[发明专利]一种横波速度的估算方法及装置

说明书

技术领域

本申请涉及岩石物理技术领域，特别涉及一种横波速度的估算方法及装置。

背景技术

横波资料是储层评价和流体识别的重要信息，常规声波测井资料中往往缺少横波资料，因此必须利用已有测井资料，结合岩石物理模型估算可靠的横波信息。最初的横波估算始于对岩石物理测试数据进行分析，早期研究结果发现：岩石的横波速度与岩石基质、孔隙度、孔隙形状(扁率)、泥质含量、压力等因素有关，对孔隙度和泥质含量较为敏感，因此在横波估算过程中必须综合考虑以上因素。

常用的横波速度估算方法可分为两大类：

1、基于岩石物理经验关系式的估算方法，如GreenBerg和Castagna等提出的纵、横波速度关系式；Eberhart-Phillips提出的横波速度与孔隙度、黏土矿物体积含量和地层有效压力关系式。该方法估算的横波速度受地域差异影响较大，因此精度较低。

2、基于岩石物理模型的预测方法，如Xu-White模型、Gassmann模型、等效介质理论模型及Pride模型。

以上方法中，应用较为广泛的是Xu-White模型，该模型考虑了岩石基质性质、孔隙度、孔隙形状对横波速度的影响。基于Xu-White模型的速度预测方式包括：(1)横波速度正演预测，将Kuster-Toksz方程或微分等效介质模型(DEM)与Gassmann模型相结合预测低频饱和岩石速度，这种预测方式受基质矿物模量、孔隙度和泥质含量的预测精度影响较大；(2)基于Xu-White模型的纵、横波速度测井约束反演，利用不同目标函数来约束进行迭代计算，直到反演纵波速度与测量值的误差在允许范围内，从而确定最优岩石物理参数，进而反演横波速度，由于该方法的目标函数反演的参数过多，而且同样需要确定基质矿物模量，因此多解性较强；(3)基于自适应基质矿物等效弹性模量反演的横波速度估算方法，该方法解决了基于Xu-White模型估算横波速度时基质矿物等效弹性模量很难估算的问题，但是该方法在弹性模量反演中仅采用测井纵波作为约束条件，这样做缺点在于：一方面由于反演过程中约束条件不够直接导致了估算的基质矿物体积模量和剪切模量具有很强的多解性，从而影响横波估算的可靠性；另一方面由于约束条件本身来至测井资料，单个约束条件很难避免测量误差对横波估算结果的影响。

因此，合理有效预测基质矿物体积模量和剪切模量是横波速度估算的关键。由于基质矿物模量受成岩作用、成岩后生改造作用、地层压力、温度、岩性等综合影响，造成同一基质矿物模量在不同地区差异较大。现有基质矿物模量预测方法包括：(1)基于岩石物理测试分析近似公式，通过实验室测量岩石骨架或者饱和流体岩石参数，采用岩石骨架—基质矿物模量或孔隙度—饱和岩石压缩系数近似公式计算基质矿物模量，该方法的测试分析成本昂贵，估算结果精度受近似公式影响较大；(2)等效介质理论法，该方法采用VRH模型进行计算，需已知岩石组分的基质矿物模量和体积百分比含量，由于岩石各组分的基质矿物模量和体积百分比含量估算不准确，且地区差异较大，因此导致计算结果误差较大；(3)直接统计法，选取岩石物性较均匀的地层，根据测井资料进行简单平均，从而获取基质矿物模量，该方法对于物性非均匀，岩石结构复杂的地层，误差较大；(4)多元拟合法，利用测井数据，按照基质矿物模量、孔隙度、泥质含量、有效压力和温度的多元函数关系式进行拟合，由于很难在测井数据中获得对应的有效压力和温度数据，因此该方法实用性不强；(5)基质矿物体积模量自适应提取法，适用于已知横波速度条件下反演基质矿物体积模量，由于横波速度和基质矿物剪切模量是配对关系，这与横波速度预测相矛盾；(6)自适应基质矿物等效弹性模量反演法，采用单参数作为约束条件导致反演的基质矿物等效弹性模量多解性强，并且仅用测井纵波作为约束条件很难避免测量误差，因此该方法反演的基质矿物等效弹性模量受测井纵波影响较大。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种横波速度的估算方法及装置，能够方便、精确地估算复杂储层的横波速度。

本申请实施例提供的一种横波速度的估算方法及装置是这样实现的：

一种横波速度的估算方法，包括：

获取测井数据，所述测井数据至少包括纵波速度、密度、孔隙度、含水饱和度以及泥质含量；

根据所述测井数据中的纵波速度估算横波速度，得到横波速度的初始预估值；