[发明专利]一种根据声波时差和密度反演孔隙扁度进行储层渗透性评价的方法

摘要

本发明涉及一种根据声波时差和密度反演孔隙扁度进行储层渗透性评价的方法，收集岩石的特征和物性参数；计算饱和岩石的体积模量和剪切模量；计算岩石基质的体积模量和剪切模量和流体的体积模量；给定初始的孔隙扁度，计算干岩石骨架模量比随孔隙度的变化关系：计算干岩石骨架的体积模量与剪切模量；计算流体饱和岩石的体积模量和剪切模量；把正演计算得到的体积模量和剪切模量与实际测量的体积模量和剪切模量进行比较，计算它们之间的误差：采用非线性全局寻优算法修改给定的孔隙扁度，在得到准确的干岩石骨架模量后，用于速度预测、流体替换、孔隙度和饱和度反演和测井参数评价。

主权项

一种根据声波时差和密度反演孔隙扁度进行储层渗透性评价的方法，其特征在于：具体步骤包括：(1)收集岩石的纵波速度、横波速度和密度声学特征参数，岩石的孔隙度、泥质含量、流体饱和度和组成矿物模量物性参数；(2)根据岩石纵波速度Vp、横波速度Vs、密度ρ等参数，利用下式计算饱和岩石的体积模量和剪切模量； K sat mea = ρ V p 2 - 4 3 ρ V s 2 - - - ( 1 ) G sat mea = ρV s 2 - - - ( 2 ) 式中Ksatmea，Gsatmea为实测的流体饱和岩石的体积模量和剪切模量；(3)由岩石的泥质含量、孔隙度、流体饱和度和组成矿物模量，计算岩石基质的体积模量Km和剪切模量Gm和流体的体积模量Kf；(4)给定初始的孔隙扁度，利用本发明提出的干岩石骨架模量比公式，计算干岩石骨架模量比随孔隙度的变化关系： K dry G dry = K m G m ( 1 - φ ) 2 1 + bK m a G m - bK m aG m ( 1 - φ ) a - - - ( 8 ) 式中，参数a，b满足：P*i‑Q*i＝a+bK*(y)/G*(y)，P*i和Q*i是干岩石骨架的极化因子，K*(y)和G*(y)为岩石等效体积模量和剪切模量；(5)利用本发明提出的新的干岩石骨架模型，由给定的孔隙扁度，计算干岩石骨架的体积模量与剪切模量；新的干岩石骨架模型为： K dry = K m ( 1 - φ ) 1 πα - 1 πα ( 3 K m / G m + 1 ) [ 1 + bK m aG m - bK m aG m ( 1 - φ ) a ] 1 παb - - - ( 9 ) 和 G dry = G m ( 1 - φ ) 1 πα - 1 πα ( 3 K m / G m + 1 ) - a [ 1 + bK m aG m - bK m aG m ( 1 - φ ) a ] 1 παb - 1 . - - - ( 10 ) 式中Kdry，Gdry分别为干岩石骨架的体积模量和剪切模量，α为孔隙扁度，也称为孔隙纵横比；(6)应用Gassmann方程，计算流体饱和岩石的体积模量和剪切模量。 K sat cal = K dry + ( 1 - K dry K m ) 2 φ K fl + 1 - φ K m - K dry K m 2 - - - ( 11 ) G sat cal = G dry - - - ( 12 ) 式中Ksatcal，Gsatcal为正演得到的流体饱和岩石的体积模量和剪切模量；(7)把正演计算得到的体积模量和剪切模量与实际测量的体积模量和剪切模量进行比较，计算它们之间的误差： OF = W p ( ρV p 2 - K sat cal - 4 3 G sat cal ) 2 + W s ( ρV s 2 - G sat cal ) 2 - - - ( 13 ) 式中Wp，Ws为加权因子，Wp+Ws＝1；只有纵波时，Wp＝1，Ws＝0；同时有纵横波时，可取Wp＝0.5，Ws＝0.5。(8)采用非线性全局寻优算法修改步骤(4)给定的孔隙扁度，得到新的模量值，重复步骤(4)‑(7)，计算相应的误差，比较误差之间的大小，最后得到最优的孔隙扁度以及与相应于最优孔隙扁度的干岩石骨架模量比及相应的体积模量和剪切模量；(9)在得到准确的干岩石骨架模量后，用于速度预测、流体替换、孔隙度和饱和度反演和测井参数评价。