[发明专利]一种碳酸盐岩储层溶蚀孔隙体积含量预测方法

说明书

技术领域

本发明涉及碳酸盐岩油藏预测领域，尤其是一种碳酸盐岩储层溶蚀孔隙体积含量预测方法。

背景技术

目前，碳酸盐岩储层在世界油气分布中占有重要地位，其油气储量约占全世界油气总储量的50％，油气产量达全世界油气总产量的60％以上。碳酸盐岩储层通常发育多种类型孔隙，如裂缝、基质孔隙、溶蚀孔隙等，并且这些不同的孔隙类型大小形状不一，有的甚至可以跨越几个数量级。碳酸盐岩储层预测的难点就是要寻找高可采储量和高经济价值的优质储层，而溶蚀孔隙是影响碳酸盐岩储层油气储量和产能的重要因素。因此，溶蚀孔隙识别是碳酸盐岩储层勘探开发的关键因素。

利用地震速度预测碳酸盐岩储层孔隙类型的核心就是建立合适的碳酸盐岩石物理模型，用来表征碳酸盐岩储层的孔隙大小以及孔隙类型对速度的影响。因为碳酸盐岩储层孔隙类型同孔隙度一样对其地震特征影响非常大，相同孔隙大小情况下不同孔隙形状的储层速度会差别数千米每秒。

为了找到预测碳酸盐岩储层孔隙类型的方法，国内外许多学者做了诸多尝试。Cheng和(1979)针对一系列不同压力情形下测量的碳酸盐岩储层速度数据结果来估计储层孔隙类型，这种方法需要测量很多组实验室数据，不能推广到实际测井数据和地震数据。Anselmetti和Eberli(1999)利用速度偏离即利用实际测量的储层速度与利用Wyllie时间平均方程预测的储层速度之间的差值来评价孔隙类型，这种方法属于定性评价，不能定量评价各种孔隙类型的体积含量。Kumar和Han(2005)利用微分等效介质模型由速度来粗略估算不同类型孔隙的平均孔隙纵横比。Xu和Payne(2009)扩展了以往适合于砂泥岩的Xu-White模型，建立了适合于碳酸盐岩的Xu-Payne模型，新模型考虑了多种孔隙类型，并且可以估算孔隙类型。Sun和Wang(2011)提出利用微分等效介质模型和Gassmann方程将孔隙拆分的方法计算不同孔隙类型的体积含量。这几种方法虽然可以定量预测各种孔隙类型的体积含量，但是在对碳酸盐岩石物理建模过程中计算岩石骨架弹性模量都是微分等效介质模型，该模型是理论模型，假设条件苛刻，计算较为繁琐。实际应用中除了理论模型外，还有一类就是经验模型，很多学者建立了碳酸盐岩储层孔隙度、岩石基质弹性模量与岩石骨架弹性模量之间的经验公式。在实际生产应用中，最简便的方法是经验公式，特别是当工区内无钻井取心资料以及岩石物理实验室资料时，该方法具有很大的优越性。例如Nur等提出了临界孔隙度的概念，利用临界孔隙度建立了碳酸盐岩储层岩石骨架和岩石基质弹性模量之间的线性关系(Nur等，1992)。然而经典的临界孔隙度模型并没有建立碳酸盐岩储层岩石骨架与孔隙类型之间的关系，这样就无法表征孔隙类型对碳酸盐岩储层岩石骨架弹性模量的影响，进而无法进行碳酸盐岩储层不同孔隙类型的体积含量预测。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种碳酸盐岩储层溶蚀孔隙体积含量预测方法。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种碳酸盐岩储层溶蚀孔隙体积含量预测方法，包括以下步骤：

步骤一：获取碳酸岩储层纵波速度、横波速度、密度、孔隙度、矿物组分体积含量和流体饱和度；

步骤二：根据步骤一获取的碳酸岩储层纵波速度、横波速度和密度，计算实际测量的碳酸盐岩储层饱和岩石体积模量和剪切模量；

步骤三：选取碳酸盐岩储层岩石基质矿物组分的弹性模量和孔隙流体组成成分的弹性模量，计算碳酸盐岩储层岩石基质的体积模量、剪切模量以及孔隙流体的体积模量；

步骤四，将碳酸盐岩储层等效为双重孔隙介质，分别使用溶蚀孔隙纵横比和基质孔隙纵横比对溶蚀孔隙和基质孔隙进行表征，建立双重孔隙介质临界孔隙度模型，通过设定溶蚀孔隙的体积含量计算碳酸盐岩储层岩石骨架体积模量和剪切模量；

步骤五，利用盖斯曼方程计算碳酸盐岩储层饱和岩石的体积模量和剪切模量；

步骤六，将步骤五得到的碳酸盐岩储层饱和岩石的体积模量和剪切模量与步骤二得到的实际测量的碳酸盐岩储层饱和岩石体积模量和剪切模量进行比较，计算误差；

步骤七，利用非线性全局寻优算法修改步骤四中设定溶蚀孔隙的体积含量，顺序执行步骤四至步骤六，计算设定溶蚀孔隙条件对应的误差，获取最优的溶蚀孔隙体积含量。

优选的，所述步骤二中，实际测量的碳酸盐岩储层饱和岩石体积模量和剪切模量公式如下：

式中，表示实际测量的碳酸盐岩储层饱和岩石体积模量，表示实际测量的碳酸盐岩储层饱和岩石剪切模量。