CN109856674A - 工程甜点评测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种工程甜点评测方法及装置，利用待测地层岩石的实验数据构建待测工区的地层岩石的脆性指数的预测模型，根据测井资料构建孔隙结构指数的预测模型，并根据有效应力理论及测井资料计算地层孔隙压力。进一步地，根据弹性组合模型，利用垂向应力、地层孔隙压力、压裂资料及岩石力学参数，计算待测工区的最大水平主应力和最小水平主应力，从而确定水平地应力差。最后，综合利用得到的脆性指数、孔隙结构指数及水平地应力差构建工程甜点的综合指数模型。如此，能够对工程甜点进行合理描述，有效地实现对地层岩石的工程甜点的评测，为后期的地层岩石储层开发提供有效的参考依据。

Description

工程甜点评测方法及装置

技术领域

本发明涉及地质数据分析技术领域，具体而言，涉及一种工程甜点评测方法及装置。

背景技术

随着页岩气、致密气等非常规油气资源的开发，缝网体积改造的观念逐渐得到认可，其中多段压裂技术越来越得到重视。在多段压裂技术中，分段压裂怎样设计、怎样划分是一个比较重要的内容，而这就涉及到地层工程甜点的评价。地层工程甜点是相对于难开发储层而言的，如果储层工程甜点越好，则表明该地层的脆性较高、易于压裂、易于形成缝网，利于该储层的开发。但是，目前缺乏一种合理、有效地对砾岩储层的工程甜点进行描述及评测的方案。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于，提供一种工程甜点评测方法及装置，以根据岩石的实验数据及测井资料合理描述地层岩石工程甜点，对工程甜点进行有效评测。

本申请实施例提供一种工程甜点评测方法，所述方法包括：

利用待测地层岩石的实验数据，并基于多元回归方法构建待测工区的地层岩石的脆性指数的预测模型；

根据所述待测工区的测井资料，并基于多元回归方法构建得到所述待测工区的地层岩石的孔隙结构指数的预测模型；

计算所述待测工区的上覆岩层压力，并根据有效应力理论以及所述测井资料中的密度和声波资料，计算所述待测工区的地层孔隙压力；

计算所述待测工区内的地层岩石的垂向应力，根据弹性组合模型，基于所述垂向应力、所述地层孔隙压力、压裂资料及岩石力学参数，计算得到所述待测工区的最大水平主应力和最小水平主应力，以确定所述待测工区的水平地应力差；

利用所述脆性指数、孔隙结构指数及水平地应力差构建所述待测工区的工程甜点的综合指数模型。

可选地，所述实验数据包括待测地层岩石的纵波时差、横波时差及体积密度；

所述利用待测地层岩石的实验数据，并基于多元回归方法构建待测工区的地层岩石的脆性指数的预测模型的步骤，包括：

根据待测地层岩石的纵波时差、横波时差、体积密度及预设的单位转换系数计算岩石波阻抗、动态弹性模量及动态体积模量；

根据获得的岩石波阻抗、动态弹性模量、动态体积模量及预设的回归系数，并基于多元回归方法构建待测工区的地层岩石的脆性指数的预测模型；

其中，所述根据待测地层岩石的纵波时差、横波时差、体积密度及预设的单位转换系数计算岩石波阻抗、动态弹性模量及动态体积模量的步骤，包括：

根据待测地层岩石的纵波时差、体积密度及预设的单位转换系数并按以下公式计算得到岩石波阻抗：

利用待测地层岩石的纵波时差、横波时差、体积密度及预设的单位转换系数并按以下公式计算得到动态弹性模量及动态体积模量：

其中，Z_p为岩石波阻抗，E_d为动态弹性模量，K_bd为动态体积模量，ρ_b为体积密度，Δt_c为纵波时差，a₀为单位转换系数，Δt_s为横波时差。

可选地，所述测井资料包括测井的密度值、中子、声波、浅侧向电阻率以及深侧向电阻率；

所述根据所述待测工区的测井资料，并基于多元回归方法构建得到所述待测工区的地层岩石的孔隙结构指数的预测模型的步骤，包括：

计算所述测井资料中的深侧向电阻率与浅侧向电阻率之间的比值；

计算所述测井资料中的中子孔隙度与密度孔隙度之间的差值；

计算所述测井资料中不同的声波的声波时差值；

根据计算得到的所述比值、差值、声波时差值、密度值以及预设的回归系数，并基于多元回归方法按以下公式构建得到所述待测工区的地层岩石的孔隙结构指数的预测模型：

P_z＝a×(RT/RXO)+b×AC+c×DEN+d×DSH+e

其中，P_z为孔隙结构指数，RT/RXO为深侧向电阻率及浅侧向电阻率之间的比值，AC为声波时差值，DEN为密度值，DSH为中子孔隙度与密度孔隙度之间的差值，a、b、c、d、e分别为回归系数。

