CN110320568B - 页岩地层测井岩石物理弹性参数建模方法及系统 - Google Patents

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CN110320568B CN201810272550.7A CN201810272550A CN110320568B CN 110320568 B CN110320568 B CN 110320568B CN 201810272550 A CN201810272550 A CN 201810272550A CN 110320568 B CN110320568 B CN 110320568B
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Abstract

本申请公开了一种页岩地层测井岩石物理弹性参数建模方法及系统。该方法可以包括：将页岩地层分为骨架部分、粘土部分与有机质部分；采用
Figure DDA0002658572110000011
模型计算有机质部分的等效体积模量与等效剪切模量；采用SCA模型计算粘土部分的等效体积模量与等效剪切模量；采用平均模型，根据骨架矿物含量，计算骨架部分的等效体积模量与等效剪切模量；采用SCA模型，计算页岩地层的等效体积模量与等效剪切模量。本发明对于页岩油储层，分析不同岩石孔隙度、有机质含量、矿物类型等参数对页岩的弹性模量或速度造成的差别，适应性强，可应用于页岩储层测井评价，为高效勘探开发这类复杂油气藏提供可靠技术支持。

Description

页岩地层测井岩石物理弹性参数建模方法及系统
技术领域
本发明涉及页岩油储层勘探开发领域，更具体地，涉及一种页岩地层测井岩石物理弹性参数建模方法及系统。
背景技术
测井岩石物理模型是采用测井资料对页岩储层进行评价的基础，经过多年的发展，在砂岩岩石物理建模方面已经有了很多的研究。近几年，随着页岩油气资源勘探开发程度的不断提高，寻找和评价页岩油气富集段成为非常规油气勘探的关键，而常规测井解释理论方法不再适用于复杂结构的页岩储层，因其在计算岩石力学参数、矿物组分含量以及识别裂缝等方面仍存在较大缺陷，所以岩石物理作为重要的技术手段逐渐受到关注与重视。
对于页岩储层，岩石物理模型可建立岩石有机质含量、微观孔隙裂缝等储层物性特征与弹性、力学参数的定量关系，为页岩储层识别与描述技术的开发提供依据。目前，页岩岩石物理的技术主要针对于地震岩石物理建模。邓继新等(2004)在实验室超声波频率下对层理发育的页岩和泥岩的各向异性进行了研究，研究了围压和孔隙流体对泥岩、页岩各向异性的影响；Sayers(2005)通过岩石物理模型研究了粘土矿物的分布与页岩各向异性参数之间的关系；Vernik和Milovac(2011)研究了复杂矿物组分情况下Backus理论在富有机质页岩中的应用问题；Spikes(2011)研究了孔隙形态对页岩弹性参数影响；Carcione等(2011)针对Bakken页岩，通过对比Backus和各向异性Gassmann理论，探讨了页岩中干酪根和孔隙流体混合物的弹性参数的计算问题；Guo等(2013)针对Barnett页岩建立岩石物理模板，分析了页岩矿物组分、孔隙度、脆性与弹性参数、力学参数、以及地震响应对应关系；基于岩石物理模型，Li等(2015)建立了地震岩石物理模型，研究富有机质页岩中，干酪根成熟度变化时岩石弹性和力学参数的变化规律；Dong等(2014)针对页岩储层进行了地震岩石物理建模，并应用于岩石物理分析和横波速度预测；Hu等(2014)建立了富有机质页岩岩石物理模型，计算并分析了各向异性参数与干酪根含量、孔隙度等的关系。
上述不同物性和流体状态对岩石弹性参数的影响中，大部分都是进行地震岩石物理建模，而在测井岩石物理建模中更多关注的是如何识别储层和计算孔隙度、渗透率及饱和度等方面。现阶段尚缺少测井岩石物理建模方面的研究，直接借鉴地震上岩石物理建模方法也是不可行的。此外，页岩VTI各向异性参数在井中直接测量存在困难，由测井数据估计页岩弹性参数的技术尚未有效开发。通过测井岩石物理建模来解决这些困难，需采用高频的弹性波进行测量，直接采用地震的岩石物理模型并不适用。因此，有必要开发一种页岩地层测井岩石物理弹性参数建模方法及系统。
公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明提出了一种页岩地层测井岩石物理弹性参数建模方法及系统，其对于页岩油储层，分析不同岩石孔隙度、有机质含量、矿物类型等参数对页岩的弹性模量或速度造成的差别，适应性强，可应用于页岩储层测井评价，为高效勘探开发这类复杂油气藏提供可靠技术支持。
