[发明专利]页岩气储层地层压力计算方法及计算机可读存储介质

权利要求书

1.一种页岩气储层地层压力计算方法，包括：

基于测井资料，获取湿粘土弹性张量及砂质混合物弹性张量；

基于所述湿粘土弹性张量及所述砂质混合物弹性张量，获取等效页岩的弹性张量；

基于所述等效页岩的弹性张量，获取声波时差；

基于声波时差，获取页岩气储层地层压力；

其中，所述基于所述等效页岩的弹性张量，获取声波时差，具体公式为：

DT＝1/V_p (7)

其中，ρ表示岩石密度，C₃₃'为等效页岩的弹性张量的刚度分量，DT表示声波时差；

湿粘土混合物的弹性张量与湿粘土孔隙度呈线性负相关关系，而与粘土的矿物组分无关，因此，湿粘土弹性张量由湿粘土孔隙度单一确定，整个泥页岩的弹性张量由湿粘土孔隙度和砂质混合物的体积含量共同确定，与此同时，地层压力的变化只会影响岩石中软孔隙的开启和关闭，而软孔隙对总孔隙度的影响忽略不计，故影响泥页岩弹性张量的两个因素均不受异常压力的影响，模型计算出正常压实情况下岩石的速度或时差；

粘土与孔隙流体构成湿粘土混合物，而石英、长石、方解石、黄铁矿硬性矿物组成砂质混合物，模型的构成组分为湿粘土-砂质混合物-有机质三相，选用Backus平均公式来求取湿粘土-砂质混合物-有机质三相所构成的等效页岩的弹性张量。

2.根据权利要求1所述的页岩气储层地层压力计算方法，其中，所述基于测井资料，获取湿粘土弹性张量包括：基于测井资料，获取岩石总孔隙度、粘土体积含量，基于所述岩石总孔隙度及所述粘土体积含量获取所述湿粘土弹性张量，具体公式为：

其中，φ与f_c分别代表岩石总孔隙度和粘土的体积含量，κ为湿粘土孔隙度，即孔隙流体在湿粘土中的体积分数；为纯粘土弹性张量；C_ij为湿粘土的弹性张量，模型假设粘土具有横向各向同性的对称性，其弹性张量可由五个独立的参数表征：

中各独立参数的取值为：

3.根据权利要求1所述的页岩气储层地层压力计算方法，其中，所述基于测井资料，获取砂质混合物弹性张量包括：基于测井资料，获取砂质混合物组分、砂质混合物各组分体积含量及砂质混合物各组分弹性模量，基于所述砂质混合物组分、所述砂质混合物各组分体积含量及所述砂质混合物各组分弹性模量，通过Voight-Reuss-Hill模型计算，获取所述砂质混合物弹性张量，具体公式为：

其中，q为第q种砂质矿物，N为砂质矿物的种类个数，f_q是第q种砂质混合物组分的体积含量，M_q是第q种砂质混合物组分的弹性模量；Voigt和Reuss模型分别提供了等效岩石模量的上限M_V和下限M_R，对上下限进行算数平均得到M_H砂质混合物弹性模量，获得砂质混合物弹性模量后，砂质混合物的弹性张量可表示为：

其中：C_xy为砂质混合物的弹性张量，K和μ分别表示砂质混合物的体积模量和剪切模量。

4.根据权利要求3所述的页岩气储层地层压力计算方法，其中，所述基于所述湿粘土弹性张量及所述砂质混合物弹性张量，获取等效页岩的弹性张量包括：基于所述湿粘土弹性张量、所述砂质混合物弹性张量及有机质弹性张量，通过Backus平均公式计算，获取由湿粘土-砂质混合物-有机质构成的所述等效页岩的弹性张量，

其中，C_eff为等效页岩的弹性张量，C_ij'为该张量的各个分量，各分量可由湿粘土弹性张量、砂质混合物弹性张量、有机质弹性张量的弹性刚度分量求出：

C₁₂'＝C₁₁-c₁₁+c₁₂，

C₆₆'＝c₆₆

其中，c_ij表示湿粘土弹性张量、砂质混合物弹性张量及有机质弹性张量的弹性刚度分量，尖括号表示对其内属性按体积比进行加权平均。