[发明专利]基于VTI横观各向同性模型的页岩力学参数测井方法

摘要

本发明公开一种基于VTI横观各向同性模型的页岩力学参数测井方法，包括步骤1、采用岩样测试确定页岩的区域常数K1、K3、b1和b3；步骤2、根据测井参数计算直井段各深度点的应力参数；步骤3、在页岩水平井段，计算各深度点的应力参数；本发明只需要测试井段的纵波速度、横波速度，再配合岩样的密度，即可完成力学参数的测井解释，不需要采用昂贵的偶极声波(DSI)测井仪，只需采用较常规的单极声波测井仪，降低设备成本。

主权项

一种基于VTI横观各向同性模型的页岩力学参数测井方法，包括以下步骤：步骤1、根据纵、横波速各向异性测试结果，确定页岩气储层的区域常数K1、K3、b1和b3；所述步骤1包括以下子步骤：1.1、在某一特定页岩气储层钻取至少5个岩样；在同一岩样，测试密度ρ，以及2个方向的纵、横波速度：VSh(90°)、Vp(90°)、Vp(0°)、VSh(0°)和第3个方向的纵波速度VP(45°)；1.2、根据纵、横波速度计算各个岩样的刚度系数：C11、C33、C44、C66、和C13；1.3、回归计算K1和b1：C11＝K1(C33‑2C44)+2C66+b1   (16)式中，K1、b1为区域常数，无量纲；1.4、根据页岩的Thomsen系数的关系式，回归计算K3和b3；ε＝K3γ+b3   (18)式中，ε、γ为页岩各向异向系数，无量纲；K3、b3为区域常数，无量纲；1.5、根据ε的定义式，以及γ的定义式，由公式(18)推知：把式(19)代入式(16)，得：步骤2、在页岩气储层直井段，计算各深度点的应力参数；所述步骤2包括以下子步骤：2.1、根据直井的的测井资料提取纵波速度、横波速度，即Vp(0°)和VSh(0°)，配合密度测井曲线ρ，计算各深度点的C33和C44；2.2、采用式(20)计算C66，2.3、计算刚度系数C11、C12和C13；2.4、根据直井段各深度点的刚度系数，计算水平和垂向上的杨氏模量与泊松比；2.5、根据直井段各深度点的刚度系数，计算最小水平主应力和最大水平主应力；步骤3、在页岩水平井段，计算各深度点的的应力参数，所述步骤3包括以下子步骤：3.1、根据水平井的测井资料，提取各深度点的密度、纵波速度、横波速度，即ρ、Vp(90°)、VSh(90°)，计算C11、C66；3.2、把C11、C66和区域常数K1、K3、b1、b3代入公式(16)和(19)，联立方程求解出C33和C44；3.3、计算刚度系数C12、C13；3.4、根据水平井段各深度点的刚度系数，计算出各深度点的水平和垂向上的杨氏模量与泊松比；3.5、根据水平井段各深度点的刚度系数，计算出水平井段各深度点的最小和最大水平主应力。