[发明专利]一种非常规致密储层的相控压缩系数地震预测方法

说明书

技术领域

本发明属于石油天然气地震勘探技术领域，涉及在岩相控制下计算储层岩石力学参数压缩系数方法，具体是一种非常规致密储层的相控压缩系数地震预测方法。

背景技术

致密油气藏(如页岩)本身具有低孔、低渗的特征，一般而言都需经过大规模压裂改造才能获得商业产量。为了保障压裂成功率，首先需要对储层力学特性有较明确的认识。

岩石压缩系数是岩石弹性能量的度量参数，是岩性、孔隙压力、上覆压力及地层中不同方位的应力等因素的复杂函数，被广泛应用于油藏弹性产能的评价及动态地质储量计算等油藏工程的各种计算中。

如何利用地震资料在钻前有效预测岩石力学参数，是目前行业内的一个研究热点，它不但有利于致密油气储层地质甜点的预测，更有利于致密油气储层工程甜点的预测，得出对钻井工程有用的信息。目前用地震资料计算岩石力学参数的文献很少，其中大部分是对页岩油气“甜点”的储层参数预测的应用，后来被尝试应用在致密油气储层上，但是还没有形成确定的理论体系，属于探索阶段。还有一部分着重研究力学参数的特征，以及利用力学参数研究裂缝和地应力等。

目前对压缩系数的求解方法主要有以下几种：

(1)体积法

描述介质所受压力与体积变化关系的参数。普通无孔固体只有一个压缩系数，定义为：

式中，V₀是介质的初始体积；p是介质外表面受到的净水压力。

(2)弹性模量法

李传亮教授指出，先测定岩石的孔隙度和弹性模量，通过公式计算岩石骨架固体物质的弹性模量E_s，再求得固体物质的压缩系数C_s。

进而求得岩石的压缩系数：

(3)经验公式法

Hall图版经验公式：

Newman经验公式(在静水压力下)：

其中，φ为孔隙度。

目前对于压缩系数的研究主要集中在如何计算和测定上，如采用Hammerlindl法，Hall图版法和Newman法；这些经验公式存在共同的错误：当受力情况与岩性条件相同时，压缩系数随孔隙度的增大而减小，而实际上孔隙度越大岩石越疏松，压缩系数就越大，这些经验公式是不合理的。

用地震资料来计算的例子还没有发现；用压缩系数来识别油气的实例多集中在测井资料上，尚未看到用地震资料计算压缩系数的实践案例。通过大量实验研究，最显著的是对苏里格东部、西部共二十多口井的数据分析，得出的压缩系数和泊松比共同交会能识别气层。具体见后面的岩石物理分析过程。用地震资料在计算压缩系数时，为提高精度，采用相控技术将地层分成几类，我们需要的通常是在储层里面计算压缩系数。

鄂尔多斯盆地上古生界下石盒子组是一套以大型河流－三角洲沉积为主的地层，沉积微相为水下分流河道，砂体薄、致密，为典型的致密储层。对鄂尔多斯盆地盒8致密气储层岩石力学特征、地震预测方法进行了探索，在前人研究的基础上，首次提出了相控下压缩系数的地震预测方法，首次将压缩系数用于工程甜点预测，展示了岩石力学参数在鄂尔多斯盆地致密储层尤其是含气层预测中的应用前景。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术中存在的问题，提供一种非常规致密储层的相控压缩系数地震预测方法，以提高计算压缩系数的精度。

本发明的技术方案是：一种非常规致密储层的相控压缩系数地震预测方法，是在岩相控制下，排除泥岩影响，应用地震反演弹性参数计算储层的压缩系数，实现地震预测岩石力学参数-压缩系数，通过压缩系数和泊松比交会分析进行气水识别，包括如下步骤：

(1)应用测井资料的伽马和饱和度曲线进行岩相划分，并且应用坐标旋转的方法建立纵波阻抗AI、横波阻抗SI弹性参数的岩相识别关系式；

(2)应用地震资料反演得到纵波速度Vp、横波速度Vs、纵、横波阻抗弹性参数；

(3)将地震反演的纵、横波阻抗弹性参数代入应用测井资料建立的岩相识别关系式，得到不同岩相数据体；

(4)利用地震反演弹性参数计算体积模量K，

体积模量计算公式为：

为避免反演的误差积累，避免使用数量级较小的密度，使用阻抗速度类的参数参与运算。用阻抗和速度来代替密度参与计算，体积模量公式变为：

(5)压缩系数的计算方法：

压缩系数定义为体积模量的倒数，即：压缩系数Cc＝1/K；