[发明专利]岩石物理模型构建方法及装置

说明书

本发明公开了一种岩石物理模型构建方法及装置，该方法包括：确定水合物在悬浮模式下水合物沉积物的第一纵波速度及第一横波速度；确定水合物在接触模式下水合物沉积物的第二纵波速度及第二横波速度；根据水合物在悬浮模式下水合物沉积物的第一纵波速度及第一横波速度，水合物在接触模式下水合物沉积物的第二纵波速度及第二横波速度及水合物沉积物中水合物饱和度，构建岩石物理模型；岩石物理模型反映水合物沉积物的物性参数与水合物饱和度的关系。本发明构建的岩石物理模型，考虑水合物悬浮模式和接触模式的共同作用，同时考虑水合物饱和度对微观分布的影响，能够提高水合物沉积物预测结果的准确性，准确反映水合物沉积物的岩石物理特性。

技术领域

本发明涉及石油勘探技术领域，尤其涉及岩石物理模型构建方法及装置。

背景技术

本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明实施例提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。

天然气水合物具有储量巨大、埋藏浅，以及含天然气浓度高等优点，被誉为21世纪最理想的替代能源，具有巨大的发展潜力。由于天然气水合物特殊的沉积地理环境和物理学性质，对天然气水合物沉积物的岩石物性特征的研究比一般沉积物较为单薄。已发现的天然气水合物大多存在于新生代尤其是晚第三纪的松散沉积中，建立此类地层天然气水合物饱和度与弹性参数的关系，对于实际天然气水合物地震勘探、处理解释和资源评价都具有重要的意义。

实验室研究已发现天然气水合物存在表现流体的性质和固体骨架的性质的可能。现在已经研究了多种适用于模拟水合物沉积的岩石物理理论，包括加权经验公式、等效介质理论、三相Biot-type理论、修正的Biot-Gassmann理论等。

在松散天然气水合物沉积物岩石物理特征研究中，目前常用Helgerud等提出的等效介质理论预测含水合物沉积物的弹性性质。Helgerud等提出利用了水合物弹性模量等效介质理论，通过Dvorkin等人计算干海洋沉积物弹性模量的模型来计算水合物沉积物体积模量和剪切模量，然后通过Gassmann流体替换模拟饱和水合物的沉积储层的弹性特征。等效介质理论兼顾了弹性力学和统计学，考虑了传播介质的微观和宏观特性，对于裂缝、缝隙、孔隙、微孔洞等都具有广泛的实用性。

等效介质理论一般考虑松散水合物沉积物中充填水合物的分布情况有两种：(1)水合物的饱和度接近零值时，水合物悬浮在沉积物的孔隙中作为流体的一部分，不影响沉积物的岩石模量，此时水合物的微观分布可以称为悬浮模式；(2)沉积物的孔隙完全被水合物填充，水合物与周围沉积颗粒接触，作为沉积物骨架的一部分承载一部分压力负荷，减小了孔隙度，此时水合物的微观分布可以称为颗粒接触模式。

实验室研究发现，水合物微观分布与其形成条件、流体运移通道等密切相关，岩石复杂性导致在水合物孔隙中的存在形式多种多样，与颗粒可能接触也可能不接触；可能占据大的粒间孔隙，也可能分散于细粒岩石中。这就导致沉积孔隙中天然气水合物既表现流体的性质，又表现固体骨架的性质。在松散的水合物沉积物中，水合物的微观分布应当是悬浮模式和颗粒接触模式共同作用的结果。使用等效介质理论模拟时如果单纯地认为水合物的微观存在模式仅为悬浮模式或者颗粒接触模式，并未考虑水合物饱和度对水合物沉积物中微观分布的影响。即以单一的悬浮模式或者颗粒接触模型来构建岩石物理模型，会导致天然气水合物沉积物的预测结果不合理，预测结果不能很好的、准确的反映天然气水合物沉积物的岩石物理特性。

因此，现有的天然气水合物沉积物存在预测结果不合理，预测结果不能准确的反映其岩石物理特性的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种岩石物理模型构建方法，用以提高水合物沉积物预测结果的准确性，准确反映水合物沉积物的岩石物理特性，该岩石物理模型构建方法包括：

确定水合物在悬浮模式下水合物沉积物的第一纵波速度及第一横波速度；

确定水合物在接触模式下水合物沉积物的第二纵波速度及第二横波速度；