相对应的饱和岩石的等效模量；
[0024]1‑
5)根据岩石模量和和纵波速度之间的关系，结合与不同孔隙纵横比相对应的饱和岩石的等效模量，计算得到与不同孔隙纵横比相对应的纵波速度。
[0025]进一步地，步骤2)中，采用如下方法计算与不同孔隙度相对应的岩石的模拟纵波速度：
[0026]2‑
1)将岩石基质和粘土、有机质混合组成岩石骨架，依据岩石基质的等效模量和纵横比、粘土和有机质的模量和纵横比，计算得到岩石骨架的等效模量；其中，岩石基质的等效模量为所述平均等效基质模量；
[0027]2‑
2)将岩石基质和粘土、有机质、孔隙混合组成干岩石，依据岩石基质的等效模量和纵横比、粘土和有机质的模量和纵横比、孔隙的模量和纵横比，计算得到干岩石的等效模量；其中，孔隙的纵横比为所述平均等效孔隙纵横比；
[0028]2‑
3)将步骤2
‑
2)的干岩石中的孔隙替换为流体饱和孔隙以得到饱和岩石，根据干岩石的模量和饱和岩石的模量之间的关系，并结合步骤2
‑
2)中得到的干岩石的等效模量和所述孔隙度取值范围，得到与不同孔隙度相对应的饱和岩石的等效模量；
[0029]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种泥岩中有机质引起声波时差增量的校正方法，其特征在于，包括如下步骤：1)获取目标测井区域的岩心样品，进行如下计算以得到平均等效基质模量、平均等效孔隙纵横比和孔隙度取值范围：对于一个岩心样品，计算其岩石基质的等效模量，称为该岩心样品的基质等效模量；遍历岩心样品的孔隙纵横比的取值范围，以计算得到与不同孔隙纵横比相对应的岩石的模拟纵波速度；取模拟纵波速度和实测纵波速度最接近的孔隙纵横比作为该岩心样品的孔隙纵横比；依据各岩心样品的基质等效模量计算得到平均等效基质模量，依据各岩心样品的孔隙纵横比计算得到平均等效孔隙纵横比；统计所有岩心样品的孔隙度数据以得到孔隙度取值范围；2)依据步骤1)得到的平均等效基质模量、平均等效孔隙纵横比和孔隙度取值范围，进行如下计算以反演得到孔隙度曲线：将平均等效基质模量作为岩石基质模量，将平均等效孔隙纵横比作为孔隙纵横比，遍历步骤1)中得到的孔隙度取值范围，计算得到与不同孔隙度相对应的岩石的模拟纵波速度；依据如下目标函数反演得到不同深度点的孔隙度，从而得到孔隙度曲线：式中，φ
k
表示遍历孔隙度取值范围中的一个孔隙度取值，表示φ
k
上一深度点的孔隙度，w表示平滑权值，w≥0，V
p_model
表示与φ
k
对应的模拟纵波速度，V
p
表示实测纵波速度；arg min(
·
)表示求括号内式子最小时参数的取值；3)依据步骤1)得到的平均等效基质模量和平均等效孔隙纵横比，以及步骤2)反演得到的孔隙度曲线，进行如下计算以得到去除有机质后岩石所对应的声波时差，实现声波时差校正：模拟去除有机质后的岩石；将平均等效基质模量作为岩石基质模量，将平均等效孔隙纵横比作为孔隙纵横比，结合所述孔隙度曲线，计算得到所述模拟去除有机质后的岩石所对应的声波时差。2.根据权利要求1所述的泥岩中有机质引起声波时差增量的校正方法，其特征在于，步骤1)中，采用如下方法计算得到与不同孔隙纵横比相对应的岩石的模拟纵波速度：1
‑
1)将泥岩中除粘土、有机质、孔隙之外的成分组成岩石基质，依据岩石基质中各种矿物的模量和密度，计算得到岩石基质的等效模量；1
‑
2)将岩石基质和粘土、有机质混合组成岩石骨架，依据岩石基质的等效模量和纵横比、粘土和有机质的模量和纵横比，计算得到岩石骨架的等效模量；1
‑
3)将岩石基质和粘土、有机质、孔隙混合组成干岩石，依据岩石基质的等效模量和纵横比、粘土和有机质的模量和纵横比、孔隙的模量和纵横比取值范围，计算得到与不同孔隙纵横比相对应的干岩石的等效模量；1
‑
4)将步骤1
‑
3)的干岩石中的孔隙替换为流体饱和孔隙以得到饱和岩石，根据干岩石的模量和饱和岩石的模量之间的关系，并结合与不同孔隙纵横比相对应的干岩石的等效模量，得到与不同孔隙纵横比相对应的饱和岩石的等效模量；1
‑
5)根据岩石模量和和纵波速度之间的关系，结合与不同孔隙纵横比相对应的饱和岩
石的等效模量，计算得到与不同孔隙纵横比相对应的纵波速度。3.根据权利要求1所述的泥岩中有机质引起声波时差增量的校正方法，其特征在于，步骤2)中，采用如下方法计算与不同孔隙度相对应的岩石的模拟纵波速度：2
‑
1)将岩石基质和粘土、有机质混合组成岩石骨架，依据岩石基质的等效模量和纵横比、粘...

【专利技术属性】
技术研发人员：张冰，许德鑫，乔汉青，
申请(专利权)人：河南工业大学，
类型：发明
国别省市：