根据本发明的一方面，提出了一种页岩地层测井岩石物理弹性参数建模方法。所述方法可以包括：将页岩地层分为骨架部分、粘土部分与有机质部分；采用库斯特-图克萨模型(
Figure GDA0002636200780000021
模型)计算所述有机质部分的等效体积模量与等效剪切模量；采用自适应近似模型(SCA模型)计算所述粘土部分的等效体积模量与等效剪切模量；采用平均模型，根据骨架矿物含量，计算所述骨架部分的等效体积模量与等效剪切模量；采用SCA模型，计算所述页岩地层的等效体积模量与等效剪切模量。
优选地，根据公式(1)、公式(2)计算所述有机质部分的等效体积模量与等效剪切模量为：
Figure GDA0002636200780000031
Figure GDA0002636200780000032
其中，S是流体饱和度，S＝Φf/(Φf+Φk)，Φf、Φk分别为有机质中所含流体的体积及有机质的体积，Kk和μk分别为有机质的体积模量和剪切模量，Kke、μke为有机质部分的等效体积模量与等效剪切模量，Kf为有机质中所含流体的体积模量。
优选地，根据公式(3)、公式(4)计算所述粘土部分的等效体积模量与等效剪切模量为：
Figure GDA0002636200780000033
Figure GDA0002636200780000034
其中，
Figure GDA0002636200780000035
Figure GDA0002636200780000036
Figure GDA0002636200780000041
Kw、μw分别为水的体积模量和剪切模量，Kc、μc分别为粘土的体积模量和剪切模量，
Figure GDA0002636200780000042
和
Figure GDA0002636200780000043
分别为粘土部分的等效体积模量和等效剪切模量，βw和ζw为粘土束缚水的几何因数，βc和ζc为粘土部分的几何因数，α为粘土颗粒的纵横比，此处取值为1，fbw、fc分别为粘土束缚水和粘土的体积相对含量，且fbw+fc＝1。
优选地，根据公式(5)、公式(6)计算所述骨架部分的等效体积模量与等效剪切模量为：
Figure GDA0002636200780000044
Figure GDA0002636200780000045
其中，Kme、μme分别为骨架部分的等效体积模量和等效剪切模量，Ki、μi分别为第i种骨架矿物的体积模量和剪切模量，fi为第i种骨架矿物在骨架部分中的相对体积含量，N为骨架矿物的总种类。
优选地，根据公式(7)、公式(8)计算所述页岩地层的等效体积模量与等效剪切模量为：
Figure GDA0002636200780000046
Figure GDA0002636200780000047
其中，
Figure GDA0002636200780000048
Figure GDA0002636200780000051
Figure GDA0002636200780000052
Figure GDA0002636200780000053
Figure GDA0002636200780000054
Figure GDA0002636200780000055
fk、fcl、fm分别为有机质、粘土及骨架的体积相对含量，且fk+fcl+fm＝1。
Figure GDA0002636200780000056
与
Figure GDA0002636200780000057
为页岩地层的等效体积模量与等效剪切模量，βk和ζk为有机质部分的几何因数，βcl和ζcl为粘土部分的几何因数，βm和ζm为骨架部分的几何因数，Kke和μke分别为有机质部分的等效体积模量与等效剪切模量，
Figure GDA0002636200780000058
和
Figure GDA0002636200780000059
分别为粘土部分的等效体积模量和等效剪切模量，Kme和μme分别为骨架部分的等效体积模量和等效剪切模量。
根据本发明的另一方面，提出了一种页岩地层测井岩石物理弹性参数建模系统，可以包括：分层单元，用于将页岩地层分为骨架部分、粘土部分与有机质部分；有机质部分计算单元，用于采用
Figure GDA0002636200780000061
模型计算所述有机质部分的等效体积模量与等效剪切模量；粘土部分计算单元，用于采用SCA模型计算所述粘土部分的等效体积模量与等效剪切模量；骨架部分计算单元，用于采用平均模型，根据骨架矿物含量，计算所述骨架部分的等效体积模量与等效剪切模量；页岩地层计算单元，用于采用SCA模型，计算所述页岩地层的等效体积模量与等效剪切模量。
优选地，根据公式(1)、公式(2)计算所述有机质部分的等效体积模量与等效剪切模量为：
Figure GDA0002636200780000062
