[发明专利]一种页岩气岩石物理与测井方法

摘要

本发明公布了一种页岩气岩石物理与测井方法，建立考虑干酪根颗粒的页岩气储层岩石物理模型，预测测井纵、横波速度；在此基础上计算储层的最大、最小水平主应力，及破裂压力，以在没有横波测井的情况下也能够对页岩气储层进行精确的应力评价。本发明所采用的页岩气物理与测井评价方法通过建立岩石物理模型真实反映页岩气储层的复杂矿物以及复杂矿物所造成的多孔隙类型，具体为以一定形态分散存在的干酪根的岩石物理特征，从而在使用该岩石物理模型进行储层速度预测过程中提高预测速度的精度，即提高页岩气储层测井方法的可靠性。

主权项

一种页岩气岩石物理与测井方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤： 步骤a：通过测井岩性分析程序测井获得岩石孔隙度、矿物体积、流体饱和度、干酪根体积，计算矿物在岩石体积分数，所述矿物包括粘土、石英、方解石，采用交会分析获得每个矿物的弹性模量和密度，所述弹性模量和密度可采用已知文献中的经验值，弹性模量是指体积模量、剪切模量；步骤b：根据步骤a中所得矿物的体积模量和剪切模量、矿物体积分数，采用等应力和等应变算术平均计算岩石基质的体积模量和剪切模量，所述岩石基质指不含孔隙和流体的固体岩石部分；将岩石基质与干酪根混合，计算含干酪根颗粒的岩石的体积模量和剪切模量，将干酪根等效为硬币裂隙形态的颗粒，使用颗粒纵横比表示干酪根颗粒的形状，使用微分等效介质方法计算含所述干酪根颗粒的岩石体积模量和剪切模量；在所述微分等效介质方法计算含所述干酪根颗粒的岩石体积模量和剪切模量；在所述微分等效介质方法中，形状因子采用Berryman的三维包含物理论中的硬币状缝隙公式计算，所含颗粒纵横比是指硬币缝隙状态颗粒的短轴和长轴之比，在岩石物理模型中颗粒纵横比的取值范围为0—1，作为迭代计算的变量参数；步骤c：将步骤a所得的孔隙度划分为砂岩矿物孔隙度，灰岩矿物孔隙度、粘土矿物孔隙度三种；将灰岩矿物孔隙度、砂岩矿物孔隙度等效为刚性孔隙占多数，柔性孔隙占少数的孔隙谱；将粘土矿物孔隙度等效为柔性孔隙占多数，刚性孔隙占少数的孔隙谱；将不同的孔隙度与步骤2所得到的含干酪根的岩石基质相混合，这个过程使用微分等效介质方法计算，得到的结果为包括孔隙、干酪根、岩石基质的干岩石的体积模量，剪切模量；所述干岩石为不含流体的岩石固体部分；步骤d：将流体与步骤c所得到的干岩石相混合，得到饱和流体岩石的体积模量和剪切模量，所述流体指混合流体，是在步骤a得到的饱和度及流体的弹性模量的基础上，使用等应力平均公式计算不同饱和度的油、气、水混合时的体积模量，混合流体的剪切模量为0，根据步骤a所得的矿物体积、孔隙度、饱和、干酪根体积，使用算术平均计算饱含流体岩石的密度；所述流体替换方程为Gassmann方程，所述算术平均计算包含流体岩石的密度的方法采用Wood公式；步骤e：由步骤d所得的饱和流体岩石的体积模量、剪切模量、密度计算饱和流体岩石的纵、横波速度，即预测纵波速度和预测横波速度，对比实测纵波速度与预测纵波速度，相减求误差，当误差大于限定值时，返回步骤b，调整所述颗粒纵横比的取值范围，直到误差小于限定值或误差达到极小值，当误差小于限定值或达到极小值时，输出预测的纵、横波速度；步骤f：使用步骤e得到预测纵、横波速度计算动态杨氏模量和泊松比。