可选地，所述利用所述脆性指数、孔隙结构指数及水平地应力差构建所述待测工区的工程甜点的综合指数的步骤，包括：

分别对所述脆性指数、孔隙结构指数及水平地应力差进行归一化处理；

利用归一化处理后的脆性指数、孔隙结构指数及水平地应力差，并按以下公式构建所述待测工区的工程甜点的综合指数模型：

其中，X为工程甜点的综合指数模型，P_zg为归一化后的脆性指数，B_pg为归一化后的孔隙结构指数，Δσ_g为归一化后的水平地应力差。

可选地，所述计算所述待测工区内的地层岩石的垂向应力，根据弹性组合模型，基于所述垂向应力、所述地层孔隙压力、压裂资料及岩石力学参数，计算得到所述待测工区的最大水平主应力和最小水平主应力，以确定所述待测工区的水平地应力差的步骤，包括：

按以下公式计算所述待测工区内的地层岩石的垂向应力：

其中，σ_V为垂向应力，ρ₀(h)为未测井段深度为h点的密度，ρ(h)为已测井段深度为h点的测井密度，H₀为测井起始点深度，H为测井整体深度，g为重力加速度；

根据弹性组合模型，利用所述垂向应力、所述地层孔隙压力、压裂资料及岩石力学参数，计算得到所述待测工区的构造应变系数，进而计算得到所述待测工区的最大水平主应力和最小水平主应力；

计算所述最大水平主应力与所述最小水平主应力之间的差值，得到所述待测工区的水平地应力差。

可选地，所述根据弹性组合模型，利用所述垂向应力、所述地层孔隙压力、压裂资料及岩石力学参数，计算得到所述待测工区的构造应变系数，进而计算得到所述待测工区的最大水平主应力和最小水平主应力的步骤，包括：

根据弹性组合模型，利用所述垂向应力、所述地层孔隙压力、压裂资料及岩石力学参数，计算得到所述待测工区的构造应变系数，进而按以下公式计算得到所述待测工区的最大水平主应力和最小水平主应力：

其中，σ_H为最大水平主应力，σ_h为最小水平主应力，μ为泊松比，α为孔弹性系数，P_P为地层孔隙压力，E为岩石弹性模量，ε_H、ε_h为构造应变系数。

可选地，所述方法还包括：

基于获得的工程甜点的综合指数模型，计算所述待测工区内的不同深度的井段的工程甜点综合指数；

将不同深度的井段的工程甜点综合指数与预设阈值进行比较；

若所述工程甜点综合指数大于或等于所述预设阈值，则确定对应深度的井段的工程甜点优；

若所述工程甜点综合指数小于所述预设阈值，则确定对应深度的井段的工程甜点劣。

本申请实施例还提供一种工程甜点评测装置，所述装置包括：

拟合模块，用于利用待测地层岩石的实验数据，并基于多元回归方法构建待测工区的地层岩石的脆性指数的预测模型；

第一构建模块，用于根据所述待测工区的测井资料，并基于多元回归方法构建得到所述待测工区的地层岩石的孔隙结构指数的预测模型；

第一计算模块，用于计算所述待测工区的上覆岩层压力，并根据有效应力理论以及所述测井资料中的密度和声波资料，计算所述待测工区的地层孔隙压力；

第二计算模块，用于计算所述待测工区内的地层岩石的垂向应力，根据弹性组合模型，基于所述垂向应力、所述地层孔隙压力、压裂资料及岩石力学参数，计算得到所述待测工区的最大水平主应力和最小水平主应力，以确定所述待测工区的水平地应力差；

