【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于油气勘探，涉及一种建模方法，具体地说是一种强非均质性特殊储层岩石物理建模方法。
技术介绍
1、随着火山岩油气藏发现日益增多，火山岩已成为油气勘探新领域。然而，由于火山岩矿物组分复杂、孔隙类型多样化，储层非均质性强，加上后期风化淋漓改造作用强，火山岩岩性变化大、储层结构复杂，优质储层定量识别标准难以确定，储层预测结果多解性极强。优质储层预测成为火山岩气藏高效开发的难点，储层预测的准度和精度决定着火山岩气藏开发效益，目前行业内火山岩的储层预测方法较单一，且预测效果精度低。
2、岩石物理学是一门迅速发展起来的介于地球物理学、地质学、声学与力学等学科之间的交叉学科，其将储层物性参数和弹性参数关联起来，为储层研究提供了很好的桥梁。目前，对于致密储层横波速度计算和岩石物理分析应用较多的主要是xu-white模型。
3、公开号为cn113031109a的中国专利技术专利申请，公开了一种岩石物理建模方法及装置，该方法包括：获取火山岩矿物组分含量，并基于所述火山岩矿物组分含量计算混合矿物的弹性模量；基于所述火山岩岩石中的孔隙类型确定各类孔隙的孔隙参数，其中，所述孔隙参数包括：孔隙度和孔隙纵横比；基于所述火山岩各类孔隙的孔隙参数将孔隙加入岩石基质，并计算干岩石骨架的体积模量和剪切模量；基于所述混合矿物的弹性模量、所述干岩石骨架的体积模量和所述剪切模量建立火山岩岩石物理模型。
4、上述方法只是公开了常规岩石物理建模的三大步骤，适用于任何岩性的岩石物理建模，各步骤的内容都是概述，适用性广，并没有深入展开
5、当前，关于火山岩岩石物理建模的研究较少，主要存在以下一些问题：(1)火山岩由于包含地壳中所有元素和阳离子氧化物存在形式，岩石成分复杂；(2)火山岩孔隙类型复杂多样，为双重介质，既有气孔、溶蚀洞、溶蚀孔等硬孔又有裂缝等软孔，裂缝能将彼此不连结的孔隙、孔洞联系起来，使得火山岩的非均质性增强，表现出较强的各向异性特征；(3)受火山喷发和后期风化、淋漓、溶蚀等次用作业的影响，火山岩岩石结构和岩石构造类型多，变化大，导致火山岩类型多、岩性复杂，不同岩性的主要矿物类型也不同。
6、基于以上问题，现有常规的岩石物理模型指导火山岩地震解释不再适用。火山岩作为一种特殊性储层，其矿物组分、孔隙结构等与碎屑岩、碳酸盐岩等有很大的不同，需要针对其独特性建立专门的岩石物理模型来了解其微观机理。
技术实现思路
1、本专利技术的目的，是要提供一种强非均质性特殊储层岩石物理建模方法，从微观岩石物理分析出发，基于等效介质各向异性理论，建立了适用于非均质性强的火山岩储层岩石物理建模方法，以获取准确的弹性参数，解决针对强非均质性储层预测精度低的问题，以提高优质储层预测及后续含气性预测精度，为油气田高效勘探开发提供可靠数据。
2、本专利技术为实现上述目的，所采用的技术方案如下：
3、一种强非均质性特殊储层岩石物理建模方法，包括以下步骤：
4、s1、矿物组分含量计算；
5、s2、将矿物组分通过voigt-reuss-hill平均理论均匀混合，计算基质模型的等效体积模量km和剪切模量μm；
6、s3、干岩石弹性模量计算
7、s31、首先进行孔隙度分离，将总孔隙度分为不连通孔与连通孔；
8、s32、在连通孔隙中，将有效孔隙度分为气孔、溶蚀孔、以及高角度裂缝三种孔隙结构；
9、s33、已知孔隙参数的基础上，首先利用sca+dem模型将气孔和溶蚀孔加入到岩石基质，得到各向同性背景的等效弹性模量；
10、s34、利用各向异性eshelby-cheng模型耦合垂直裂缝，向各向同性背景中加入裂缝得到各向异性干岩石弹性模量；
11、s4、饱和流体替换
12、利用各向异性流体替换公式向孔隙中充填流体，估算流体饱和火山岩等效弹性模量及各向异性参数；
13、所述各向异性流体替换公式为brown－korringa方程。
14、作为限定，所述步骤s1包括以下步骤，
15、s11、采用多矿物解释模型，将复合型优化算法引入火山岩测井解释，选用敏感曲线建立响应方程，
16、
