[发明专利]盐胶结砂岩岩石物理模型的建立方法

权利要求书

1.一种盐胶结砂岩岩石物理模型的建立方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)首先根据测井、壁心分析资料获取岩石各组分参数，并根据岩石物理手册获取各组分纵、横波速度和密度值；然后设置岩石总孔隙度为石盐体积分量与岩石盐胶结后的有效孔隙度之和；

2)根据步骤1)获取的参数，依次使用Voigt-Reuss-Hill模型、修改的Xu-White模型、Wood模型和Gassmann方程四个等效模型，建立盐胶结砂岩岩石物理等效模型；

所述步骤2)包括如下子步骤：

①计算岩石基质等效模量和密度，所述岩石基质中包含石盐、黏土、石英、长石和白云石，石盐作为固体与矿物颗粒胶结在一起，成为岩石基质的一部分，不仅会影响岩石的体积模量，同时会增加岩石剪切模量；

②计算岩石骨架等效模量和密度；

③计算孔隙混合流体等效模量和密度；

④计算饱和岩石等效模量和密度；

⑤计算岩石的纵波速度、横波速度和密度；

当岩石为干岩石，即岩石孔隙中未充填任何流体时，则跳过所述步骤③和步骤④；当岩石孔隙中充填有流体时，则实施步骤③和步骤④；

3)利用已钻井实测资料对盐胶结砂岩岩石物理等效模型标定和验证，将壁心分析资料各组分体积含量作为模型输入，将模型模拟的盐胶结砂岩岩石弹性参数与井测数据对比，标定盐胶结砂岩岩石孔隙纵横比参数；

4)将模型用于流体/石盐替代，获取石盐替换为流体或流体替换为石盐情况的弹性参数，用以研究不同孔隙充填物类型和不同石盐含量情况下盐胶结砂岩岩石的弹性参数和地震振幅响应特征。

2.根据权利要求1所述的盐胶结砂岩岩石物理模型的建立方法，其特征在于，在所述步骤①中，利用Voigt-Reuss-Hill模型计算岩石基质等效模量，在Voigt-Reuss-Hill模型中，Voigt应变平均M_V是N种矿物混合物的等效弹性模量上限，Reuss应力平均M_R是等效弹性模量下限，Hill平均M_VRH是Voigt上限和Reuss下限的算术平均，即：

M_VRH＝(M_V+M_R)/2 (4)

其中，f_i，M_i分别是岩石基质第i个组成成分的体积分量和弹性模量；N为岩石基质组成成分的种类；

当式(2)至式(4)中M为岩石体积模量和剪切模量时，分别通过式(5)和式(6)计算岩石基质的等效体积模量K₀和等效剪切模量μ₀：

其中，K_i，μ_i分别是岩石基质第i个组成成分的体积模量和剪切模量；

同时，通过式(7)计算岩石基质的平均密度ρ₀：

其中，ρ_i是岩石基质第i个组成成分的密度。

3.根据权利要求2所述的盐胶结砂岩岩石物理模型的建立方法，其特征在于，在所述步骤②中，利用修改的Xu-White模型计算岩石骨架等效模量，即通过求解线性常微分方程(8)和(9)分别计算岩石骨架的等效体积模量和等效剪切模量：

其中，和分别为岩石盐胶结后的有效孔隙度为时的岩石骨架的等效体积模量和等效剪切模量；系数p和q定义为：

其中，岩石骨架为干岩石，v_s和v_c分别为岩石骨架中砂岩和泥岩的体积分量，砂岩为除黏土外的其他岩石基质，泥岩为黏土，且v_s＝1-v_c；α为孔隙纵横比，α_s和α_c分别为砂岩和泥岩孔隙纵横比；T_iijj(α)和F(α)为关于孔隙纵横比的函数，

同时，通过式(12)计算岩石骨架的平均密度ρ_dry：