CN111273341A - 根据裂缝空间分布的含裂缝储层岩石物理建模方法 - Google Patents

根据裂缝空间分布的含裂缝储层岩石物理建模方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111273341A
CN111273341A CN201811480140.8A CN201811480140A CN111273341A CN 111273341 A CN111273341 A CN 111273341A CN 201811480140 A CN201811480140 A CN 201811480140A CN 111273341 A CN111273341 A CN 111273341A
Authority
CN
China
Prior art keywords
reservoir
elastic
fracture
fractures
spatial distribution
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201811480140.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111273341B (zh
Inventor
杨志芳
赵峦啸
屠宁
曹宏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Petrochina Co Ltd
Original Assignee
Petrochina Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Petrochina Co Ltd filed Critical Petrochina Co Ltd
Priority to CN201811480140.8A priority Critical patent/CN111273341B/zh
Publication of CN111273341A publication Critical patent/CN111273341A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111273341B publication Critical patent/CN111273341B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/28Processing seismic data, e.g. for interpretation or for event detection
    • G01V1/282Application of seismic models, synthetic seismograms
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/28Processing seismic data, e.g. for interpretation or for event detection
    • G01V1/36Effecting static or dynamic corrections on records, e.g. correcting spread; Correlating seismic signals; Eliminating effects of unwanted energy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Abstract

本发明提供了一种根据裂缝空间分布的含裂缝储层岩石物理建模方法,包括以下步骤:步骤10、获取表征裂缝空间分布的参数,并根据表征裂缝空间分布的参数建立裂缝地质模型;步骤20、根据裂缝地质模型,获取裂缝储层干岩石的弹性刚度系数;步骤30、根据裂缝储层干岩石的弹性刚度系数,获取不同流体饱和的裂缝储层弹性刚度系数;步骤40、对不同流体饱和的裂缝储层弹性刚度系数进行邦德转换,获取任意走向裂缝的弹性性质和各向异性;步骤50、根据任意走向裂缝的弹性性质和各向异性,建立裂缝储层的弹性速度和地震各向异性模型。本发明可以有效的表征不同裂缝密度与不同裂缝空间分布的耦合效应对弹性波速度和地震各向异性的影响。

Description

根据裂缝空间分布的含裂缝储层岩石物理建模方法
技术领域
本发明涉及一种根据裂缝空间分布的含裂缝储层岩石物理建模方法。
背景技术
裂缝虽然在岩石中只占很小的体积百分比,但却极大的影响岩石的弹性性质和运输性质。在致密储层中,从地震上找到裂缝发育区的“甜点”成为储层开发的关键,裂缝的岩石物理建模成为致密储层裂缝属性地震评价的基础。早期的裂纹介质弹性模型大多数起源于埃斯尔比(Eshelby)的非相互作用包体理论,安德森(Anderson)等(1974)将Eshelby方法应用到含有充满流体的串联椭圆形裂缝的介质上,裂缝可以被抽象成扁率很小的碟状或硬币状孔隙。有两种关于裂缝描述的非相互作用近似理论:一种基于刚度系数,另外一种基于柔度张量。基于刚度系数代表性的工作是汉德森(Hudson)裂缝理论,Hudson(1980,1981,1994)利用对散射理论的平滑方法给出裂纹介质的一阶分布密度和二阶分布密度的公式,但一阶公式只有在裂缝密度小于0.1时才会有物理意义,而二阶公式在高裂缝密度时会给出没有物理意义的预测结果。