Figure GDA0002636200780000063
其中，S是流体饱和度，S＝Φf/(Φf+Φk)，Φf、Φk分别为有机质中所含流体的体积及有机质的体积，Kk和μk分别为有机质的体积模量和剪切模量，Kke、μke为有机质部分的等效体积模量与等效剪切模量，Kf为有机质中所含流体的体积模量。
优选地，根据公式(3)、公式(4)计算所述粘土部分的等效体积模量与等效剪切模量为：
Figure GDA0002636200780000064
Figure GDA0002636200780000065
其中，
Figure GDA0002636200780000066
Figure GDA0002636200780000071
Figure GDA0002636200780000072
Kw、μw分别为水的体积模量和剪切模量，Kc、μc分别为粘土的体积模量和剪切模量，
Figure GDA0002636200780000073
和
Figure GDA0002636200780000074
分别为粘土部分的等效体积模量和等效剪切模量，βw和ζw为粘土束缚水的几何因数，βc和ζc为粘土部分的几何因数，α为粘土颗粒的纵横比，此处取值为1，fbw、fc分别为粘土束缚水和粘土的体积相对含量，且fbw+fc＝1。
优选地，根据公式(5)、公式(6)计算所述骨架部分的等效体积模量与等效剪切模量为：
Figure GDA0002636200780000075
Figure GDA0002636200780000076
其中，Kme、μme分别为骨架部分的等效体积模量和等效剪切模量，Ki、μi分别为第i种骨架矿物的体积模量和剪切模量，fi为第i种骨架矿物在骨架部分中的相对体积含量，N为骨架矿物的总种类。
优选地，根据公式(7)、公式(8)计算所述页岩地层的等效体积模量与等效剪切模量为：
Figure GDA0002636200780000077
Figure GDA0002636200780000078
其中，
Figure GDA0002636200780000081
Figure GDA0002636200780000082
Figure GDA0002636200780000083
Figure GDA0002636200780000084
Figure GDA0002636200780000085
Figure GDA0002636200780000086
fk、fcl、fm分别为有机质、粘土及骨架的体积相对含量，且fk+fcl+fm＝1。
Figure GDA0002636200780000087
与
Figure GDA0002636200780000088
为页岩地层的等效体积模量与等效剪切模量，βk和ζk为有机质部分的几何因数，βcl和ζcl为粘土部分的几何因数，βm和ζm为骨架部分的几何因数，Kke和μke分别为有机质部分的等效体积模量与等效剪切模量，
Figure GDA0002636200780000089
和
Figure GDA00026362007800000810
分别为粘土部分的等效体积模量和等效剪切模量，Kme和μme分别为骨架部分的等效体积模量和等效剪切模量。
本发明具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。
附图说明
通过结合附图对本发明示例性实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。
图1示出了根据本发明的页岩地层测井岩石物理弹性参数建模方法的步骤的流程图。
图2a、2b、2c、2d、2e、2f分别示出了根据本发明的一个实施例的密度、有机质体积含量、粘土体积、骨架体积、粘土孔隙度及有机质孔隙度的示意图。
图3示出了实测时差与根据本发明的一个实施例的预测时差对比图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明。虽然附图中显示了本发明的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
图1示出了根据本发明的页岩地层测井岩石物理弹性参数建模方法的步骤的流程图。
在该实施例中，根据本发明的页岩地层测井岩石物理弹性参数建模方法可以包括：步骤101，将页岩地层分为骨架部分、粘土部分与有机质部分；步骤102，采用
Figure GDA0002636200780000101
模型计算有机质部分的等效体积模量与等效剪切模量；步骤103，采用SCA模型计算粘土部分的等效体积模量与等效剪切模量；步骤104，采用平均模型，根据骨架矿物含量，计算骨架部分的等效体积模量与等效剪切模量；步骤105，采用SCA模型，计算页岩地层的等效体积模量与等效剪切模量。
