致密砂岩脆性指数因子的直接反演方法技术

本发明专利技术提供一种致密砂岩脆性指数因子的直接反演方法，该致密砂岩脆性指数因子的直接反演方法包括：步骤1，推导出包含脆性指数因子

【技术实现步骤摘要】
致密砂岩脆性指数因子的直接反演方法


[0001]本专利技术涉及石油地球物理工程甜点预测
，特别是涉及到一种致密砂岩脆性指数因子的直接反演方法
。

技术介绍

[0002]目前对脆性的定义与测量方法尚未形成统一标准
。
国内外对于脆性较为公认的定义有：
①
脆性是材料的一种与塑性相反的性质，是材料非弹性应变后发生的永久破坏能力；
②
脆性能表征岩石内聚力的破坏；
③
脆性是表征材料形成多维破裂面能力的重要参数
。
总而言之，脆性是与岩性
(
矿物组分
)、
岩石力学
、
孔隙结构等密切相关的综合特性
。
岩石脆性越大，伸长值越低，越容易发生断裂破坏，抗压强度与抗拉强度比值和内摩擦角越大，越容易出现网状裂缝
。
就脆性指数公式而言，由于脆性的概念在多个学科中都有涉及，表征脆性的公式也种类繁多，但是对于油气探勘开发领域，大多数学者通过测井
、
地震等手段获得地层岩石弹性信息来表征岩石脆性指数
。Rickman
等
(2008)
基于对
Barnett
页岩数据的分析，发现高杨氏模量
(YM)
和低泊松比
(PR)
对应于高脆性岩石，故利用
YM
和
PR
来表征岩石的脆性
。
该思路随后被业内广泛认同，并延伸出了一系列与
YM
和
PR
相关的脆性表征公式
。Guo
等基于脆性指数与
YM
成正比，与
PR
成反比的思路，利用杨氏模量除以泊松比表征脆性指数
。Liu
等对
Guo
等的公式变形，利用归一化后的
YM
和
PR
之比来表征脆性
。
近年来，许多学者不仅限于
YM
及
PR
，还尝试使用更多的弹性参数组合来表征脆性
。Guo
等利用拉梅系数之比来表征脆性，
Chen
等发现杨氏模量和拉梅系数之比对应于脆性储层的高值区，
Huang
等通过比较各弹性参数的敏感性，构建了针对致密砂岩的脆性指数
。
少有研究提高从测井
、
地震数据中提取合适的脆性指数精度问题
。
[0003]Fatti
等利用
Gardner
速度与密度关系式将
Aki
和
Richard(1980)
转换为纵波阻抗
、
横波阻抗
、
密度3个反射系数之和，
Gray
等为从地震数据中得到比声波速度
、
阻抗更能直观表示岩石性质的体积模量与拉梅常数，将
Richards
近似式进行重新排，得到了包含岩石的拉梅常数
、
体积模量
、
密度的
AVO
近似式
。Russell
等根据
Biot
‑
Gassmann
饱和孔隙介质理论通过去除干岩石属性增强流体敏感性建立了流体因子
(f)
，为减少二次计算误差积累推导了包含该流体因子
(f)AVO
近似式
。
宗兆云等考虑到密度反演的不稳定性，建立了用于页岩气勘探中预测页岩脆性的杨氏模量
、
泊松比
、
密度三项
AVO
近似式
。
弹性阻抗概念提出与发展为利用
AVO
近似式直接提取各种敏感识别因子提供技术手段
。
印兴耀等兼顾了常规弹性波阻抗反演的高抗噪性以及利用流体因子
(f)
识别流体的直观性，并形成了直接提取
Russell
流体因子叠前弹性阻抗反演方法
。
考虑到
Russell
等提出的流体因子
(
ρ
f)
敏感性，印兴耀等推导了包含流体因子与密度乘积的形式
(
ρ
f)、
纵波阻抗
(Ip)
的
AVO
近似式，并详细说明了适合深储层流体识别的两项弹性阻抗直接反演
Russell
流体因子方法，得出直接计算得到敏感识别因子效果明显优于间接计算结果
