CN108008444B - 一种确定岩石物理模型的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种确定岩石物理模型的方法及装置。所述方法包括：根据属性信息中矿物组分的体积分量、密度和弹性模量，确定岩石基质的弹性模量和密度；基于岩石基质的弹性模量，以及属性信息中孔隙结构参数，确定第一岩石骨架的弹性模量；其中，第一岩石骨架包括连通孔隙和孤立孔隙；根据第一岩石骨架的弹性模量，确定第二岩石骨架的刚度系数；其中，第二岩石骨架包括指定裂缝和第一岩石骨架；基于岩石基质的密度和弹性模量，以及第二岩石骨架的刚度系数，对第二岩石骨架进行流体替换，得到饱和岩石的横波速度、纵波速度和密度。本申请实施例提供的技术方案，可以提高所确定的岩石物理模型的准确度。
Description
技术领域
本申请涉及油气地球物理领域，特别涉及一种确定岩石物理模型的方法及装置。
背景技术
岩石物理模型是利用地震数据提取岩性、孔隙度和流体成分等参数的基础，是研究地震响应特征与岩石弹性参数、速度、密度和流体关系的基础。
目前油气地球物理领域应用广泛的岩石物理建模方法主要是基于微分等效介质模型或自相容模型，并根据采集的地震数据来确定岩石物理模型。其中，微分等效介质模型和自相容模型通常用于描述孔隙形态单一的孔隙介质的弹性特征。然而，针对孔隙结构复杂、且裂缝发育的碳酸盐岩储层，若仍采用现有技术的方法，可能较难准确反映该碳酸盐岩储层中孔隙形态复杂多样的孔隙介质的弹性特征，从而可能导致所确定的岩石物理模型的准确度较低。
发明内容
本申请实施例的目的是提供一种确定岩石物理模型的方法及装置，以提高所确定的岩石物理模型的准确度。
为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种确定岩石物理模型的方法及装置是这样实现的：
一种确定岩石物理模型的方法，提供有目的储层中岩石的属性信息，其中，所述岩石包括至少一种矿物组分、至少两种连通孔隙和至少两种孤立孔隙，所述属性信息用于表征所述岩石的特征；所述方法包括：
根据所述属性信息中所述矿物组分的体积分量、密度和弹性模量，确定岩石基质的弹性模量和密度；
基于所述岩石基质的弹性模量，以及所述属性信息中孔隙结构参数，确定第一岩石骨架的弹性模量；其中，所述第一岩石骨架包括所述连通孔隙和所述孤立孔隙；
根据所述第一岩石骨架的弹性模量，确定第二岩石骨架的刚度系数；其中，所述第二岩石骨架包括指定裂缝和所述第一岩石骨架；
基于所述岩石基质的密度和弹性模量，以及所述第二岩石骨架的刚度系数，对所述第二岩石骨架进行流体替换，得到饱和岩石的横波速度、纵波速度和密度。
优选方案中，所述孔隙结构参数包括：连通系数、所述连通孔隙的纵横比和比例因子，以及所述孤立孔隙的纵横比和比例因子；其中，所述比例因子表示所述连通孔隙或所述孤立孔隙的孔隙度与所述岩石的孔隙度的比值。
优选方案中，所述弹性模量包括体积模量和剪切模量；
相应地，采用下述公式确定所述第一岩石骨架的体积模量和剪切模量：
其中，KDPC和μDPC分别表示所述第一岩石骨架的体积模量和剪切模量；Kmin和μmin分别表示所述岩石基质的体积模量和剪切模量；Vi表示所述至少两种连通孔隙和至少两种孤立孔隙中第i种孔隙的比例因子，n表示所述至少两种连通孔隙和至少两种孤立孔隙中孔隙种类的数量，φ表示所述属性信息中岩石的孔隙度，φiso和φcon分别表示所述岩石的孔隙度中所述孤立孔隙的总孔隙度和所述连通孔隙的总孔隙度；Kf1和Kf2分别表示第一指定流体和第二指定流体的体积模量；Siso表示所述孤立孔隙中所述第二指定流体的体积分数；Pi、和表示与所述第i种孔隙的孔隙种类和所述第i种孔隙中的流体类型相关联的体积模量极化因子；Qi、和表示与所述第i种孔隙的孔隙类型和所述第i种孔隙中的流体类型相关联的剪切模量极化因子；所述体积模量极化因子与所述第i种孔隙的纵横比、所述岩石基质的体积模量相关联，所述剪切模量极化因子与所述第i种孔隙的纵横比、所述岩石基质的剪切模量相关联。
