一种随压力变化的孔隙介质横波速度预测方法，对测量配位数进行拟合并且加权，得到配位数Cp，将配位数Cp代入考虑压力变化的Digby公式得到Kdry，将配位数Cp代入考虑压力变化的Mindlin公式中得到μdry，将Kdry与μdry代入Gassmann方程的变形公式中计算预测纵波速度由此得到加权系数W；将加权系数W代入公式（2），得到配位数Cp，得到Cp之后，把Cp值代入公式（8）中得到干岩石的切变模量μdry，进而将μdry代入Gassmann方程的变形公式中计算得到预测横波速度依据随压力变化的横波速度可以建立包括四维AVO模型及弹性阻抗模型等，进而预测开发阶段储层压力变化的油气藏属性；这种预测得到的随压力变化的横波速度更加符合实际储层变化情况。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于地震勘探中岩石物理领域，具体涉及一种随压力变化的横波速度预测方法。
技术介绍
通过AVO分析，地球物理学家可以更好地评估油气藏岩石属性，包括孔隙度、密度、岩性与流体属性，而横波速度是建立AVO模型、转换波分析过程中的一个不可缺少的弹性参数。多数情况下研究工区是没有横波速度测井资料的；人们通常用纵横波速度比为常数来代替横波速度，但是对于不同的介质纵横波速度比应该是不同的，这样的假设不合理。因此很多的地球物理学者都在研究横波速度的预测方法。有经验公式，也有基于岩石物理理论的。Pickett于1963年给出了灰岩的纵横波关系Vs=Vp/l.9，对于白云岩他则给出了 Vs=Vp/l.8。Castagna等人于1993年将这个公式进行了修改，灰岩为Vs=-0.055Vp2+l.017Vp-l.031，而白云岩则为Vs=0.583Vp-0.078，他同时还提出了碎屑岩的纵横波速度关系式为Vs=0.804Vp-0.856。比较著名的经验公式包括Castagna等人在1985年提出的著名的泥岩线为Vs=0.862Vp-l.172。Gardner于1974年给出了不同的岩性之间的速度与密度的关系，其中它的平均变换式为P =0.23V°_25，这个平均变换式是对所有岩性的速度与密度关系的最佳拟合，它适合于所有岩性，不仅仅适用用某种岩性。而Castagna于1993年又对Gardner的公式进行了扩充，得到了不同岩性的速度与密度之间的关系:对于砂岩有P = MwO2'对于页岩有Z7 = ^K2b5，对于石灰岩有P = a243C225，对于白云岩有P = 0.226V；243，对硬石膏则是广= (U)fK)C'。Wyllie等人在1958年和1963年陆续提出了充满盐水的孔`隙介质的孔隙度与速度之间的经验关系:l/V=(l-(j5)/VM+(j5/Vfl，其中V为岩石的整体速度，Vma为岩石骨架的速度，Vfl为孔隙流体的速度，Φ为孔隙度。这个公式还通常可以写成层间旅行时的表达式:Λ?=(1_Φ) Λ--+Φ Atfl，其中At代表整个岩层的旅行时，Atma为骨架的旅行时，而Atfl为孔隙流体的旅行时，而Wyllie的这个时间平均公式还包括许多假设和限制，如:这个方程要用于孔隙流体是盐水的情形，用于深度小于2700米的岩石，而且这个岩石的胶结程度和固结程度要很好，并且孔隙度为中等。当某些测井曲线缺失的时候，或者地震振幅异常都可以应用这些期限进行质量监控，但是这些公式对于岩性的依赖很强，而且依赖于局部条件，而Mavko等人多次在他们的书中提到:“这些关系公式都是经验公式，因而严格来说它们只能用在当时研究的岩石上”，因此这些经验公式不具有普遍性。随着岩石物理理论的完善，基于岩石物理理论的横波速度预测方法逐渐成为研究的主流。