[发明专利]一种致密碳酸盐岩声波速度估计方法及系统

说明书

本发明提供了一种致密碳酸盐岩声波速度估计方法及系统，属于岩石物理领域。该致密碳酸盐岩声波速度估计方法利用致密碳酸盐岩的岩石物理实验数据或者邻井实测数据预测目标井的声波速度；所述岩石物理实验数据包括：利用岩石物理实验获得的纵波速度、横波速度、密度和孔隙度；所述邻井实测数据包括：通过邻井实测获得的纵波速度、横波速度、密度和孔隙度测井曲线。本发明方法充分利用了致密碳酸盐岩本身的一些岩石物理特征，保证了结果准确的前提下，在速度估算过程中做最大程度的参数简化。本发明计算效率高，精度好。

技术领域

本发明属于岩石物理领域，具体涉及一种致密碳酸盐岩声波速度估计方法及系统。

背景技术

声波速度是地震勘探中最重要的弹性参数，对于碳酸盐岩来说目前工业上最广泛使用的预测方法有两大类：经验公式法和等效介质模型法。经验公式法的优势在于计算效率高(如Castagna公式和Krief公式)，但其在原理上往往把岩石速度的差异简单归因于孔隙度的变化。这一假设在砂岩储层段适用性更强。而对于碳酸盐岩，孔隙结构对速度同样影响很大，这类方法的应用效果难免受到局限。等效介质模型方法对整个岩石微观结构描述十分详细(如DEM模型，KT模型和SCA模型)，在声波速度预测时考虑的是各种内部矿物组分、流体流动和孔隙散射等因素的综合影响。但是，在实际生产中这些微观参数是难以获得的。此外，这些模型往往内部隐含着许多迭代过程，计算效率较低，数据量大情况下无法大规模使用。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种致密碳酸盐岩声波速度估计方法，能根据区域岩石物理实验数据或邻井实测数据计算目标井位声波速度。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种致密碳酸盐岩声波速度估计方法，所述方法利用致密碳酸盐岩的岩石物理实验数据或者邻井实测数据预测目标井的声波速度；所述岩石物理实验数据包括：利用岩石物理实验获得的纵波速度、横波速度、密度和孔隙度；所述邻井实测数据包括：通过邻井实测获得的纵波速度、横波速度、密度和孔隙度测井曲线。

所述方法包括：

(1)对致密碳酸盐岩进行岩石物理实验获得纵波速度、横波速度、密度和孔隙度，或者通过邻井实测获得纵波速度、横波速度、密度和孔隙度测井曲线；

(2)利用步骤(1)测得的数据计算得到体积模量和临界孔隙度值；

(3)以体积模量开根号的值作为横坐标，以纵波速度作为纵坐标，对两者进行拟合，得到拟合常数b和c；以横波速度为横坐标，以纵波速度为纵坐标，对两者进行拟合，得到拟合常数a和b,其中a、c为斜率，b为截距；

(4)利用所述临界孔隙度值、目标井的孔隙度、目标井的矿物组分计算得到目标井的体积模量；

(5)利用目标井的体积模量预测目标井的纵波速度和横波速度。

所述步骤(2)中的利用步骤(1)测得的数据计算体积模量的操作包括：利用下式计算体积模量：

其中，V_p、V_S、ρ分别为步骤(1)测得的纵波速度、横波速度、密度，K为体积模量，μ为剪切模量。

所述步骤(2)中的利用步骤(1)测得的数据计算临界孔隙度值的操作包括：利用下式计算临界孔隙度值：

其中，为临界孔隙度；为步骤(1)测得的孔隙度；

K_p是流体引起的附加模量，在干燥状态下，K_p为0；

下标V和R分别代表矿物的Voigt界限和Reuss界限；