17、其中，φnf，φnqua，φnfel，φnma，φnash分别是孔隙流体，石英，长石，暗色矿物，火山灰的中子响应特征值；ρf，ρqua，ρfel，ρma，ρash分别是孔隙流体，石英，长石，
18、暗色矿物，火山灰的密度响应特征值；δtf，δtqua，δtfel，δtma，δtash分别是孔隙流体，石英，长石，暗色矿物，火山灰的声波时差响应特征值；grf，grqua，grfel，grma，grash分别是孔隙流体，石英，长石，暗色矿物，火山灰的伽马响应特征值；
19、s12、根据测井响应方程和约束条件，确定目标函数：
20、q＝(φn-y1)2/e1+(ρb-y2)2/e2+(δt-y3)2/e3+(gr-y4)2/e4②
21、其中，y1，y2，y3，y4分别代表中子cnl，声波时差ac，密度den，gr的实际测井值，e1，e2，e3，e4分别为这四种测井曲线的标准方差；
22、s13、通过全局优化算法对目标函数进行求解，得到火山岩岩石物理模型的矿物组分含量。
23、作为进一步限定，所述步骤s2包括以下步骤，
24、s21、利用viogt上限计算岩石基质的体积模量和剪切模量的上限kv、μv；
25、s22、利用reuss下限计算岩石基质体积模量和剪切模量的下限kr、μr：
26、s23、根据式③和式④，利用算数加权平均计算岩石基质平均体积模量km和剪切模量μm，
27、
28、
29、作为再进一步限定，所述步骤s33计算各向同性背景的等效弹性模量采用以下公式，
30、kd'＝km'(1-φc)p⑤；
31、μd'＝μm'(1-φc)q⑥；
32、其中，
33、
34、
35、
36、其中υp，υs，υm分别是溶蚀孔，气孔，裂缝的体积分数；αp,αs和αm分别表示溶蚀孔，气孔，裂缝的孔隙纵横比，φc＝φtotal-φd为连通孔隙度，tiijj(αl)和tijij(αl)为孔隙纵横比的函数。
37、作为更进一步限定，所述步骤s34中利用eshelby-cheng模型求取具有含有垂直裂缝的岩石等效模量的矩阵表达式为，
38、
39、其中，φ是孔隙度，是不含孔隙的各向同性岩石模量，为校正项。
40、作为又进一步限定，所述步骤s4中，估算流体饱和火山岩等效弹性模量及各向异性参数的表达式为，
41、
42、其中，sijkl为有效弹性柔性张量，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种强非均质性特殊储层岩石物理建模方法，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种强非均质性特殊储层岩石物理建模方法，其特征在于，所述步骤S1包括以下步骤，
3.根据权利要求2所述的一种强非均质性特殊储层岩石物理建模方法，其特征在于，所述步骤S2包括以下步骤，
4.根据权利要求3所述的一种强非均质性特殊储层岩石物理建模方法，其特征在于，所述步骤S33计算各向同性背景的等效弹性模量采用以下公式，
5.根据权利要求4所述的一种强非均质性特殊储层岩石物理建模方法，其特征在于，所述步骤S34中利用Eshelby-Cheng模型求取具有含有垂直裂缝的岩石等效模量的矩阵表达式为，
6.根据权利要求5所述的一种强非均质性特殊储层岩石物理建模方法，其特征在于，所述步骤S4中，估算流体饱和火山岩等效弹性模量及各向异性参数的表达式为，
【技术特征摘要】
1.一种强非均质性特殊储层岩石物理建模方法，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种强非均质性特殊储层岩石物理建模方法，其特征在于，所述步骤s1包括以下步骤，
3.根据权利要求2所述的一种强非均质性特殊储层岩石物理建模方法，其特征在于，所述步骤s2包括以下步骤，
4.根据权利要求3所述的一种强非均质性特殊储层岩石物理建模方法，其特征在于，所述步骤s33计...
【专利技术属性】
技术研发人员：顾雯，朱峰，邓勇，罗瑛，黄剑辉，尹照普，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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