优选方案中，所述指定裂缝包括多个平行排列的裂缝。
优选方案中，采用下述公式确定第二岩石骨架的刚度系数：
其中，表示矩阵Cdry中第i行和第j列的元素，i,j＝1,2,3,4,5,6，还表示所述第二岩石骨架的刚度系数；δN和δT分别表示所述指定裂缝的法向弱度和切向弱度；νC表示所述岩石中裂缝的密度。
优选方案中，所述基于所述岩石基质的密度和弹性模量，以及所述第二岩石骨架的刚度系数，对所述第二岩石骨架进行流体替换，得到饱和岩石的横波速度、纵波速度和密度，包括：
获取所述流体替换中所填充的混合流体的流体组分的体积分量、密度和体积模量；
根据所述流体组分的体积分量和体积模量，计算所述混合流体的体积模量，以及根据所述流体组分的体积分量和密度，计算所述混合流体的密度；
基于所述混合流体的体积模量、所述岩石基质的弹性模量和所述第二岩石骨架的刚度系数，确定所述饱和岩石的刚度系数；
根据所述岩石基质的密度、所述混合流体的密度和所述属性信息中所述岩石的孔隙度，确定所述饱和岩石的密度；
根据所述饱和岩石的刚度系数和所述岩石基质的密度，确定所述饱和岩石的横波速度和纵波速度。
优选方案中，采用下述公式确定所述饱和岩石的刚度系数：
其中，表示所述饱和岩石的刚度系数，Kf表示所述混合流体的体积模量。
优选方案中，采用下述公式确定所述饱和岩石的密度：
ρ＝(1-φ)ρV+φρf
其中，ρ表示饱和岩石的密度，ρV表示所述岩石基质的密度，ρf表示所述混合流体的密度。
优选方案中，采用下述公式确定所述饱和岩石的横波速度和纵波速度：
其中，vP表示所述饱和岩石的纵波速度，vSV和vSH表示所述饱和岩石的横波速度，ρ表示饱和岩石的密度；表示在所述岩石物理模型的三维坐标系中所述指定裂缝的倾角，θ0表示所述岩石物理模型的三维坐标系中所述指定裂缝的方位角，θ表示波的传播方向与所述岩石物理模型的三维坐标系中的z坐标轴的夹角，表示波的传播方向与所述岩石物理模型的三维坐标系中的x坐标轴的夹角；所述三维坐标系包括x坐标轴、y坐标轴和z坐标轴，所述三维坐标系中的坐标轴两两垂直。
一种确定岩石物理模型的装置，所述装置提供目的储层中岩石的属性信息，其中，所述岩石包括至少一种矿物组分、至少两种连通孔隙和至少两种孤立孔隙，所述属性信息用于表征所述岩石的特征；所述装置包括：岩石基质参数确定模块、第一岩石骨架参数确定模块、第二岩石骨架参数确定模块和饱和岩石参数确定模块；其中，
所述岩石基质参数确定模块，用于根据所述属性信息中所述矿物组分的体积分量、密度和弹性模量，确定岩石基质的弹性模量和密度；
所述第一岩石骨架参数确定模块，用于基于所述岩石基质的弹性模量，以及所述属性信息中孔隙结构参数，确定第一岩石骨架的弹性模量；其中，所述第一岩石骨架包括所述连通孔隙和所述孤立孔隙；
所述第二岩石骨架参数确定模块，用于根据所述第一岩石骨架的弹性模量，确定第二岩石骨架的刚度系数；其中，所述第二岩石骨架包括指定裂缝和所述第一岩石骨架；
所述饱和岩石参数确定模块，用于基于所述岩石基质的密度和弹性模量，以及所述第二岩石骨架的刚度系数，对所述第二岩石骨架进行流体替换，得到饱和岩石的横波速度、纵波速度和密度。
本申请实施例提供了一种确定岩石物理模型的方法及装置，可以根据所述属性信息中所述矿物组分的体积分量、密度和弹性模量，确定岩石基质的弹性模量和密度；可以基于所述岩石基质的弹性模量，以及所述属性信息中孔隙结构参数，确定第一岩石骨架的弹性模量；其中，所述第一岩石骨架包括所述连通孔隙和所述孤立孔隙；可以根据所述第一岩石骨架的弹性模量，确定第二岩石骨架的刚度系数；其中，所述第二岩石骨架包括指定裂缝和所述第一岩石骨架；可以基于所述岩石基质的密度和弹性模量，以及所述第二岩石骨架的刚度系数，对所述第二岩石骨架进行流体替换，得到饱和岩石的横波速度、纵波速度和密度。考虑了岩石中可能存在的多种孔隙结构以及指定裂缝的情况，使得所确定的岩石物理模型的准确度较高，可以较为准确反映碳酸盐岩储层中孔隙形态复杂多样的孔隙介质的弹性特征。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请一种确定岩石物理模型的方法实施例的流程图；