如 Greenberg 和 Castagna 于 1992 年利用 Biot-Gassmann Theory (BGT)进行横波速度的预测，也就是假设在纵横波速度之间存在一个稳固的关系同时假设固体岩石成分之间的混合定律是线性的。J0rstad等人于1999年根据基于内含物的有效介质理论进行横波速度的预测，并且得出结论，即使有效介质理论比回归统计方法更加复杂，但是它仍然有优势因为它可以将泥岩的影响以及孔隙形状的影响体现在公式中。许多地球物理学家都喜欢用Gassmann方程进程横波速度的预测，这是因为Gassmann方程的大部分参数如颗粒的体变模量Kma与切变模量μ ma等都是很好获得的，因此很多方法的给出无论是对于砂岩还是对碳酸盐都是基于Gassmann方程的。不过在Gassmann方程中干岩石的体变模量与切变模量是个很难解决的问题，因此很多的地球物理学家给出了干岩石体变模量与切变模量的计算方法，知道了干岩石的体变模量与切变模量，岩石的纵横波速度就很好获得。Xu和White将Kuster和Toks5z于1974年建立的理论与差分有效介质理论结合,进行岩石弹性模量的计算，具体表现为利用孔隙纵横比来表征砂泥成分之间的关系。Nolen-Hoeksema与Wang Zhijing于1996年根据实验室测得的干岩石的横波速度,利用Gassmann方程计算出干岩石的弹性模量，进而用到流体饱和岩石的横波速度预测中。在2006年的时候Lee提出的用固结参数联系基质弹性模量与骨架弹性模量之间的关系，通过实测纵波速度与预测纵波速度的比较得出固结参数，然后利用固结参数计算横波速度。2008年孙福利等人利用实际的数据对Lee的方法进行了验证，并且提出了固结参数的取值范围。但是这些方法均未考虑到压力对介质属性的影响。比如在实际生产中，随着油田开发的进行，无论是注水还是注气，储层压力是会发生变化的。而在CCS(碳捕捉与封存)技术中，我们知道在CO2注入地下及C02-E0R的过程中，注入井点的压力大而生产井点的压力较小。随着CO2的不断注入，包括在CO2地质封存的不同阶段(注入过程中、注入完毕和注入完成后相当长的时间内)，储层内孔隙压力会发生很大变化，会使得差异压力发生变化，从而干岩石的体变模量和切变模量也发生了变化，那么纵横波速度也会随着发生变化。利用四维地震监测CO2在地下封存的状态过程中，无论是四维地震解释还是四维AVO反演、弹性阻抗反演，都需要利用随压力变化的横波速度才能进行。
技术实现思路
·本专利技术的目的在于提供一种随压力变化的孔隙介质横波速度预测的方法，利用采集的数据进行储层横波速度的预测，预测的横波速度更加符合实际情况。为实现上述目的，本专利技术采用如下的技术方案:本专利技术包括以下步骤:I)采集数据:采集岩石的孔隙度Φ，岩石的体积密度P，流体的体变模量Kf，实际纵波速度Vp_SUMd，岩石骨架的体变模量Kma，岩石骨架的切变模量μ ma，差异压力P，测量配位数Cp’，岩石颗粒变形之前接触区域的半径a与岩石颗粒的半径R ；对测量配位数Cp’进行加权，得到配位数Cp的公式(2)，式中W为加权系数:Cp=W*Cp’(2)2)利用配位数Cp以及Digby公式得到干岩石的体变模量Kty，利用配位数Cp以及Mindlin公式得到干岩石的切变模量μ ，然后根据得到的干岩石的体变模量Ktey、干岩石的切变模量μ dry以及Gassmann方程的变形公式，得到含有加权系数W的预测纵波速度Vpsm，根据预测的纵波速度等于测量的实际纵波速度Vpnreasural,得到加权系数W ；3)根据加权系数W以及Mindlin公式，得到干岩石的切变模量μ ，将干岩石的切变模量μ dry代入Gassmann方程的变形公式中得到预测横波速度^4)依据预测横波速应K 建立四维AVO模型及弹性阻抗模型，预测开发阶段储层压力变化的油气藏属性。