在一个示例中，根据公式(1)、公式(2)计算有机质部分的等效体积模量与等效剪切模量为：
Figure GDA0002636200780000102
Figure GDA0002636200780000103
其中，S是流体饱和度，S＝Φf/(Φf+Φk)，Φf、Φk分别为有机质中所含流体的体积及有机质的体积，Kk和μk分别为有机质的体积模量和剪切模量，Kke、μke为有机质部分的等效体积模量与等效剪切模量，Kf为有机质中所含流体的体积模量。
在一个示例中，根据公式(3)、公式(4)计算粘土部分的等效体积模量与等效剪切模量为：
Figure GDA0002636200780000104
Figure GDA0002636200780000105
其中，
Figure GDA0002636200780000106
Figure GDA0002636200780000111
Figure GDA0002636200780000112
Kw、μw分别为水的体积模量和剪切模量，Kc、μc分别为粘土的体积模量和剪切模量，
Figure GDA0002636200780000113
和
Figure GDA0002636200780000114
分别为粘土部分的等效体积模量和等效剪切模量，βw和ζw为粘土束缚水的几何因数，βc和ζc为粘土部分的几何因数，α为粘土颗粒的纵横比，此处取值为1，fbw、fc分别为粘土束缚水和粘土的体积相对含量，且fbw+fc＝1。
在一个示例中，根据公式(5)、公式(6)计算骨架部分的等效体积模量与等效剪切模量为：
Figure GDA0002636200780000115
Figure GDA0002636200780000116
其中，Kme、μme分别为骨架部分的等效体积模量和等效剪切模量，Ki、μi分别为第i种骨架矿物的体积模量和剪切模量，fi为第i种骨架矿物在骨架部分中的相对体积含量，N为骨架矿物的总种类。
在一个示例中，根据公式(7)、公式(8)计算页岩地层的等效体积模量与等效剪切模量为：
Figure GDA0002636200780000117
Figure GDA0002636200780000118
其中，
Figure GDA0002636200780000121
Figure GDA0002636200780000122
Figure GDA0002636200780000123
Figure GDA0002636200780000124
Figure GDA0002636200780000125
Figure GDA0002636200780000126
fk、fcl、fm分别为有机质、粘土及骨架的体积相对含量，且fk+fcl+fm＝1，
Figure GDA0002636200780000127
与
Figure GDA0002636200780000128
为页岩地层的等效体积模量与等效剪切模量，βk和ζk为有机质部分的几何因数，βcl和ζcl为粘土部分的几何因数，βm和ζm为骨架部分的几何因数，Kke和μke分别为有机质部分的等效体积模量与等效剪切模量，
Figure GDA0002636200780000129
和
Figure GDA00026362007800001210
分别为粘土部分的等效体积模量和等效剪切模量，Kme和μme分别为骨架部分的等效体积模量和等效剪切模量。
具体地，将页岩地层分为骨架部分、粘土部分与有机质部分；采用
Figure GDA0002636200780000131
模型，根据公式(1)、公式(2)计算有机质部分的等效体积模量与等效剪切模量；采用SCA模型，根据公式(3)、公式(4)计算粘土部分的等效体积模量与等效剪切模量；采用平均模型，根据骨架矿物含量，通过公式(5)、公式(6)计算骨架部分的等效体积模量与等效剪切模量；采用SCA模型，根据公式(7)、公式(8)计算页岩地层的等效体积模量与等效剪切模量。
本发明对于页岩油储层，分析不同岩石孔隙度、有机质含量、矿物类型等参数对页岩的弹性模量或速度造成的差别，适应性强，可应用于页岩储层测井评价，为高效勘探开发这类复杂油气藏提供可靠技术支持。
应用示例
为便于理解本发明实施例的方案及其效果，以下给出一个具体应用示例。本领域技术人员应理解，该示例仅为了便于理解本发明，其任何具体细节并非意在以任何方式限制本发明。
图2a、2b、2c、2d、2e、2f示出了根据本发明的一个实施例的密度、有机质体积含量、粘土体积、骨架体积、粘土孔隙度及有机质孔隙度的示意图，纵坐标表示深度，从上至下表示从浅至深。