图2是本申请实施例中岩石物理模型建立的示意图；
图3是本申请实施例中采用现有技术方法所确定的岩石物理模型预测纵波速度和横波速度的结果的示意图；
图4是本申请实施例中采用本申请方法所确定的岩石物理模型预测纵波速度和横波速度的结果的示意图；
图5是本申请确定岩石物理模型的装置实施例的组成结构图。
具体实施方式
本申请实施例提供一种确定岩石物理模型的方法及装置。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
本申请实施例提供了一种确定岩石物理模型的方法。所述确定岩石物理模型的方法提供有目的储层中岩石的属性信息。
在一种实施方式中，所述目的储层可以是岩石物理模型尚未确定的储层。所述目的储层可以是碳酸盐岩储层。
在本实施方式中，所述岩石可以包括至少一种矿物组分、至少两种连通孔隙和至少两种孤立孔隙，所述属性信息用于表征所述岩石的特征。其中，所述连通孔隙可以包括孔径大于50纳米(nm)的大孔，所述孤立孔隙可以包括孔径小于2nm的微孔。
在本实施方式中，所述属性信息可以包括：所述矿物组分的体积分量、密度和弹性模量，以及所述岩石中孔隙的孔隙结构参数。
在本实施方式中，所述孔隙结构参数可以包括：连通系数、所述连通孔隙的纵横比和比例因子，以及所述孤立孔隙的纵横比和比例因子。其中，所述比例因子表示所述连通孔隙或所述孤立孔隙的孔隙度与所述岩石的孔隙度的比值。所述连通系数表示所述连通孔隙的总孔隙度与所述岩石的孔隙度的比值。所述连通孔隙的总孔隙度表示所述岩石中包括的所有连通孔隙的孔隙度的总和。
在本实施方式中，可以通过实验室测试的方式和测井的方式，获取所述岩石的属性信息。
图1是本申请一种确定岩石物理模型的方法实施例的流程图。如图1所示，所述确定岩石物理模型的方法，包括以下步骤。
步骤S101：根据所述属性信息中所述矿物组分的体积分量、密度和弹性模量，确定岩石基质的弹性模量和密度。
在本实施方式中，所述弹性模量可以包括：体积模量和剪切模量。根据所述属性信息中所述矿物组分的体积分量、体积模量和剪切模量，可以采用下述公式计算所述岩石基质的弹性模量：
其中，N表示岩石的矿物组分的种数，fk表示所述岩石中第k种矿物组分的体积分量，Mk表示述岩石中第k种矿物组分的弹性模量，Mmin表示所述岩石基质的弹性模量。其中，当弹性模量为体积模量时，M可以用K代替；当弹性模量为剪切模量时，M可以用μ代替。
在本本实施方式中，根据所述属性信息中所述矿物组分的体积分量和密度，可以采用下述公式计算所述岩石基质的密度：
其中，ρV表示所述岩石基质的密度，N表示所述岩石的矿物组分的种数，fk表示所述岩石中第k种矿物组分的体积分量，ρk表示所述岩石中第k种矿物组分的密度。
步骤S102：基于所述岩石基质的弹性模量，以及所述属性信息中孔隙结构参数，确定第一岩石骨架的弹性模量；其中，所述第一岩石骨架包括所述连通孔隙和所述孤立孔隙。
在本实施方式中，可以采用下述公式确定所述第一岩石骨架的体积模量和剪切模量：
其中，KDPC和μDPC分别表示所述第一岩石骨架的体积模量和剪切模量；Kmin和μmin分别表示所述岩石基质的体积模量和剪切模量；Vi表示所述至少两种连通孔隙和至少两种孤立孔隙中第i种孔隙的比例因子，n表示所述至少两种连通孔隙和至少两种孤立孔隙中孔隙种类的数量，φ表示所述属性信息中岩石的孔隙度，φiso和φcon分别表示所述岩石的孔隙度中所述孤立孔隙的总孔隙度和所述连通孔隙的总孔隙度；Kf1和Kf2分别表示第一指定流体和第二指定流体的体积模量；Siso表示所述孤立孔隙中所述第二指定流体的体积分数；Pi、和表示与所述第i种孔隙的孔隙种类和所述第i种孔隙中的流体类型相关联的体积模量极化因子；Qi、和表示与所述第i种孔隙的孔隙类型和所述第i种孔隙中的流体类型相关联的剪切模量极化因子；所述体积模量极化因子与所述第i种孔隙的纵横比、所述岩石基质的体积模量相关联，所述剪切模量极化因子与所述第i种孔隙的纵横比、所述岩石基质的剪切模量相关联。
