[发明专利]岩石物理建模方法及装置

说明书

本发明公开了一种岩石物理建模方法及装置。其中，该方法包括：获取火山岩矿物组分含量，并基于所述火山岩矿物组分含量计算混合矿物的弹性模量；基于所述火山岩岩石中的孔隙类型确定各类孔隙的孔隙参数，其中，所述孔隙参数包括：孔隙度和孔隙纵横比；基于所述火山岩各类孔隙的孔隙参数将孔隙加入岩石基质，并计算干岩石骨架的体积模量和剪切模量；基于所述混合矿物的弹性模量、所述干岩石骨架的体积模量和所述剪切模量建立火山岩岩石物理模型。本发明解决了相关技术中由于火山岩储层具有非均质性特点，导致难以建立火山岩的岩石物理模型的技术问题。

技术领域

本发明涉及岩石模型构建技术领域，具体而言，涉及一种岩石物理建模方法及装置。

背景技术

相关技术中，在石油勘探领域，针对火山岩岩石的勘探，由于火山岩岩性种类复杂，根据SiO₂的含量可分为超基性岩，基性岩，中性岩，酸性岩以及碱性岩五大类， 其中每一种岩性都有成为油气储层的可能。由于火成岩成岩环境、成分、结构、后期 改造的多样性，使各种火山岩岩性呈现交互性和过渡性，加大了火山岩油气储层的研 究难度。除此之外，火山岩中的孔隙类型复杂多样，包括形成于沉积阶段的原生孔隙， 例如原生气孔、粒内孔、粒间孔等，以及形成于成岩及后生作用的次生孔隙，例如溶 蚀孔等。孔隙结构的不规则性和孔隙流体性质的差异性，导致火山岩具有很强的非均 质性，制约了油气勘探的进程。

岩石物理学在地震属性和储层参数之间架起了一座桥梁，它不仅会为地球物理资料的正反演提供知识基础和必要的数据资料，而且可以降低地震解释的风险。火山岩 多种矿物含量的计算方法主要为最优化测井解释。研究岩石物理性质通常将岩石简化 为双相介质。岩石骨架由一种矿物组成，为一相；孔隙流体由液体或气体组成，为另 一相。从岩石的结构方面出发，各种理论模型大致可分为三类：对矿物的性质进行体 积平均的有效介质理论，如Wood方程和Wyllie时间平均方程；研究岩石内部球形孔 隙、椭球形孔隙及裂缝对岩石性质影响的自适应理论，如Gassman方程、Biot理论及 模型；研究岩石颗粒的有效弹性的接触理论，如Hertz理论、Mindlin 理论及Digby模型。目前发展较为成熟的岩石物理模型和相关理论大部分都是国外针 对碎屑岩及碳酸盐岩地层进行研究得到的，而针对具有较强非均质性的火山岩储层， 至今还没有成熟的岩石物理模型。在火山岩矿物计算方面，主要有模拟退火法，遗传 算法等等，但是在实际应用过程中容易产生早熟收敛的问题，且编程较难实现。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种岩石物理建模方法及装置，以至少解决相关技术中由于火山岩储层具有非均质性特点，导致难以建立火山岩的岩石物理模型的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种岩石物理建模方法，包括：获取火山岩矿物组分含量，并基于所述火山岩矿物组分含量计算混合矿物的弹性模量；基于所 述火山岩岩石中的孔隙类型确定各类孔隙的孔隙参数，其中，所述孔隙参数包括：孔 隙度和孔隙纵横比；基于所述火山岩各类孔隙的孔隙参数将孔隙加入岩石基质，并计 算干岩石骨架的体积模量和剪切模量；基于所述混合矿物的弹性模量、所述干岩石骨 架的体积模量和所述剪切模量建立火山岩岩石物理模型。

可选地，获取火山岩矿物组分含量的步骤，包括：与外部数据系统建立连接，并 基于所述外部数据系统获取所述火山岩的矿物类型，其中，所述火山岩的矿物类型包 括：硅质矿物和铁镁矿物；基于所述火山岩的矿物类型建立火山岩体积解释模型，其 中，所述火山岩体积解释模型包括下述至少之一的矿物组分：孔隙、石英、长石、铁 镁矿物和凝灰质；选取对应于多种矿物组分的测井曲线，其中，所述测井曲线包括下 述至少之一：补偿中子孔隙度、密度、声波时差和伽马；基于选取的测井曲线建立测 井响应方程，其中，通过所述测井响应方程计算每种所述矿物组分的体积含量。

可选地，在获取火山岩矿物组分含量之后，所述建模方法还包括：确定与每种矿物组分含量对应的含量约束条件；基于所述测井响应方程和所述含量约束条件，确定 目标函数，其中，所述目标函数用于计算每种矿物组分的体积含量值。