[发明专利]一种地层的刚性系数的计算新方法

说明书

技术领域

本发明涉及石油勘探测井技术领域，特别涉及一种地层的刚性系数的计算新方法。

背景技术

刚性系数是以致密油气、页岩油气为代表的非常规油气藏在岩石力学测井评价过程中所必需的关键参数。它具体包括C₃₃、C₄₄、C₁₁、C₁₃及C₆₆等参数。其中C₆₆和C₁₁这两个刚性系数的测井计算方法是近年来非常规油气藏岩石力学测井评价领域的一个难点问题。为了解决这一难题，前人采用的思路是：首先从阵列声波测井资料提取的斯通利波中反演水平横波速度，然后将其与体积密度测井曲线结合来计算C₆₆；在此基础上进一步利用五个刚性系数之间的实验关系，来最终实现C₁₁等刚性系数的测井计算。这一做法存在明显的局限性，主要原因在于在快地层中，斯通利波中对水平横波度的敏感性差，提取误差大，可信度低。在文章“Determining formation shear-wave transverse isotropy from borehole stoneley-wave measurements，Xiaoming Tang，Geophysics.Vol.68，No.1，2003”中指出：从测井斯通利波中提取水平横波速度的做法一般只适用于慢地层。而且从斯通利波提取水平横波速度的过程也十分复杂，对一般技术人员而言实现难度大。

发明内容

本发明实施例提供了一种刚性系数计算方法，无需利用从阵列声波测井资料提取的斯通利波中反演出的水平横波速度来计算刚性系数，从而避开了水平横波提取过程，使得计算简便高效；更为重要的是该方法除适用于慢地层的刚性系数计算外，还适用于快地层的刚性系数计算，具有更宽的适用范围。该方法包括：

对岩芯样品进行声学各向异性测量和体积密度计算，获得岩芯样品的刚性系数、纵波各向异性系数和横波各向异性系数；

对岩芯样品进行X衍射测量，获得其粘土含量数据；

建立岩芯样品的纵波各向异性系数与其粘土含量的实验关系，岩芯样品的横波各向异性系数与其粘土含量的实验关系；

根据获得的岩芯样品的刚性系数，建立刚性系数C_11岩芯与C_33岩芯、C_44岩芯和C_66岩芯的关系；

利用目标井目标层位的常规测井资料，连续深度计算目标层位地层的粘土含量；

利用目标井目标层位的纵波速度、横波速度及体积密度测井曲线，连续深度计算目标层位地层的刚性系数C_33地和C_44地；

根据岩芯样品的纵波各向异性系数和其粘土含量的关系、地层的粘土含量及地层的刚性系数C_33地，连续深度计算地层的刚性系数C_11地；根据岩芯样品的刚性系数C_11岩芯与C_33岩芯、C_44岩芯和C_66岩芯的关系、地层的刚性系数C_33地、C_44地和C_11地，连续深度计算地层的刚性系数C_66地；

或，根据岩芯样品的横波各向异性系数和其粘土含量的关系、地层的粘土含量及地层的刚性系数C_44地，连续深度计算地层的刚性系数C_66地；根据岩芯样品的刚性系数C_11岩芯与C_33岩芯、C_44岩芯和C_66岩芯的关系、地层的刚性系数C_33地、C_44地和C_66地，连续深度计算地层的刚性系数C_11地。

在一个实施例中，所述岩芯样品的体积密度计算公式为：

其中，ρ_岩芯为岩芯样品的体积密度；

W_sat岩芯为岩芯样品的重量；

V_bulk岩芯为岩芯样品的体积。

在一个实施例中，所述岩芯样品的刚性系数的计算公式为：