步骤S103：根据所述第一岩石骨架的弹性模量，确定第二岩石骨架的刚度系数；其中，所述第二岩石骨架包括指定裂缝和所述第一岩石骨架。
在本实施方式中，所述指定裂缝可以包括多个平行排列的裂缝。
在本实施方式中，可以采用下述公式确定第二岩石骨架的刚度系数：
其中，表示矩阵Cdry中第i行和第j列的元素，还表示所述第二岩石骨架的刚度系数；KDPC和μDPC分别表示所述第一岩石骨架的体积模量和剪切模量；δN和δT分别表示所述指定裂缝的法向弱度和切向弱度；νC表示所述岩石中裂缝的密度。
步骤S104：基于所述岩石基质的密度和弹性模量，以及所述第二岩石骨架的刚度系数，对所述第二岩石骨架进行流体替换，得到饱和岩石的横波速度、纵波速度和密度。
在本实施方式中，基于所述岩石基质的密度和弹性模量，以及所述第二岩石骨架的刚度系数，对所述第二岩石骨架进行流体替换，得到饱和岩石的横波速度、纵波速度和密度，具体可以包括，可以获取所述流体替换中所填充的混合流体的流体组分的体积分量、密度和体积模量。可以根据所述流体组分的体积分量和体积模量，计算所述混合流体的体积模量，以及根据所述流体组分的体积分量和密度，可以计算所述混合流体的密度。基于所述混合流体的体积模量、所述岩石基质的弹性模量和所述第二岩石骨架的刚度系数，可以确定所述饱和岩石的刚度系数。根据所述岩石基质的密度、所述混合流体的密度和所述属性信息中所述岩石的孔隙度，可以确定所述饱和岩石的密度。根据所述饱和岩石的刚度系数和所述岩石基质的密度，可以确定所述饱和岩石的横波速度和纵波速度。
在本实施方式中，根据所述流体组分的体积分量和体积模量，可以采用下述公式计算所述混合流体的体积模量：
其中，Kf表示所述混合流体的体积模量，Fk和K'k分别表示所述混合流体中第k个流体组分的体积分量和体积模量。所述混合流体可以包括油、水和气中至少一种流体。
在本实施方式中，根据所述流体组分的体积分量和密度，可以采用下述公式计算所述混合流体的密度：
其中，ρf表示所述混合流体的密度，Fk和ρ'k分别表示所述混合流体中第k个流体组分的体积分量和密度。
在本实施方式中，基于所述混合流体的体积模量、所述岩石基质的弹性模量和所述第二岩石骨架的刚度系数，可以采用下述公式确定所述饱和岩石的刚度系数：
其中，表示所述饱和岩石的刚度系数，表示所述第二岩石骨架的刚度系数，还表示矩阵Cdry中第i行和第j列的元素，i,j＝1,2,3,4,5,6；Kmin表示所述岩石基质的弹性模量中的体积模量，φ表示所述属性信息中岩石的孔隙度，Kf表示所述混合流体的体积模量。
在本实施方式中，根据所述岩石基质的密度、所述混合流体的密度和所述属性信息中所述岩石的孔隙度，可以采用下述公式确定所述饱和岩石的密度：
ρ＝(1-φ)ρV+φρf
其中，ρ表示饱和岩石的密度，ρV表示所述岩石基质的密度，ρf表示所述混合流体的密度。
在本实施方式中，根据所述饱和岩石的刚度系数和所述岩石基质的密度，可以采用下述公式确定所述饱和岩石的横波速度和纵波速度：
其中，vP表示所述饱和岩石的纵波速度，vSV和vSH表示所述饱和岩石的横波速度，ρ表示饱和岩石的密度，表示所述第二岩石骨架的刚度系数，还表示矩阵Cdry中第i行和第j列的元素，i,j＝1,2,3,4,5,6；表示在所述岩石物理模型的三维坐标系中所述指定裂缝的倾角，θ0表示所述岩石物理模型的三维坐标系中所述指定裂缝的方位角，θ表示波的传播方向与所述岩石物理模型的三维坐标系中的z坐标轴的夹角，表示波的传播方向与所述岩石物理模型的三维坐标系中的x坐标轴的夹角；所述三维坐标系包括x坐标轴、y坐标轴和z坐标轴，所述三维坐标系中的坐标轴两两垂直。
