[发明专利]一种分析页岩地层岩石物理各向异性的方法

说明书

本发明公开了一种分析页岩地层岩石物理各向异性的方法，所述方法包括：收集页岩地层矿物含量、干酪根含量、孔隙流体含量和孔隙结构，所述矿物含量包含定向排列粘土、非定向排列粘土以及骨架矿物的含量；计算所述骨架矿物的等效弹性模量；计算所述骨架矿物以及所述非定向排列粘土的混合矿物的等效弹性模量；计算干岩石的等效弹性模量；计算混合流体的等效弹性模量；计算饱和岩石的等效弹性模量；计算页岩地层各向异性介质的等效弹性模量；计算水平和垂直方向上的纵横波速度以及各向异性参数。根据本发明的方法可以分析页岩地层岩石物理各向异性；相较于现有技术，本发明的方法过程简单、结果准确、实现难度低。

技术领域

本发明涉及地质勘探领域，具体涉及一种分析页岩地层岩石物理各向异性的方法。

背景技术

在进行地质资源的开发利用的过程中，为了确认地质资源点的开发价值、制定开发计划，需要获取地质资源点真实、详细的岩石物理特性。

但是，由于地层岩石的不可见性，通常技术人员是通过对实验测定或测井资料解释来对实际的地质资源点的岩石物理特性进行间接描述。或者进一步的，对实验测定或测井资料解释进行进一步分析，利用分析结果来预测实际的地质资源点的岩石物理特性。因此，在进行地质资源的开发利用前，需要针对实验测定或测井资料解释进行分析，获取尽可能详尽、准确的分析结果。针对实验测定或测井资料解释的分析结果会直接影响到最终得出的地质资源点的岩石物理特性描述。

发明内容

本发明提供了一种分析页岩地层岩石物理各向异性的方法，所述方法包括：

(1)收集实验测定或测井资料解释的页岩地层矿物含量、干酪根含量、孔隙流体含量和孔隙结构，所述矿物含量包含定向排列粘土、非定向排列粘土以及骨架矿物的含量；

(2)计算所述骨架矿物的等效弹性模量；

(3)计算所述骨架矿物以及所述非定向排列粘土的混合矿物的等效弹性模量；

(4)基于所述混合矿物的等效弹性模量和所述孔隙结构计算干岩石的等效弹性模量；

(5)基于所述孔隙流体含量以及所述干酪根含量计算混合流体的等效弹性模量，所述混合流体包括油、气、水以及干酪根；

(6)基于所述混合流体的等效弹性模量以及所述干岩石的等效弹性模量计算饱和岩石的等效弹性模量；

(7)结合由粘土矿物颗粒定向排列所引起的各向异性，基于定向排列的粘土含量以及所述饱和岩石的等效弹性模量计算页岩地层各向异性介质的等效弹性模量；

(8)基于所述页岩地层各向异性介质的等效弹性模量计算水平和垂直方向上的纵横波速度以及各向异性参数。

在一实施例中，在所述步骤(1)中所述定向排列粘土、所述非定向排列粘土含量以及所述孔隙结构由电镜扫描方法确定。

在一实施例中，在所述步骤(2)中用VRH模型计算所述骨架矿物的等效弹性模量。

在一实施例中，在所述步骤(3)中用DEM模型计算所述混合矿物的等效弹性模量。

在一实施例中，在所述步骤(4)中用SCA模型计算所述干岩石的等效弹性模量。

在一实施例中，所述孔隙结构包括球状孔隙、硬币状孔隙、盘状孔隙和针状孔隙四种孔隙类型及其纵横比参数。

在一实施例中，在所述步骤(5)中采用Wood模型计算所述混合流体的等效弹性模量。

在一实施例中，在所述步骤(6)中利用Gassmann模型计算所述饱和岩石的等效弹性模量。

在一实施例中，在所述步骤(7)中用Backus平均模型计算由粘土矿物颗粒定向排列所引起的各向异性。