第二构建模块，利用所述脆性指数、孔隙结构指数及水平地应力差构建所述待测工区的工程甜点的综合指数模型。

可选地，所述实验数据包括待测地层岩石的纵波时差、横波时差及体积密度，所述拟合模块通过以下方式构建待测工区的地层岩石的脆性指数的预测模型：

根据待测地层岩石的纵波时差、横波时差、体积密度及预设的单位转换系数计算岩石波阻抗、动态弹性模量及动态体积模量；

根据获得的岩石波阻抗、动态弹性模量、动态体积模量及预设的回归系数，并基于多元回归方法构建待测工区的地层岩石的脆性指数的预测模型；

其中，所述拟合模块通过以下方式计算得到岩石波阻抗、动态弹性模量及动态体积模量：

根据待测地层岩石的纵波时差、体积密度及预设的单位转换系数并按以下公式计算得到岩石波阻抗：

利用待测地层岩石的纵波时差、横波时差、体积密度及预设的单位转换系数并按以下公式计算得到动态弹性模量及动态体积模量：

其中，Z_p为岩石波阻抗，E_d为动态弹性模量，K_bd为动态体积模量，ρ_b为体积密度，Δt_c为纵波时差，a₀为单位转换系数，Δt_s为横波时差。

可选地，所述第二构建模块通过以下方式构建所述待测工区的工程甜点的综合指数模型：

分别对所述脆性指数、孔隙结构指数及水平地应力差进行归一化处理；

利用归一化处理后的脆性指数、孔隙结构指数及水平地应力差，并按以下公式构建所述待测工区的工程甜点的综合指数模型：

其中，X为工程甜点的综合指数模型，P_zg为归一化后的脆性指数，B_pg为归一化后的孔隙结构指数，Δσ_g为归一化后的水平地应力差。

本申请实施例提供的工程甜点评测方法及装置，利用待测地层岩石的实验数据构建待测工区的地层岩石的脆性指数的预测模型，根据测井资料构建孔隙结构指数的预测模型，并根据有效应力理论及测井资料计算地层孔隙压力。进一步地，根据弹性组合模型，利用垂向应力、地层孔隙压力、压裂资料及岩石力学参数，计算待测工区的最大水平主应力和最小水平主应力，从而确定水平地应力差。最后，综合利用得到的脆性指数、孔隙结构指数及水平地应力差构建工程甜点的综合指数模型。如此，能够对工程甜点进行合理描述，有效地实现对地层岩石的工程甜点的评测，为后期的地层岩石储层开发提供有效的参考依据。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的电子设备的结构框图。

图2为本申请实施例提供的工程甜点评测方法的流程图。

图3为图2中步骤210的子步骤的流程图。

图4为本申请实施例提供的工程甜点综合指数预测示意图之一。

图5为本申请实施例提供的工程甜点综合指数预测示意图之二。

图6为本申请实施例提供的工程甜点评测装置的功能模块框图。

图标：110-处理器；120-存储器；130-通信接口；140-总线；600-工程甜点评测装置；601-拟合模块；602-第一构建模块；603-第一计算模块；604-第二计算模块；605-第二构建模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

请参阅图1，为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。该设备包括存储器120和处理器110。其中，存储器120用于存储一条或多条计算机指令，一条或多条计算机指令被处理器110执行，以实现本申请提供的工程甜点评测方法。

图1所示的电子设备还包括总线140和通信接口130，处理器110、通信接口130和存储器120通过总线140连接。

其中，存储器120可能包含高速随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)，也可能还包括非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口130(可以是有线或者无线)实现该系统网元与至少一个其他网元之间的通信连接，可以使用互联网，广域网，本地网，城域网等。

总线140可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图1中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

其中，存储器120用于存储程序，所述处理器110在接收到执行指令后，执行所述程序，本申请实施例提供的工程甜点评测方法可以应用于处理器110中，或者由处理器110实现。

处理器110可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，本申请提供的方法的各步骤可以通过处理器110中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器110可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing，简称DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，简称ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请实施方式中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。

通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本申请实施方式所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器120，处理器110读取存储器120中的信息，结合其硬件完成本申请提供的方法的各实施方式的步骤。

可以理解，图1所示的结构仅为示意，所述电子设备还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。图1中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。

可选地，所述电子设备的具体类型不受限制，例如，可以是，但不限于，个人电脑(personal computer，PC)、平板电脑、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)、移动上网设备(mobile Internet device，MID)、web(网站)服务器、数据服务器等具有处理功能的设备。

结合图2，本发明实施例还提供一种可应用于上述电子设备的工程甜点评测方法。其中，所述方法有关的流程所定义的方法步骤可以由所述处理器110实现。下面将对图2所示的具体流程进行详细阐述。

步骤210，利用待测地层岩石的实验数据，并基于多元回归方法构建待测工区的地层岩石的脆性指数的预测模型。

本实施例中，可针对例如砾岩储层中的地层岩石进行评测。具体实施时，可采集待测工区内的井下沿心，并对采集到的井下沿心按照相关行业标准进行制样，以作为待测地层岩石。对待测地层岩石进行实验以得到实验数据，可以包括岩石物理实验和岩石力学实验。其中，通过岩石物理实验获得的实验数据主要包括岩石的纵波速度、横波速度、体积密度等。通过岩石力学实验获得的实验数据主要包括岩石峰值强度、破坏极限应变等。