而另外一种非相互作用近似理论认为裂隙岩石的等效柔度张量一般可以写成背景介质柔度张量与每个裂隙的柔度贡献的总和。与此同时勋伯格(Schoenberg,1980,1983)和皮拉克-诺尔特(Pyrak-Nolte,1990)建议裂缝可以被看成是无限薄的间断平面,并将位移间断通过裂隙柔度对角矩阵与拉应力建立联系(断层-滑移模型)。在非相互作用近似理论(NIA)中,每个裂缝的贡献只考虑裂隙受远场应力控制得到,而忽略了裂隙间的相互作用,理论上,这种方法只有在裂缝密度比较小时才会产生有物理意义的结果。为了考虑裂缝的相互作用,奥康奈尔(O’Connell)和布迪安斯基(Budiansky,1974)用自洽原理对随机分布的扁平裂隙的固体介质的弹性模量进行了计算;西泽(Nishizawa,1982)用微分等效介质原理对定向排列裂隙的刚度系数和各向异性进行了预测,打这些模拟裂缝间相互作用的方法大多数是基于数学算法而缺乏物理意义。虽然众多地质学家和石油工程师早就客观的认识到在不同的裂缝储层,裂缝的空间展布形态也呈现不同的特征,但工业界目前还没有专门考虑裂缝空间展布形态的岩石物理模型方法。
发明内容
本发明提供了一种根据裂缝空间分布的含裂缝储层岩石物理建模方法,以达到可以有效的表征不同裂缝密度与不同裂缝空间分布的耦合效应对弹性波速度和地震各向异性的影响的目的。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种根据裂缝空间分布的含裂缝储层岩石物理建模方法,包括以下步骤:步骤10、获取表征裂缝空间分布的参数,并根据表征裂缝空间分布的参数建立裂缝地质模型;步骤20、根据裂缝地质模型,获取裂缝储层干岩石的弹性刚度系数;步骤30、根据裂缝储层干岩石的弹性刚度系数,获取不同流体饱和的裂缝储层弹性刚度系数;步骤40、对不同流体饱和的裂缝储层弹性刚度系数进行邦德转换,获取任意走向裂缝的弹性性质和各向异性;步骤50、根据任意走向裂缝的弹性性质和各向异性,建立裂缝储层的弹性速度和地震各向异性模型。
进一步地,步骤10包括:根据测井数据、实验室测试提供的关于岩石基本性质的物理参数、关于描述裂缝储层的地质露头和岩心资料获取表征裂缝空间分布的参数。
进一步地,步骤20包括:根据裂缝地质模型,利用公式CT *=C0+<T1>(I-<T1>-1X)-1获取裂缝储层干岩石的弹性刚度系数,其中,CT *为裂缝储层干岩石的弹性刚度系数,C0为背景基质的四阶弹性张量,<T1>为裂缝的一阶散射校正,X为对弹性场的二阶散射校正。
进一步地,在步骤20中:根据公式
Figure BDA0001893177250000021
获取<T1>的值,其中vr为孔隙或裂隙的体积百分比,tr为裂缝几何形状对应的格林函数计算得到的弹性张量。
进一步地,在步骤20中:根据公式tr=δCr(I-GrδCr)-1获取tr,其中δCr为孔隙或裂隙包裹体的弹性张量与背景弹性张量的差值,I为四阶单位张量,Gr为根据包裹体形状得到的格林函数。
进一步地,在步骤20中:根据公式δCr=Cr-C0获取δCr的值。
进一步地,步骤20中:根据公式
Figure BDA0001893177250000022
获取对弹性场的二阶散射校正,其中,
Figure BDA0001893177250000031
为裂缝空间分布纵横比参数计算的格林函数四阶张量,vrtr为第r套裂缝所对应的散射弹性场,vsts为第s套裂缝所对应的散射弹性场。
进一步地,步骤30中,根据公式
Figure BDA0001893177250000032
获取不同流体饱和的裂缝储层弹性刚度系数,其中,
Figure BDA0001893177250000033
为流体饱和裂缝储层有效柔度系数,
Figure BDA0001893177250000034
为裂缝储层岩石骨架的有效柔度系数,
Figure BDA0001893177250000035
为第三阶和第四阶张量相同时的裂缝储层岩石骨架有效柔度系数,
Figure BDA0001893177250000036
为第三阶和第四阶张量相同时的裂缝储层岩石矿物基质有效柔度系数,
Figure BDA0001893177250000037
为第一阶和第二阶张量相同时的裂缝储层岩石骨架有效柔度系数,
Figure BDA0001893177250000038
第一阶和第二阶张量相同时的裂缝储层岩石矿物基质有效柔度系数,
Figure BDA0001893177250000039
为第一阶等于第二阶与第三阶等于第四阶张量同时成立时的裂缝储层岩石骨架有效柔度系数,
Figure BDA00018931772500000310
为为第一阶等于第二阶与第三阶等于第四阶张量同时成立时的裂缝储层岩石矿物基质有效柔度系数,βfl为流体的有效压缩系数,β0为岩石矿物的有效压缩系数,φ为裂缝储层的孔隙度。
进一步地,在步骤40中:根据公式[C']=[M][C][M]T对不同流体饱和的裂缝储层弹性刚度系数进行邦德转换,获取任意走向裂缝的弹性性质和各向异性,其中,[C']为邦德转换后的裂缝储层有效刚度系数,[M]为邦德转换矩阵,[C]为邦德转换前的裂缝储层有效刚度系数矩阵,[M]T为邦德转换矩阵的转置矩阵。
进一步地,在步骤40中,邦德转换矩阵[M]可以根据以下矩阵公式获取:
Figure BDA00018931772500000311
进一步地,根据矩阵公式
Figure BDA00018931772500000312
