[发明专利]一种疏松砂岩地层测井横波速度预测方法

说明书

本发明涉及一种疏松砂岩地层条件测井横波速度预测方法，其特征在于包括以下内容：1)输入数据为纵波速度、孔隙度、矿物含量、含水饱和度、地层温度和地层压力数据；2)利用Reuss公式计算饱和水疏松砂岩的等效纵波模量；3)利用纵波模量形式的Gassmann流体替换公式计算饱和水条件下的纵波速度；4)利用Greenberg‑Castagna公式和矿物含量曲线，计算出饱和水状态下的横波速度；5)利用原始Gassmann流体替换公式，计算出含油气状态下疏松砂岩地层的横波速度。

技术领域

本发明涉及一种疏松砂岩地层测井横波速度预测方法，属于测井资料处理技术领域。

背景技术

目前业界主要采用Xu-White岩石物理模型方法进行疏松砂岩地层测井横波速度预测。该方法首先利用Wyllie公式计算出固体矿物混合物的纵波、横波速度和密度，其次将固体矿物混合物的速度和密度代入到Kuster-Toksoz等效模量公式中，计算出干岩石状态下的纵波速度和横波速度，最后利用Gassmann流体替换公式计算出岩石含油气状态下的横波速度(图1)。利用Xu-White方法在疏松砂岩地层进行横波速度预测存在如下问题：1.Wyllie时间平均公式只能用于压实良好的固结砂岩，对于疏松砂岩，Wyllie时间平均公式计算出的固体矿物混合物的速度与真实值之间存在明显偏离；2.Kuster-Toksoz等效模量公式中重要参数--孔隙扁度只能用于描述固结良好岩石的孔隙结构特征(球状、针状、盘状和硬币状等)，对于疏松砂岩地层，由于岩石内部存在大量彼此几乎互不接触的颗粒，孔隙结构无法用孔隙扁度表征。由于上述条件的限制，传统Xu-White方法不能准确预测出疏松砂岩地层中的横波速度。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种用于疏松砂岩地层测井横波速度预测方法,为疏松砂岩地层开展测井岩石物理分析、AVO正演模拟和叠前反演建模提供必不可少的基础资料。

为实现上述目的，本发明提供一种疏松砂岩地层条件测井横波速度预测方法，包括以下步骤：

1)收集需要进行横波速度预测井的相关数据；

2)通过Reuss公式计算疏松砂岩地层的岩石混合物的等效纵波模量；

3)结合步骤1)中收集的数据和步骤2)中得到的等效纵波模量，利用纵波模量形式的Gassmann流体替换公式计算饱和水状态下的纵波速度；

4)利用Greenberg-Castagna公式和矿物含量曲线，计算出饱和水状态下的横波速度；

5)基于流体替换前后剪切模量不发生改变的认识，计算出含油状态下疏松砂岩地层的横波速度。

其中，所述步骤1)中的相关数据包括测井曲线、地层温度和地层压力数据；

其中，所述测井曲线包括纵波速度、密度、孔隙度、矿物含量和含水饱和度曲线。

其中，所述步骤2)中的Reuss公式为：

其中，M₀为岩石混合物的等效纵波模量，M_i为岩石混合物中每个构成矿物的纵波模量，f_i为岩石混合物每个构成矿物所占的比例，N为矿物个数。

其中，M_i对于每个矿物为固定值，f_i的大小为测井矿物含量曲线的值。

其中，所述步骤3)中的纵波模量形式的Gassmann流体替换公式为：