本实施例中，可基于获得的实验数据中的待测地层岩石的纵波时差、横波时差以及体积密度等计算得到待测工区的地层岩石的脆性指数。请结合参阅图3，具体地，可通过以下步骤实现：

步骤310，根据待测地层岩石的纵波时差、横波时差、体积密度及预设的单位转换系数计算岩石波阻抗、动态弹性模量及动态体积模量。

步骤320，根据获得的岩石波阻抗、动态弹性模量、动态体积模量及预设的回归系数，并基于多元回归方法构建待测工区的地层岩石的脆性指数的预测模型。

本实施例中，根据岩石的纵波时差、横波时差等，并基于经典弹性波动力学理论，可获取待测工区的地层岩石的岩石波阻抗、动态弹性模量及动态体积模量。具体地，可根据待测地层岩石的纵波时差、体积密度及预设的单位转换系数并按以下公式计算得到岩石波阻抗：

利用待测地层岩石的纵波时差、横波时差、体积密度及预设的单位转换系数并按以下公式计算得到动态弹性模量及动态体积模量：

其中，Z_p为岩石波阻抗，E_d为动态弹性模量，K_bd为动态体积模量，ρ_b为体积密度，Δt_c为纵波时差，a₀为单位转换系数，Δt_s为横波时差。

在获得待测工区的地层岩石的岩石波阻抗、动态弹性模量及动态体积模量的基础上，结合预设的回归系数，并基于多元回归方法构建得到待测工区的地层岩石的脆性指数的预测模型，具体如下：

B_p＝a×Z_p+b×E_d+c×K_db+d

其中，B_p为脆性指数，a、b、c、d分别为回归系数。

步骤220，根据所述待测工区的测井资料，并基于多元回归方法构建得到所述待测工区的地层岩石的孔隙结构指数的预测模型。

本实施例中，利用孔隙结构指数表征岩石孔隙结构特征，可预先获取待测工区的测井资料并存入电子设备，其中，测井资料包括测井中的密度值、中子、声波、浅侧向电阻率以及深侧向电阻率等等。

首先，可计算测井资料中的深侧向电阻率与浅侧向电阻率之间的比值，再计算测井资料中的中子孔隙度与密度孔隙度之间的差值。进一步地，计算测井资料中不同声波的声波时差值。

综合上述得到的深侧向电阻率与浅侧向电阻率之间的比值、中子孔隙度和密度孔隙度之间的差值以及声波时差值，并结合预设的回归系数，构建待测工区的地层岩石的孔隙结构指数。

具体地，构建的待测工区的地层岩石的孔隙结构指数的预测模型如下：

P_z＝a×(RT/RXO)+b×AC+c×DEN+d×DSH+e

其中，P_z为孔隙结构指数，RT/RXO为深侧向电阻率及浅侧向电阻率之间的比值，AC为声波时差值，DEN为密度值，DSH为中子孔隙度与密度孔隙度之间的差值，a、b、c、d、e分别为回归系数。

步骤230，计算所述待测工区的上覆岩层压力，并根据有效应力理论以及所述测井资料中的密度和声波资料，计算所述待测工区的地层孔隙压力。

本实施例中，可获取待测工区内的地层孔隙压力实测资料，例如待测工区内的上覆岩层压力。结合测井资料中的密度和声波资料(其中，密度资料即为上述得到的测井资料包含的密度值，声波资料即为上述得到的不同声波之间的声波时差值)，并根据有效应力基本原理构建待测工区的地层孔隙压力，具体可如下式：

P_P＝G₀-a×e^b×DEN+c×Ln(AC)+d

其中，P_P为地层孔隙压力，G₀为上覆岩层压力，DEN为密度值，AC为声波时差值，a、b、c、d分别为回归系数。

步骤240，计算所述待测工区内的地层岩石的垂向应力，根据弹性组合模型，基于所述垂向应力、所述地层孔隙压力、压裂资料及岩石力学参数，计算得到所述待测工区的最大水平主应力和最小水平主应力，以确定所述待测工区的水平地应力差。