例如，图2是本申请实施例中岩石物理模型建立的示意图。如图2所示，岩石基质中可以包括白云石、方解石、石英和泥质颗粒等矿物组分，这些矿物组分对应的图2中的矿物颗粒构成所述岩石基质，即图2中的固体基质，其中，固体基质中还包括图2中的湿润孤立孔隙。经过干燥处理后，形成所述第一岩石骨架，即图2中的孔隙岩石骨架。其中，孔隙岩石骨架中包括图2中的干燥连通孔隙。然后在孔隙岩石骨架中加入图2中的干燥定向排列裂缝，即所述指定裂缝，形成所述第二岩石骨架，即图2中的裂缝孔隙岩石骨架。最后，向裂缝孔隙岩石骨架填充图2中的混合流体，进行流体替换处理，形成所述饱和岩石，即图2中的饱和裂缝孔隙岩石，完成岩石物理模型的建立。其中，图2中的混合流体可以是由图2中的水和气混合而成。
图3是本申请实施例中采用现有技术方法所确定的岩石物理模型预测纵波速度和横波速度的结果的示意图。图4是本申请实施例中采用本申请方法所确定的岩石物理模型预测纵波速度和横波速度的结果的示意图。图3和图4中(a)中的横坐标为纵波速度，单位为米/秒(m·s-1)，图3和图4中(b)中的横坐标为纵波速度的相对误差，图3和图4中(c)中的横坐标为横波速度，单位为米/秒(m·s-1)，图3和图4中(d)中的横坐标为横波速度的相对误差，图3和图4中(a)、(b)、(c)、(d)中的纵坐标为深度，单位为米(m)。图3中(a)和(c)中的黑色曲线表示目的储层在钻井位置处的实际测井曲线，灰色曲线表示采用现有技术方法所确定的岩石物理模型预测的纵波速度和横波速度的结果。图4中(a)和(c)中的黑色曲线表示目的储层在钻井位置处的实际测井曲线，灰色曲线表示采用本申请方法所确定的岩石物理模型预测的纵波速度和横波速度的结果。如图3和图4所示，与现有技术方法相比，本申请方法所确定的岩石物理模型预测的纵波速度和横波速度的结果更接近实际测井结果。
所述确定岩石物理模型的方法实施例，可以根据所述属性信息中所述矿物组分的体积分量、密度和弹性模量，确定岩石基质的弹性模量和密度；可以基于所述岩石基质的弹性模量，以及所述属性信息中孔隙结构参数，确定第一岩石骨架的弹性模量；其中，所述第一岩石骨架包括所述连通孔隙和所述孤立孔隙；可以根据所述第一岩石骨架的弹性模量，确定第二岩石骨架的刚度系数；其中，所述第二岩石骨架包括指定裂缝和所述第一岩石骨架；可以基于所述岩石基质的密度和弹性模量，以及所述第二岩石骨架的刚度系数，对所述第二岩石骨架进行流体替换，得到饱和岩石的横波速度、纵波速度和密度。考虑了岩石中可能存在的多种孔隙结构以及指定裂缝的情况，使得所确定的岩石物理模型的准确度较高，可以较为准确反映碳酸盐岩储层中孔隙形态复杂多样的孔隙介质的弹性特征。
图5是本申请确定岩石物理模型的装置实施例的组成结构图。所述确定岩石物理模型的装置提供目的储层中岩石的属性信息，其中，所述岩石包括至少一种矿物组分、至少两种连通孔隙和至少两种孤立孔隙，所述属性信息用于表征所述岩石的特征。所述确定岩石物理模型的装置包括：岩石基质参数确定模块100、第一岩石骨架参数确定模块200、第二岩石骨架参数确定模块300和饱和岩石参数确定模块400。
所述岩石基质参数确定模块100，可以用于根据所述属性信息中所述矿物组分的体积分量、密度和弹性模量，确定岩石基质的弹性模量和密度。
所述第一岩石骨架参数确定模块200，可以用于基于所述岩石基质的弹性模量，以及所述属性信息中孔隙结构参数，确定第一岩石骨架的弹性模量；其中，所述第一岩石骨架包括所述连通孔隙和所述孤立孔隙。
所述第二岩石骨架参数确定模块300，可以用于根据所述第一岩石骨架的弹性模量，确定第二岩石骨架的刚度系数；其中，所述第二岩石骨架包括指定裂缝和所述第一岩石骨架。
所述饱和岩石参数确定模块400，可以用于基于所述岩石基质的密度和弹性模量，以及所述第二岩石骨架的刚度系数，对所述第二岩石骨架进行流体替换，得到饱和岩石的横波速度、纵波速度和密度。
所述确定岩石物理模型的装置实施例与所述确定岩石物理模型的方法实施例相对应，可以实现确定岩石物理模型的方法实施例的技术方案，并取得方法实施例的技术效果。