所述步骤I)中测量配位数Cp’是通过以下过程得到的:对C；与eH进行线性拟合得到测量配位数与孔隙度的关系，如公式(I)所示:C； =11.759θ1_φ-12.748(I)。所述步骤2)中加权系数W是通过以下过程得到的:利用Gassmann方程的变形公式进行纵横波速度的预测，公式(3)-(5)为Gassmann方程的变形公式:本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种随压力变化的孔隙介质横波速度预测方法，其特征在于，包括以下步骤：1）采集数据：采集岩石的孔隙度φ，岩石的体积密度ρ，流体的体变模量Kf，实际纵波速度Vpmeasured，岩石骨架的体变模量Kma，岩石骨架的切变模量μma，差异压力p，测量配位数Cp“，岩石颗粒变形之前接触区域的半径a与岩石颗粒的半径R；对测量配位数Cp“进行加权，得到配位数Cp的公式（2），式中W为加权系数：Cp=W*Cp“????????????（2）2）利用配位数Cp以及Digby公式得到干岩石的体变模量Kdry，利用配位数Cp以及Mindlin公式得到干岩石的切变模量μdry，然后根据得到的干岩石的体变模量Kdry、干岩石的切变模量μdry以及Gassmann方程的变形公式，得到含有加权系数W的预测纵波速度根据预测的纵波速度等于测量的实际纵波速度Vpmeasured，得到加权系数W；3）根据加权系数W以及Mindlin公式，得到干岩石的切变模量μdry，将干岩石的切变模量μdry代入Gassmann方程的变形公式中得到预测横波速度4）依据预测横波速度建立四维AVO模型及弹性阻抗模型，预测开发阶段储层压力变化的油气藏属性。FDA0000403357790000012.jpg,FDA0000403357790000013.jpg,FDA0000403357790000011.jpg,FDA0000403357790000014.jpg...
【技术特征摘要】
1.一种随压力变化的孔隙介质横波速度预测方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)采集数据:采集岩石的孔隙度Φ，岩石的体积密度P，流体的体变模量Kf，实际纵波速度Vp_SUMd，岩石骨架的体变模量Kma，岩石骨架的切变模量μ ma，差异压力P，测量配位数cp’，岩石颗粒变形之前接触区域的半径a与岩石颗粒的半径R ； 对测量配位数Cp’进行加权，得到配位数Cp的公式(2)，式中W为加权系数: Cp=ff*C；(2) 2)利用配位数Cp以及Digby公式得到干岩石的体变模量Kty，利用配位数Cp以及Mindlin公式得到干岩石的切变模量μ dl7，然后根据得到的干岩石的体变模量Kdl7、干岩石的切变模量μ 以及Gassmann方程的变形公式，得到含有加权系数W的预测纵波速度，根据预测的纵波速度等于测量的实际纵波速度Vpnreasural,得到加权系数W ； 3)根据加权系数W以及Mindlin公式，得到干岩石的切变模量μ，将干岩石的切变模量μ dry代入Gassmann方程的变形公式中得到预测横波速度K、; 4)依据预测横波速度，建立四维AVO模型及弹性阻抗模型，预测开发阶段储层压力变化的油气藏属性。2.根据权利要求1所述的一种随压力变化的孔隙介质横波速度预测方法，其特征在于，所述步骤I)中测量配位数Cp’是通过以下过程得到的:对Cp’与e1—1*.进行线性拟合得到测量配位数与孔隙度的关系，如公式(I...
【专利技术属性】
技术研发人员：李琳，马劲风，王香增，高瑞民，江绍静，黄春霞，刘立，
申请(专利权)人：西北大学，陕西延长石油集团有限责任公司研究院，
类型：发明
国别省市：
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