在本实施例中，首先计算所述待测工区内的地层岩石的垂向应力，具体可依据如下公式进行计算：

其中，σ_V为垂向应力，ρ₀(h)为未测井段深度为h点的密度，ρ(h)为已测井段深度为h点的测井密度，H₀为测井起始点深度，H为测井整体深度，g为重力加速度。

基于测井内测试点的地应力数据，并利用压裂资料和岩石力学理论进行数值模拟反演分析，以获取待测工区内的测井的构造应变系数。其中，获得的构造应变系数包括沿最大主应力方向的构造应变系数和沿最小主应力方向的构造应变系数。例如，对于1号井，其对应的沿最大主应力方向的构造应变系数可为8.179×10^-3，沿最小主应力方向的构造应变系数可为1.632×10^-3。对于2号井，其对应的沿最大主应力方向的构造应变系数可为7.304×10^-3，沿最小主应力方向的构造应变系数可为1.693×10^-3。根据两口井资料得到的构造应变系数相差小，待测工区的构造应变系数可由两口井的均值得到。因此，待测工区内的沿最大主应力方向的构造应变系数可为7.742×10^-3，沿最小主应力方向的构造应变系数可为1.663×10^-3。

进一步地，利用所述垂向应力、所述地层孔隙压力、压裂资料和岩石力学参数计算所述待测工区的构造应变系数，进而计算得到所述待测工区的最大水平主应力和最小水平主应力。其中，在进行最大水平主应力和最小水平主应力的计算时，是基于常规的水力压裂施工曲线，并借助经典组合弹簧模型构造的水平主应力计算模型，具体如下：

其中，σ_H为最大水平主应力，σ_h为最小水平主应力，μ为泊松比，α为孔弹性系数，P_P为地层孔隙压力，E为岩石弹性模量，ε_H、ε_h为构造应变系数。ε_H为沿最大主应力方向的构造应变系数，ε_h为沿最小主应力方向的构造应变系数。

在获得待测工区内的最大水平主应力和最小水平主应力之后，可得到待测工区的地应力剖面示意图。本实施例中，利用得到的最大水平主应力减去最小水平主应力得到两者之间的差值，从而得到待测工区的水平地应力差，如：Δσ＝σ_H-σ_h，其中，Δσ为待测工区的水平地应力差。

步骤250，利用所述脆性指数、孔隙结构指数及水平地应力差构建所述待测工区的工程甜点的综合指数模型。

在获得脆性指数、孔隙结构指数及水平地应力差的基础上，为了统一不同指数之间的数值标准，可首先分别对脆性指数、孔隙结构指数及水平地应力差进行归一化处理，具体地，可按照以下公式进行归一化处理：

再利用归一化处理之后的脆性指数、孔隙结构指数及水平地应力差，按以下公式构建所述待测工区的工程甜点的综合指数模型：

其中，X为工程甜点的综合指数模型，P_zg为归一化后的脆性指数，B_pg为归一化后的孔隙结构指数，Δσ_g为归一化后的水平地应力差。B_pmax、B_pmin分别为待测工区的脆性指数的最大值和最小值，P_zman、P_zmin分别为待测工区的孔隙结构指数的最大值和最小值，Δσ_max、Δσ_min分别为待测工区的水平地应力差的最大值和最小值。

进一步地，本实施例中在得到工程甜点的定量表征模型的基础上，可计算待测工区的不同深度的井段的工程甜点综合指数。并将获得的不同深度的工程甜点综合指数与预设阈值进行比较。若得到的工程甜点综合指数大于或等于预设阈值，则确定对应深度的井段的工程甜点优。若得到的工程甜点综合指数小于预设阈值，则确定对应深度的井段的工程甜点劣。一般的，待测工区的脆性指数越高、水平地应力差越小、孔隙结构指数越大，地层越适合压裂体积改造，改造后地层易形成网络裂缝，有利于提高油气井产能。

其中，图4和图5中示意性的示出了待测工区内某井段工程甜点综合指数的评测示意图。图4和图5中分别示出了不同岩性的砾岩储层，例如粗砾岩、大中砾岩、小中砾岩、细砾岩等，在不同的井段深度下的脆性指数、孔隙结构指数以及水平地应力差。并且还示出了根据本申请提供的方法得到的工程甜点综合指数。可以根据图4和图5直观地看出待测工区的地层岩石的哪些区域其工程甜点较好，为后续开发提供指导。优选地，将工程甜点综合指数阈值设定为0.8。则工程甜点综合指数大于或等于0.8，说明工程甜点为优，而小于0.8，说明工程甜点为劣，如图4、5所示。

通过以上过程，可利用待测工区的脆性指数、孔隙结构指数和水平地应力差来定量表征砾岩储层的工程甜点。并基于工程甜点的综合指数模型计算待测工区的不同深度的井段的工程甜点综合指数。能够有效地对不同深度的井段的工程甜点进行评测，以划分出砾岩储层水平井的工程甜点优良的区域，有助于后期优选砾岩储层的水平井压裂层段、射孔层段等，有利于提高砾岩储层的压后开采效率。