在20世纪90年代，对于一个技术的改进可以很明显地区分是硬件上的改进(例如，对二极管、晶体管、开关等电路结构的改进)还是软件上的改进(对于方法流程的改进)。然而，随着技术的发展，当今的很多方法流程的改进已经可以视为硬件电路结构的直接改进。设计人员几乎都通过将改进的方法流程编程到硬件电路中来得到相应的硬件电路结构。因此，不能说一个方法流程的改进就不能用硬件实体模块来实现。例如，可编程逻辑器件(Programmable Logic Device,PLD)(例如现场可编程门阵列(Field Programmable GateArray，FPGA))就是这样一种集成电路，其逻辑功能由用户对器件编程来确定。由设计人员自行编程来把一个数字系统“集成”在一片PLD上，而不需要请芯片制造厂商来设计和制作专用的集成电路芯片。而且，如今，取代手工地制作集成电路芯片，这种编程也多半改用“逻辑编译器(logic compiler)”软件来实现，它与程序开发撰写时所用的软件编译器相类似，而要编译之前的原始代码也得用特定的编程语言来撰写，此称之为硬件描述语言(Hardware Description Language，HDL)，而HDL也并非仅有一种，而是有许多种，如ABEL(Advanced Boolean Expression Language)、AHDL(Altera Hardware DescriptionLanguage)、Confluence、CUPL(Cornell University Programming Language)、HDCal、JHDL(Java Hardware Description Language)、Lava、Lola、MyHDL、PALASM、RHDL(RubyHardware Description Language)等，目前最普遍使用的是VHDL(Very-High-SpeedIntegrated Circuit Hardware Description Language)与Verilog2。本领域技术人员也应该清楚，只需要将方法流程用上述几种硬件描述语言稍作逻辑编程并编程到集成电路中，就可以很容易得到实现该逻辑方法流程的硬件电路。
控制器可以按任何适当的方式实现，例如，控制器可以采取例如微处理器或处理器以及存储可由该(微)处理器执行的计算机可读程序代码(例如软件或固件)的计算机可读介质、逻辑门、开关、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器的形式，控制器的例子包括但不限于以下微控制器：ARC 625D、Atmel AT91SAM、Microchip PIC18F26K20以及Silicone Labs C8051F320，存储器控制器还可以被实现为存储器的控制逻辑的一部分。
本领域技术人员也知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至，可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
上述实施例阐明的装置、模块，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。
为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本申请时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。该计算机软件产品可以包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。该计算机软件产品可以存储在内存中，内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括短暂电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