图3示出了实测时差与根据本发明的一个实施例的预测时差的对比图，其中，实线为预测时差，虚线为实测时差，纵坐标表示深度，从上至下表示从浅至深。
将页岩地层分为骨架部分、粘土部分与有机质部分；根据密度、有机质体积含量、粘土体积、骨架体积、粘土孔隙度及有机质孔隙度，如图2a、2b、2c、2d、2e、2f所示，采用
Figure GDA0002636200780000132
模型，根据公式(1)、公式(2)计算有机质部分的等效体积模量与等效剪切模量；采用SCA模型，根据公式(3)、公式(4)计算粘土部分的等效体积模量与等效剪切模量；采用平均模型，根据骨架矿物含量，通过公式(5)、公式(6)计算骨架部分的等效体积模量与等效剪切模量；采用SCA模型，根据公式(7)、公式(8)计算页岩地层的等效体积模量与等效剪切模量，进而通过公式(9)计算纵波速度速度：
Figure GDA0002636200780000141
其中，Vp为纵波速度，ρ为密度。预测时差即为纵波速度的倒数，如图3所示，与实测时差对比可发现，本发明可以有效的对弹性参数进行建模。
综上所述，本发明对于页岩油储层，分析不同岩石孔隙度、有机质含量、矿物类型等参数对页岩的弹性模量或速度造成的差别，适应性强，可应用于页岩储层测井评价，为高效勘探开发这类复杂油气藏提供可靠技术支持。
本领域技术人员应理解，上面对本发明的实施例的描述的目的仅为了示例性地说明本发明的实施例的有益效果，并不意在将本发明的实施例限制于所给出的任何示例。
根据本发明的实施例，提供了一种页岩地层测井岩石物理弹性参数建模系统，可以包括：分层单元，用于将页岩地层分为骨架部分、粘土部分与有机质部分；有机质部分计算单元，用于采用
Figure GDA0002636200780000142
模型计算有机质部分的等效体积模量与等效剪切模量；粘土部分计算单元，用于采用SCA模型计算粘土部分的等效体积模量与等效剪切模量；骨架部分计算单元，用于采用平均模型，根据骨架矿物含量，计算骨架部分的等效体积模量与等效剪切模量；页岩地层计算单元，用于采用SCA模型，计算页岩地层的等效体积模量与等效剪切模量。
在一个示例中，根据公式(1)、公式(2)计算有机质部分的等效体积模量与等效剪切模量为：
Figure GDA0002636200780000151
Figure GDA0002636200780000152
其中，S是流体饱和度，S＝Φf/(Φf+Φk)，Φf、Φk分别为有机质中所含流体的体积及有机质的体积，Kk和μk分别为有机质的体积模量和剪切模量，Kke、μke为有机质部分的等效体积模量与等效剪切模量，Kf为有机质中所含流体的体积模量。
在一个示例中，根据公式(3)、公式(4)计算粘土部分的等效体积模量与等效剪切模量为：
Figure GDA0002636200780000153
Figure GDA0002636200780000154
其中，
Figure GDA0002636200780000155
Figure GDA0002636200780000156
Figure GDA0002636200780000157
Kw、μw分别为水的体积模量和剪切模量，Kc、μc分别为粘土的体积模量和剪切模量，
Figure GDA0002636200780000161
和
Figure GDA0002636200780000162
分别为粘土部分的等效体积模量和等效剪切模量，βw和ζw为粘土束缚水的几何因数，βc和ζc为粘土部分的几何因数，α为粘土颗粒的纵横比，此处取值为1，fbw、fc分别为粘土束缚水和粘土的体积相对含量，且fbw+fc＝1。
在一个示例中，根据公式(5)、公式(6)计算骨架部分的等效体积模量与等效剪切模量为：
Figure GDA0002636200780000163
Figure GDA0002636200780000164
其中，Kme、μme分别为骨架部分的等效体积模量和等效剪切模量，Ki、μi分别为第i种骨架矿物的体积模量和剪切模量，fi为第i种骨架矿物在骨架部分中的相对体积含量，N为骨架矿物的总种类。
在一个示例中，根据公式(7)、公式(8)计算页岩地层的等效体积模量与等效剪切模量为：
Figure GDA0002636200780000165
Figure GDA0002636200780000166
其中，
Figure GDA0002636200780000167
Figure GDA0002636200780000171
Figure GDA0002636200780000172
Figure GDA0002636200780000173
Figure GDA0002636200780000174
Figure GDA0002636200780000175