请参阅图6，本申请实施例还提供一种应用于上述电子设备的工程甜点评测装置600，所述工程甜点评测装置600包括拟合模块601、第一构建模块602、第一计算模块603、第二计算模块604及第二构建模块605。

拟合模块601，用于利用待测地层岩石的实验数据，并基于多元回归方法构建待测工区的地层岩石的脆性指数的预测模型。可以理解，该拟合模块601可以用于执行上述步骤210，关于该拟合模块601的详细实现方式可以参照上述对步骤210有关的内容。

第一构建模块602，用于根据所述待测工区的测井资料，并基于多元回归方法构建得到所述待测工区的地层岩石的孔隙结构指数的预测模型。可以理解，该第一构建模块602可以用于执行上述步骤220，关于该第一构建模块602的详细实现方式可以参照上述对步骤220有关的内容。

第一计算模块603，用于计算所述待测工区的上覆岩层压力，并有效应力理论以及所述测井资料中的密度和声波资料，计算所述待测工区的地层孔隙压力。可以理解，该第一计算模块603可以用于执行上述步骤230，关于该第一计算模块603的详细实现方式可以参照上述对步骤230有关的内容。

第二计算模块604，用于计算所述待测工区内的地层岩石的垂向应力，根据弹性组合模型，基于所述垂向应力、所述地层孔隙压力、压裂资料及岩石力学参数，计算得到所述待测工区的最大水平主应力和最小水平主应力，以确定所述待测工区的水平地应力差。可以理解，该第二计算模块604可以用于执行上述步骤240，关于该第二计算模块604的详细实现方式可以参照上述对步骤240有关的内容。

第二构建模块605，利用所述脆性指数、孔隙结构指数及水平地应力差构建所述待测工区的工程甜点的综合指数模型。可以理解，该第二构建模块605可以用于执行上述步骤250，关于该第二构建模块605的详细实现方式可以参照上述对步骤250有关的内容。

其中，在本实施例中，所述实验数据包括待测地层岩石的纵波时差、横波时差及体积密度，所述拟合模块601通过以下方式构建待测工区的地层岩石的脆性指数的预测模型：

根据待测地层岩石的纵波时差、横波时差、体积密度及预设的单位转换系数计算岩石波阻抗、动态弹性模量及动态体积模量；

根据获得的岩石波阻抗、动态弹性模量、动态体积模量及预设的回归系数，并基于多元回归方法构建待测工区的地层岩石的脆性指数的预测模型；

其中，所述拟合模块601通过以下方式计算得到岩石波阻抗、动态弹性模量及动态体积模量：

根据待测地层岩石的纵波时差、体积密度及预设的单位转换系数并按以下公式计算得到岩石波阻抗：

利用待测地层岩石的纵波时差、横波时差、体积密度及预设的单位转换系数并按以下公式计算得到动态弹性模量及动态体积模量：

其中，Z_p为岩石波阻抗，E_d为动态弹性模量，K_bd为动态体积模量，ρ_b为体积密度，Δt_c为纵波时差，a₀为单位转换系数，Δt_s为横波时差。

进一步地，在本实施例中，所述第二构建模块605可通过以下方式构建所述待测工区的工程甜点的综合指数模型：

分别对所述脆性指数、孔隙结构指数及水平地应力差进行归一化处理；

利用归一化处理后的脆性指数、孔隙结构指数及水平地应力差，并按以下公式构建所述待测工区的工程甜点的综合指数模型：

其中，X为工程甜点的综合指数模型，P_zg为归一化后的脆性指数，B_pg为归一化后的孔隙结构指数，Δσ_g为归一化后的水平地应力差。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置的具体工作过程，可以参考前述方法中的对应过程，在此不再过多赘述。

综上所述，本申请实施例提供的工程甜点评测方法及装置，利用待测地层岩石的实验数据构建待测工区的地层岩石的脆性指数的预测模型，根据测井资料构建孔隙结构指数的预测模型，并根据有效应力理论及测井资料计算地层孔隙压力。进一步地，根据弹性组合模型，利用垂向应力、地层孔隙压力、压裂资料及岩石力学参数，计算待测工区的最大水平主应力和最小水平主应力，从而确定水平地应力差。最后，综合利用得到的脆性指数、孔隙结构指数及水平地应力差构建工程甜点的综合指数模型。如此，能够对工程甜点进行合理描述，有效地实现对地层岩石的工程甜点的评测，为后期的地层岩石储层开发提供有效的参考依据。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种工程甜点评测方法，其特征在于，所述方法包括：