本申请可用于众多通用或专用的计算机系统环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的消费电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等。
本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
虽然通过实施例描绘了本申请，本领域普通技术人员知道，本申请有许多变形和变化而不脱离本申请的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本申请的精神。
Claims (8)
1.一种确定岩石物理模型的方法，其特征在于，提供有目的储层中岩石的属性信息，其中，所述岩石包括至少一种矿物组分、至少两种连通孔隙和至少两种孤立孔隙，所述属性信息用于表征所述岩石的特征；所述方法包括：
根据所述属性信息中所述矿物组分的体积分量、密度和弹性模量，确定岩石基质的弹性模量和密度；其中，所述弹性模量包括体积模量和剪切模量；所述属性信息中孔隙结构参数包括：连通系数、所述连通孔隙的纵横比和比例因子，以及所述孤立孔隙的纵横比和比例因子；其中，所述比例因子表示所述连通孔隙或所述孤立孔隙的孔隙度与所述岩石的孔隙度的比值；
基于所述岩石基质的弹性模量，以及所述属性信息中孔隙结构参数，确定第一岩石骨架的弹性模量，包括：采用下述公式确定所述第一岩石骨架的体积模量和剪切模量：
其中，KDPC和μDPC分别表示所述第一岩石骨架的体积模量和剪切模量；Kmin和μmin分别表示所述岩石基质的体积模量和剪切模量；Vi表示所述至少两种连通孔隙和至少两种孤立孔隙中第i种孔隙的比例因子，n表示所述至少两种连通孔隙和至少两种孤立孔隙中孔隙种类的数量，φ表示所述属性信息中岩石的孔隙度，φiso和φcon分别表示所述岩石的孔隙度中所述孤立孔隙的总孔隙度和所述连通孔隙的总孔隙度；Kf1和Kf2分别表示第一指定流体和第二指定流体的体积模量；Siso表示所述孤立孔隙中所述第二指定流体的体积分数；Pi、和表示与所述第i种孔隙的孔隙种类和所述第i种孔隙中的流体类型相关联的体积模量极化因子；Qi、和表示与所述第i种孔隙的孔隙类型和所述第i种孔隙中的流体类型相关联的剪切模量极化因子；所述体积模量极化因子与所述第i种孔隙的纵横比、所述岩石基质的体积模量相关联，所述剪切模量极化因子与所述第i种孔隙的纵横比、所述岩石基质的剪切模量相关联；其中，所述第一岩石骨架包括所述连通孔隙和所述孤立孔隙；
根据所述第一岩石骨架的弹性模量，确定第二岩石骨架的刚度系数；其中，所述第二岩石骨架包括指定裂缝和所述第一岩石骨架；
基于所述岩石基质的密度和弹性模量，以及所述第二岩石骨架的刚度系数，对所述第二岩石骨架进行流体替换，得到饱和岩石的横波速度、纵波速度和密度。
2.根据权利要求1所述的一种确定岩石物理模型的方法，其特征在于，所述指定裂缝包括多个平行排列的裂缝。
3.根据权利要求2所述的一种确定岩石物理模型的方法，其特征在于，采用下述公式确定第二岩石骨架的刚度系数：
其中，表示矩阵Cdry中第i行和第j列的元素，i,j＝1,2,3,4,5,6，还表示所述第二岩石骨架的刚度系数；δN和δT分别表示所述指定裂缝的法向弱度和切向弱度；νC表示所述岩石中裂缝的密度。
4.根据权利要求3所述的一种确定岩石物理模型的方法，其特征在于，所述基于所述岩石基质的密度和弹性模量，以及所述第二岩石骨架的刚度系数，对所述第二岩石骨架进行流体替换，得到饱和岩石的横波速度、纵波速度和密度，包括：
获取所述流体替换中所填充的混合流体的流体组分的体积分量、密度和体积模量；
根据所述流体组分的体积分量和体积模量，计算所述混合流体的体积模量，以及根据所述流体组分的体积分量和密度，计算所述混合流体的密度；
基于所述混合流体的体积模量、所述岩石基质的弹性模量和所述第二岩石骨架的刚度系数，确定所述饱和岩石的刚度系数；