。
[0004]大量文献已经证明脆性是致密砂砾岩油藏水力压裂设计和施工的重要指标，能够反映储层形成复杂裂缝的能力，如何提高测井
、
地震数据计算脆性指数精度成为研究的重
点
。
[0005]在申请号：
CN201510428986.7
的中国专利申请中，涉及到一种页岩储层脆性评价方法，包括：构建反映页岩地层脆性的脆性弹性阻抗
BEI
，其中该
BEI
为弹性阻抗与所述地层岩石的杨氏模量
E、
泊松比
σ
和密度
ρ
随不同纵波入射角
θ
的变化的函数；通过对应于三个不同纵波入射角
θ
的所述
BEI
，确定所述地层岩石的杨氏模量
E、
泊松比
σ
和密度
ρ
；将所确定的杨氏模量
E
除以所确定的泊松比
σ
得到所述页岩地层的脆性因子；以及利用所述脆性因子评价所述页岩地层的脆性
。
在该实施例中，利用构建的反映页岩地层脆性的脆性弹性阻抗
BEI
，得到的杨氏模量和泊松比能准确评价页岩地层的脆性，对脆性页岩和非脆性页岩的敏感性高
。
[0006]在申请号：
CN201910031979.1
的中国专利申请中，涉及到一种计算页岩全角度各向异性脆性指数的方法及系统
。
该方法包括：计算
VTI
介质刚度矩阵系数；计算全角度纵波速度
、
全角度快横波速度
、
全角度慢横波速度；计算全角度泊松比与全角度杨氏模量；计算全角度全波场各向异性脆性指数；计算全角度全波场裂缝破裂调节因子；计算全角度全波场裂缝破裂调节因子后的脆性指数
。
该专利技术通过裂缝破裂调节因子计算脆性指数，能够更加精确的找到最大的脆性指数角度和位置，使脆性指数的计算更加符合力学原理，符合实际
。
[0007]在申请号：
CN201810104664.0
的中国专利申请中，涉及到一种
TOC
表征参数
、
脆性表征本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
致密砂岩脆性指数因子的直接反演方法，其特征在于，该致密砂岩脆性指数因子的直接反演方法包括：步骤1，推导出包含脆性指数因子
BI、
剪切模量
μ
与密度
ρ
的
AVO
近似公式；步骤2，构建反映深层致密砂岩的脆性指数因子的弹性阻抗
EI
；步骤3，井震约束求解地层岩石的脆性指数因子
BI、
剪切模量
μ
及密度
ρ
。2.
根据权利要求1所述的致密砂岩脆性指数因子的直接反演方法，其特征在于，在步骤1中，通过公式推导，将岩石杨氏模量
E、
泊松比
σ
、
剪切模量
μ
与密度
ρ
组合，推导出直接包含三项，即脆性指数因子
BI
＝
E/
σ
、
剪切模量
μ
与密度
ρ
的
AVO
近似公式
。3.
根据权利要求2所述的致密砂岩脆性指数因子的直接反演方法，其特征在于，在步骤1中，对
BI
进行微分计算可得：式中，
BI、Vp、Vs、
γ
sat
、
ρ
分别代表脆性指数
、
纵波速度
、
横波速度
、
纵横波速度比
、
密度
。4.
根据权利要求3所述的致密砂岩脆性指数因子的直接反演方法，其特征在于，在步骤1中，由剪切模量与纵波横波速度
、
密度的关系，可组合出岩石脆性指数因子
BI、
剪切模量
μ
与密度
ρ
组合出包含岩石脆性指数
AVO
近似式
:
其中，
R
为纵波反射系数，
θ
为纵波入射角
。5.
根据权利要求4所述的致密砂岩脆性指数因...

【专利技术属性】
技术研发人员：盖姗姗，牛栓文，刘浩杰，王锋，夏志威，魏国华，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司物探研究院，
类型：发明
国别省市：