利用待测地层岩石的实验数据，并基于多元回归方法构建待测工区的地层岩石的脆性指数的预测模型；

根据所述待测工区的测井资料，并基于多元回归方法构建得到所述待测工区的地层岩石的孔隙结构指数的预测模型；

计算所述待测工区的上覆岩层压力，并根据有效应力理论以及所述测井资料中的密度和声波资料，计算所述待测工区的地层孔隙压力；

计算所述待测工区内的地层岩石的垂向应力，根据弹性组合模型，基于所述垂向应力、所述地层孔隙压力、压裂资料及岩石力学参数，计算得到所述待测工区的最大水平主应力和最小水平主应力，以确定所述待测工区的水平地应力差；

利用所述脆性指数、孔隙结构指数及水平地应力差构建所述待测工区的工程甜点的综合指数模型。

2.根据权利要求1所述的工程甜点评测方法，其特征在于，所述实验数据包括待测地层岩石的纵波时差、横波时差及体积密度；

所述利用待测地层岩石的实验数据，并基于多元回归方法构建待测工区的地层岩石的脆性指数的预测模型的步骤，包括：

根据待测地层岩石的纵波时差、横波时差、体积密度及预设的单位转换系数计算岩石波阻抗、动态弹性模量及动态体积模量；

根据获得的岩石波阻抗、动态弹性模量、动态体积模量及预设的回归系数，并基于多元回归方法构建待测工区的地层岩石的脆性指数的预测模型；

其中，所述根据待测地层岩石的纵波时差、横波时差、体积密度及预设的单位转换系数计算岩石波阻抗、动态弹性模量及动态体积模量的步骤，包括：

根据待测地层岩石的纵波时差、体积密度及预设的单位转换系数并按以下公式计算得到岩石波阻抗：

利用待测地层岩石的纵波时差、横波时差、体积密度及预设的单位转换系数并按以下公式计算得到动态弹性模量及动态体积模量：

其中，Z_p为岩石波阻抗，E_d为动态弹性模量，K_bd为动态体积模量，ρ_b为体积密度，Δt_c为纵波时差，a₀为单位转换系数，Δt_s为横波时差。

3.根据权利要求1所述的工程甜点评测方法，其特征在于，所述测井资料包括测井的密度值、中子、声波、浅侧向电阻率以及深侧向电阻率；

所述根据所述待测工区的测井资料，并基于多元回归方法构建得到所述待测工区的地层岩石的孔隙结构指数的预测模型的步骤，包括：

计算所述测井资料中的深侧向电阻率与浅侧向电阻率之间的比值；

计算所述测井资料中的中子孔隙度与密度孔隙度之间的差值；

计算所述测井资料中不同的声波的声波时差值；

根据计算得到的所述比值、差值、声波时差值、密度值以及预设的回归系数，并基于多元回归方法按以下公式构建得到所述待测工区的地层岩石的孔隙结构指数的预测模型：

P_z＝a×(RT/RXO)+b×AC+c×DEN+d×DSH+e

其中，P_z为孔隙结构指数，RT/RXO为深侧向电阻率及浅侧向电阻率之间的比值，AC为声波时差值，DEN为密度值，DSH为中子孔隙度与密度孔隙度之间的差值，a、b、c、d、e分别为回归系数。

4.根据权利要求1所述的工程甜点评测方法，其特征在于，所述利用所述脆性指数、孔隙结构指数及水平地应力差构建所述待测工区的工程甜点的综合指数的步骤，包括：

分别对所述脆性指数、孔隙结构指数及水平地应力差进行归一化处理；

利用归一化处理后的脆性指数、孔隙结构指数及水平地应力差，并按以下公式构建所述待测工区的工程甜点的综合指数模型：

其中，X为工程甜点的综合指数模型，P_zg为归一化后的脆性指数，B_pg为归一化后的孔隙结构指数，Δσ_g为归一化后的水平地应力差。

5.根据权利要求1所述的工程甜点评测方法，其特征在于，所述计算所述待测工区内的地层岩石的垂向应力，根据弹性组合模型，基于所述垂向应力、所述地层孔隙压力、压裂资料及岩石力学参数，计算得到所述待测工区的最大水平主应力和最小水平主应力，以确定所述待测工区的水平地应力差的步骤，包括：