根据所述岩石基质的密度、所述混合流体的密度和所述属性信息中所述岩石的孔隙度，确定所述饱和岩石的密度；
根据所述饱和岩石的刚度系数和所述岩石基质的密度，确定所述饱和岩石的横波速度和纵波速度。
5.根据权利要求4所述的一种确定岩石物理模型的方法，其特征在于，采用下述公式确定所述饱和岩石的刚度系数：
其中，表示所述饱和岩石的刚度系数，Kf表示所述混合流体的体积模量。
6.根据权利要求4所述的一种确定岩石物理模型的方法，其特征在于，采用下述公式确定所述饱和岩石的密度：
ρ＝(1-φ)ρV+φρf
其中，ρ表示饱和岩石的密度，ρV表示所述岩石基质的密度，ρf表示所述混合流体的密度。
7.根据权利要求5所述的一种确定岩石物理模型的方法，其特征在于，采用下述公式确定所述饱和岩石的横波速度和纵波速度：
其中，vP表示所述饱和岩石的纵波速度，vSV和vSH表示所述饱和岩石的横波速度，ρ表示饱和岩石的密度；表示在所述岩石物理模型的三维坐标系中所述指定裂缝的倾角，θ0表示所述岩石物理模型的三维坐标系中所述指定裂缝的方位角，θ表示波的传播方向与所述岩石物理模型的三维坐标系中的z坐标轴的夹角，表示波的传播方向与所述岩石物理模型的三维坐标系中的x坐标轴的夹角；所述三维坐标系包括x坐标轴、y坐标轴和z坐标轴，所述三维坐标系中的坐标轴两两垂直。
8.一种确定岩石物理模型的装置，其特征在于，所述装置提供目的储层中岩石的属性信息，其中，所述岩石包括至少一种矿物组分、至少两种连通孔隙和至少两种孤立孔隙，所述属性信息用于表征所述岩石的特征；所述装置包括：岩石基质参数确定模块、第一岩石骨架参数确定模块、第二岩石骨架参数确定模块和饱和岩石参数确定模块；其中，
所述岩石基质参数确定模块，用于根据所述属性信息中所述矿物组分的体积分量、密度和弹性模量，确定岩石基质的弹性模量和密度；其中，所述弹性模量包括体积模量和剪切模量；所述属性信息中孔隙结构参数包括：连通系数、所述连通孔隙的纵横比和比例因子，以及所述孤立孔隙的纵横比和比例因子；其中，所述比例因子表示所述连通孔隙或所述孤立孔隙的孔隙度与所述岩石的孔隙度的比值；
所述第一岩石骨架参数确定模块，用于基于所述岩石基质的弹性模量，以及所述属性信息中孔隙结构参数，确定第一岩石骨架的弹性模量；其中，所述第一岩石骨架包括所述连通孔隙和所述孤立孔隙；所述第一岩石骨架参数确定模块用于采用下述公式确定所述第一岩石骨架的体积模量和剪切模量：
其中，KDPC和μDPC分别表示所述第一岩石骨架的体积模量和剪切模量；Kmin和μmin分别表示所述岩石基质的体积模量和剪切模量；Vi表示所述至少两种连通孔隙和至少两种孤立孔隙中第i种孔隙的比例因子，n表示所述至少两种连通孔隙和至少两种孤立孔隙中孔隙种类的数量，φ表示所述属性信息中岩石的孔隙度，φiso和φcon分别表示所述岩石的孔隙度中所述孤立孔隙的总孔隙度和所述连通孔隙的总孔隙度；Kf1和Kf2分别表示第一指定流体和第二指定流体的体积模量；Siso表示所述孤立孔隙中所述第二指定流体的体积分数；Pi、和表示与所述第i种孔隙的孔隙种类和所述第i种孔隙中的流体类型相关联的体积模量极化因子；Qi、和表示与所述第i种孔隙的孔隙类型和所述第i种孔隙中的流体类型相关联的剪切模量极化因子；所述体积模量极化因子与所述第i种孔隙的纵横比、所述岩石基质的体积模量相关联，所述剪切模量极化因子与所述第i种孔隙的纵横比、所述岩石基质的剪切模量相关联；
所述第二岩石骨架参数确定模块，用于根据所述第一岩石骨架的弹性模量，确定第二岩石骨架的刚度系数；其中，所述第二岩石骨架包括指定裂缝和所述第一岩石骨架；
所述饱和岩石参数确定模块，用于基于所述岩石基质的密度和弹性模量，以及所述第二岩石骨架的刚度系数，对所述第二岩石骨架进行流体替换，得到饱和岩石的横波速度、纵波速度和密度。
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