[发明专利]基于岩石多重孔隙结构的弹性波响应模型建模方法

权利要求书

1.基于岩石多重孔隙结构的弹性波响应模型建模方法，其特征在于，该基于岩石多重孔隙结构的弹性波响应模型建模方法包括：

步骤1，依据实验室偏光显微镜观察结果得到岩石矿物成分及含量，计算岩石基质的弹性模量；

步骤2，基于压力—孔隙闭合理论，推导裂隙密度与压力间的关系式，求取实际储层岩石的孔隙结构参数；

步骤3，使用等效介质理论模型将不同孔隙结构的孔隙加入岩石基质中，计算岩石骨架的弹性模量；

步骤4，利用Wood混合孔隙流体,计算流体的等效体积模量；

步骤5，基于挤喷流原理，将流体加入岩石骨架,得到饱和岩石的弹性模量,进而可计算不同频率下饱和流体岩石的纵横波速度；

在步骤1中，依据实验室偏光显微镜观察结果得到岩石矿物成分及含量，利用Voigt-Reuss-Hill方程计算岩石基质的弹性模量：

其中M_VRH是矿物基质的弹性模量，f_i和M_i分别是第i种组分的体积含量和弹性模量，N是矿物组分的总数量；

在步骤2中，仅含硬孔隙岩石的等效弹性模量与较高有效压力情况下的弹性模量(K^h、μ^h)近似相等，其中K^h为高频体积模量，μ^h为高频剪切模量，通过CT扫描成果得到硬孔隙的含量φ_s；

在得到硬孔隙的含量以后，给出有效压力p下未闭合的所有软孔隙的最小初始纵横比值αⁱ的计算公式:

式中ε_p表示有效压力p下未闭合软孔隙的累积裂隙密度，ε₀表示零有效压力下岩石中的初始裂隙密度，K_d(ε_p)表示岩石在有效压力p下的体积模量，从实验数据中求取，ε为裂隙密度，p为有效压力的大小，K^h为高频体积模量大小；

在步骤3中，向岩石的基质中加入硬孔隙，来计算仅含硬孔隙的干岩样模量，计算公式如下：

其中K_VRH、μ_VRH为岩石基质的体积模量和剪切模量，采用步骤1计算可得，P、Q为形状因子，硬孔隙时默认为1，K^h、μ^h为仅含硬孔隙时岩石的体积模量和剪切模量，φ_s为硬孔隙的含量；

加入硬孔隙以后，再从小到大依次加入不同孔隙纵横比分布的软孔隙，采用(4)式计算此时的岩石干岩样模量：

其中K_di、μ_di分别为孔隙纵横比为αⁱ时的岩石干岩样体积模量和剪切模量，ν^h为仅含硬孔隙的泊松比，从实验数据得到，αⁱ为有效压力p下未闭合的所有软孔隙的最小初始纵横比值αⁱ；

在步骤4中，利用Wood混合孔隙流体,计算流体的等效体积模量：

其中k_f代表混合流体的体积模量，S_i、k_fi代表第i种流体组分的体积含量和体积模量；

在步骤5中，利用Gassmann方程，对干燥硬孔隙进行流体置换，而后基于喷射流理论即可得到饱和流体岩石的不同频率的体积模量和剪切模量表达式：

μ_sat(ω,i)＝μ_di (6)

其中ω为圆频率，K_sat(ω,i)，μ_sat(ω,i)分别为频率为ω,孔隙最小纵横比为αⁱ时的体积模量和剪切模量，K_di、μ_di分别为孔隙纵横比为αⁱ时的岩石干岩样体积模量和剪切模量，φ_s为硬孔隙的含量，k_f代表混合流体的体积模量，K_pf(ω)表示有效压力为p条件下的岩石体积模量。