按以下公式计算所述待测工区内的地层岩石的垂向应力：

其中，σ_V为垂向应力，ρ₀(h)为未测井段深度为h点的密度，ρ(h)为已测井段深度为h点的测井密度，H₀为测井起始点深度，H为测井整体深度，g为重力加速度；

根据弹性组合模型，利用所述垂向应力、所述地层孔隙压力、压裂资料及岩石力学参数，计算得到所述待测工区的构造应变系数，进而计算得到所述待测工区的最大水平主应力和最小水平主应力；

计算所述最大水平主应力与所述最小水平主应力之间的差值，得到所述待测工区的水平地应力差。

6.根据权利要求5所述的工程甜点评测方法，其特征在于，所述根据弹性组合模型，利用所述垂向应力、所述地层孔隙压力、压裂资料及岩石力学参数，计算得到所述待测工区的构造应变系数，进而计算得到所述待测工区的最大水平主应力和最小水平主应力的步骤，包括：

根据弹性组合模型，利用所述垂向应力、所述地层孔隙压力、压裂资料及岩石力学参数，计算得到所述待测工区的构造应变系数，进而按以下公式计算得到所述待测工区的最大水平主应力和最小水平主应力：

其中，σ_H为最大水平主应力，σ_h为最小水平主应力，μ为泊松比，α为孔弹性系数，P_P为地层孔隙压力，E为岩石弹性模量，ε_H、ε_h为构造应变系数。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的工程甜点评测方法，其特征在于，所述方法还包括：

基于获得的工程甜点的综合指数模型，计算所述待测工区内的不同深度的井段的工程甜点综合指数；

将不同深度的井段的工程甜点综合指数与预设阈值进行比较；

若所述工程甜点综合指数大于或等于所述预设阈值，则确定对应深度的井段的工程甜点优；

若所述工程甜点综合指数小于所述预设阈值，则确定对应深度的井段的工程甜点劣。

8.一种工程甜点评测装置，其特征在于，所述装置包括：

拟合模块，用于利用待测地层岩石的实验数据，并基于多元回归方法构建待测工区的地层岩石的脆性指数的预测模型；

第一构建模块，用于根据所述待测工区的测井资料，并基于多元回归方法构建得到所述待测工区的地层岩石的孔隙结构指数的预测模型；

第一计算模块，用于计算所述待测工区的上覆岩层压力，并根据有效应力理论以及所述测井资料中的密度和声波资料，计算所述待测工区的地层孔隙压力；

第二计算模块，用于计算所述待测工区内的地层岩石的垂向应力，根据弹性组合模型，基于所述垂向应力、所述地层孔隙压力、压裂资料及岩石力学参数，计算得到所述待测工区的最大水平主应力和最小水平主应力，以确定所述待测工区的水平地应力差；

第二构建模块，利用所述脆性指数、孔隙结构指数及水平地应力差构建所述待测工区的工程甜点的综合指数模型。

9.根据权利要求8所述的工程甜点评测装置，其特征在于，所述实验数据包括待测地层岩石的纵波时差、横波时差及体积密度，所述拟合模块通过以下方式构建待测工区的地层岩石的脆性指数的预测模型：

根据待测地层岩石的纵波时差、横波时差、体积密度及预设的单位转换系数计算岩石波阻抗、动态弹性模量及动态体积模量；

根据获得的岩石波阻抗、动态弹性模量、动态体积模量及预设的回归系数，并基于多元回归方法构建待测工区的地层岩石的脆性指数的预测模型；

其中，所述拟合模块通过以下方式计算得到岩石波阻抗、动态弹性模量及动态体积模量：

根据待测地层岩石的纵波时差、体积密度及预设的单位转换系数并按以下公式计算得到岩石波阻抗：

利用待测地层岩石的纵波时差、横波时差、体积密度及预设的单位转换系数并按以下公式计算得到动态弹性模量及动态体积模量：

其中，Z_p为岩石波阻抗，E_d为动态弹性模量，K_bd为动态体积模量，ρ_b为体积密度，Δt_c为纵波时差，a₀为单位转换系数，Δt_s为横波时差。

10.根据权利要求8所述的工程甜点评测装置，其特征在于，所述第二构建模块通过以下方式构建所述待测工区的工程甜点的综合指数模型：

分别对所述脆性指数、孔隙结构指数及水平地应力差进行归一化处理；

利用归一化处理后的脆性指数、孔隙结构指数及水平地应力差，并按以下公式构建所述待测工区的工程甜点的综合指数模型：

其中，X为工程甜点的综合指数模型，P_zg为归一化后的脆性指数，B_pg为归一化后的孔隙结构指数，Δσ_g为归一化后的水平地应力差。