fk、fcl、fm分别为有机质、粘土及骨架的体积相对含量，且fk+fcl+fm＝1。
Figure GDA0002636200780000176
与
Figure GDA0002636200780000177
为页岩地层的等效体积模量与等效剪切模量，βk和ζk为有机质部分的几何因数，βcl和ζcl为粘土部分的几何因数，βm和ζm为骨架部分的几何因数，Kke和μke分别为有机质部分的等效体积模量与等效剪切模量，
Figure GDA0002636200780000178
和
Figure GDA0002636200780000179
分别为粘土部分的等效体积模量和等效剪切模量，Kme和μme分别为骨架部分的等效体积模量和等效剪切模量。
本系统对于页岩油储层，分析不同岩石孔隙度、有机质含量、矿物类型等参数对页岩的弹性模量或速度造成的差别，适应性强，可应用于页岩储层测井评价，为高效勘探开发这类复杂油气藏提供可靠技术支持。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (8)

1.一种页岩地层测井岩石物理弹性参数建模方法，包括：
将页岩地层分为骨架部分、粘土部分与有机质部分；
采用库斯特-图克萨模型计算所述有机质部分的等效体积模量与等效剪切模量；
采用自适应近似模型计算所述粘土部分的等效体积模量与等效剪切模量；
采用平均模型，根据骨架矿物含量，计算所述骨架部分的等效体积模量与等效剪切模量；
采用自适应近似模型，计算所述页岩地层的等效体积模量与等效剪切模量；
其中，根据公式(1)、公式(2)计算所述有机质部分的等效体积模量与等效剪切模量为：
Figure FDA0002636200770000011
Figure FDA0002636200770000012
其中，S是流体饱和度，S＝Φf/(Φf+Φk)，Φf、Φk分别为有机质中所含流体的体积及有机质的体积，Kk和μk分别为有机质的体积模量和剪切模量，Kke、μke为有机质部分的等效体积模量与等效剪切模量，Kf为有机质中所含流体的体积模量。
2.根据权利要求1所述的页岩地层测井岩石物理弹性参数建模方法，其中，根据公式(3)、公式(4)计算所述粘土部分的等效体积模量与等效剪切模量为：
Figure FDA0002636200770000021
Figure FDA0002636200770000022
其中，
Figure FDA0002636200770000023
Figure FDA0002636200770000024
Figure FDA0002636200770000025
Kw、μw分别为水的体积模量和剪切模量，Kc、μc分别为粘土的体积模量和剪切模量，
Figure FDA0002636200770000026
和
Figure FDA0002636200770000027
分别为粘土部分的等效体积模量和等效剪切模量，βw和ζw为粘土束缚水的几何因数，βc和ζc为粘土部分的几何因数，α为粘土颗粒的纵横比，此处取值为1，fbw、fc分别为粘土束缚水和粘土的体积相对含量，且fbw+fc＝1。
3.根据权利要求2所述的页岩地层测井岩石物理弹性参数建模方法，其中，根据公式(5)、公式(6)计算所述骨架部分的等效体积模量与等效剪切模量为：
Figure FDA0002636200770000028
Figure FDA0002636200770000029
其中，Kme、μme分别为骨架部分的等效体积模量和等效剪切模量，Ki、μi分别为第i种骨架矿物的体积模量和剪切模量，fi为第i种骨架矿物在骨架部分中的相对体积含量，N为骨架矿物的总种类。
4.根据权利要求3所述的页岩地层测井岩石物理弹性参数建模方法，其中，根据公式(7)、公式(8)计算所述页岩地层的等效体积模量与等效剪切模量为：
Figure FDA0002636200770000031
Figure FDA0002636200770000032
其中，
Figure FDA0002636200770000033
Figure FDA0002636200770000034
Figure FDA0002636200770000035
Figure FDA0002636200770000036
Figure FDA0002636200770000041
Figure FDA0002636200770000042
fk、fcl、fm分别为有机质、粘土及骨架的体积相对含量，且fk+fcl+fm＝1，
Figure FDA0002636200770000043
与
Figure FDA0002636200770000044
为页岩地层的等效体积模量与等效剪切模量，βk和ζk为有机质部分的几何因数，βcl和ζcl为粘土部分的几何因数，βm和ζm为骨架部分的几何因数，Kke和μke分别为有机质部分的等效体积模量与等效剪切模量，
Figure FDA0002636200770000045
和
Figure FDA0002636200770000046
分别为粘土部分的等效体积模量和等效剪切模量，Kme和μme分别为骨架部分的等效体积模量和等效剪切模量。
5.一种页岩地层测井岩石物理弹性参数建模系统，包括：
分层单元，用于将页岩地层分为骨架部分、粘土部分与有机质部分；
有机质部分计算单元，用于采用库斯特-图克萨模型计算所述有机质部分的等效体积模量与等效剪切模量；
粘土部分计算单元，用于采用自适应近似模型计算所述粘土部分的等效体积模量与等效剪切模量；
骨架部分计算单元，用于采用平均模型，根据骨架矿物含量，计算所述骨架部分的等效体积模量与等效剪切模量；
页岩地层计算单元，用于采用自适应近似模型，计算所述页岩地层的等效体积模量与等效剪切模量；
其中，根据公式(1)、公式(2)计算所述有机质部分的等效体积模量与等效剪切模量为：
Figure FDA0002636200770000051
Figure FDA0002636200770000052
其中，S是流体饱和度，S＝Φf/(Φf+Φk)，Φf、Φk分别为有机质中所含流体的体积及有机质的体积，Kk和μk分别为有机质的体积模量和剪切模量，Kke、μke为有机质部分的等效体积模量与等效剪切模量，Kf为有机质中所含流体的体积模量。
6.根据权利要求5所述的页岩地层测井岩石物理弹性参数建模系统，其中，根据公式(3)、公式(4)计算所述粘土部分的等效体积模量与等效剪切模量为：
Figure FDA0002636200770000053
Figure FDA0002636200770000054
其中，
Figure FDA0002636200770000055
Figure FDA0002636200770000056
Figure FDA0002636200770000057
Kw、μw分别为水的体积模量和剪切模量，Kc、μc分别为粘土的体积模量和剪切模量，
Figure FDA0002636200770000058
和
Figure FDA0002636200770000059
分别为粘土部分的等效体积模量和等效剪切模量，βw和ζw为粘土束缚水的几何因数，βc和ζc为粘土部分的几何因数，α为粘土颗粒的纵横比，此处取值为1，fbw、fc分别为粘土束缚水和粘土的体积相对含量，且fbw+fc＝1。
7.根据权利要求6所述的页岩地层测井岩石物理弹性参数建模系统，其中，根据公式(5)、公式(6)计算所述骨架部分的等效体积模量与等效剪切模量为：
Figure FDA0002636200770000061
Figure FDA0002636200770000062
其中，Kme、μme分别为骨架部分的等效体积模量和等效剪切模量，Ki、μi分别为第i种骨架矿物的体积模量和剪切模量，fi为第i种骨架矿物在骨架部分中的相对体积含量，N为骨架矿物的总种类。
8.根据权利要求7所述的页岩地层测井岩石物理弹性参数建模系统，其中，根据公式(7)、公式(8)计算所述页岩地层的等效体积模量与等效剪切模量为：
Figure FDA0002636200770000063
Figure FDA0002636200770000064
其中，
Figure FDA0002636200770000065
Figure FDA0002636200770000066
Figure FDA0002636200770000071
Figure FDA0002636200770000072
Figure FDA0002636200770000073
Figure FDA0002636200770000074
fk、fcl、fm分别为有机质、粘土及骨架的体积相对含量，且fk+fcl+fm＝1，
Figure FDA0002636200770000075
与
Figure FDA0002636200770000076
为页岩地层的等效体积模量与等效剪切模量，βk和ζk为有机质部分的几何因数，βcl和ζcl为粘土部分的几何因数，βm和ζm为骨架部分的几何因数，Kke和μke分别为有机质部分的等效体积模量与等效剪切模量，
Figure FDA0002636200770000077
和
Figure FDA0002636200770000078
分别为粘土部分的等效体积模量和等效剪切模量，Kme和μme分别为骨架部分的等效体积模量和等效剪切模量。
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