获取邦德转换矩阵[M]中的各个元素值,其中,β11=cosθ,β12=sinθ,β13=0,β21=-sinθ,β22=cosθ,β23=0,β31=0,β32=0,β33=1,θ为裂缝的走向。
进一步地,步骤50中:根据任意走向裂缝的弹性性质和各向异性,建立裂缝储层的弹性速度和地震各向异性模型并分别刻画第一地震各向异性参数、第二地震各向异性参数和第三地震各向异性参数。
进一步地,根据邦德转换前的裂缝储层有效刚度系数矩阵[C],步骤50中:第一地震各向异性参数为
Figure BDA0001893177250000041
第二地震各向异性参数为
Figure BDA0001893177250000042
第三地震各向异性参数为
Figure BDA0001893177250000043
本发明的有益效果是,本发明将裂缝空间分布作为裂缝密度之外的一个独立物理参数考虑到岩石物理建模中,从而可以有效的表征不同裂缝密度与不同裂缝空间分布的耦合效应对弹性波速度和地震各向异性的影响。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为本发明实施例的流程图;
图2为应用本发明实施例建立的垂直于裂缝传播方向的弹性刚度系数与裂缝密度的变化关系;
图3为应用本发明实施例表征第一地震各向异性的汤姆森参数与裂缝密度的变化关系;
图4为应用本发明实施例表征第二地震各向异性的汤姆森参数与裂缝密度的变化关系;
图5为应用本发明实施例表征第三地震各向异性的汤姆森参数与裂缝密度的变化关系。
图中附图标记:1、汉德森模型;2、勋伯格的基于柔度非相互作用理论、各向异性的自洽模型和微分等效介质模型。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1所示,本发明实施例提供了一种根据裂缝空间分布的含裂缝储层岩石物理建模方法,包括以下步骤:
步骤10、获取表征裂缝空间分布的参数,并根据表征裂缝空间分布的参数建立裂缝地质模型;
步骤20、根据裂缝地质模型,获取裂缝储层干岩石的弹性刚度系数;
步骤30、根据裂缝储层干岩石的弹性刚度系数,获取不同流体饱和的裂缝储层弹性刚度系数;
步骤40、对不同流体饱和的裂缝储层弹性刚度系数进行邦德转换,获取任意走向裂缝的弹性性质和各向异性;
步骤50、根据任意走向裂缝的弹性性质和各向异性,建立裂缝储层的弹性速度和地震各向异性模型。
本发明将裂缝空间分布作为裂缝密度之外的一个独立物理参数考虑到岩石物理建模中,从而可以有效的表征不同裂缝密度与不同裂缝空间分布的耦合效应对弹性波速度和地震各向异性的影响。
其中,步骤10包括:根据测井数据或实验室测试提供的关于岩石基本性质的物理参数(矿物成分、孔隙度等),同时收集关于描述裂缝储层的地质露头和岩心资料,得到表征裂缝空间分布的参数,即裂缝空间分布纵横比,利用所得参数建立裂缝地质模型。
在本发明实施例中,步骤20包括:根据裂缝地质模型,利用散射理论的T-matrix公式CT *=C0+<T1>(I-<T1>-1X)-1获取裂缝储层干岩石的弹性刚度系数,其中,CT *为裂缝储层干岩石的弹性刚度系数,C0为背景基质的四阶弹性张量,<T1>为裂缝的一阶散射校正,X为对弹性场的二阶散射校正。
具体地,在步骤20中:
根据公式
Figure BDA0001893177250000051
获取<T1>的值,其中vr为孔隙或裂隙的体积百分比,tr为裂缝几何形状对应的格林函数计算得到的弹性张量。
根据公式tr=δCr(I-GrδCr)-1获取tr,其中δCr为孔隙或裂隙包裹体的弹性张量与背景弹性张量的差值,I为四阶单位张量,Gr为根据包裹体形状得到的格林函数。
根据公式δCr=Cr-C0获取δCr的值。
根据公式
Figure BDA0001893177250000052
获取对弹性场的二阶散射校正(无量纲),其中,
Figure BDA0001893177250000053
为裂缝空间分布纵横比参数计算的格林函数四阶张量,vrtr为第r套裂缝所对应的散射弹性场,vsts为第s套裂缝所对应的散射弹性场。
在步骤30中:得到裂缝储层干岩石弹性系数后,可以用各向异性的Brown-Korringa流体替代公式来计算不同流体饱和的裂缝储层弹性刚度系数,即通过
Figure BDA0001893177250000061
获取不同流体饱和的裂缝储层弹性刚度系数,其中,
Figure BDA0001893177250000062
为流体饱和裂缝储层有效柔度系数,
Figure BDA0001893177250000063
为裂缝储层岩石骨架的有效柔度系数,
Figure BDA0001893177250000064
为第三阶和第四阶张量相同时的裂缝储层岩石骨架有效柔度系数,
Figure BDA0001893177250000065
为第三阶和第四阶张量相同时的裂缝储层岩石矿物基质有效柔度系数,
Figure BDA0001893177250000066
为第一阶和第二阶张量相同时的裂缝储层岩石骨架有效柔度系数,
Figure BDA0001893177250000067
第一阶和第二阶张量相同时的裂缝储层岩石矿物基质有效柔度系数,
Figure BDA0001893177250000068
为第一阶等于第二阶与第三阶等于第四阶张量同时成立时的裂缝储层岩石骨架有效柔度系数,
Figure BDA0001893177250000069
为为第一阶等于第二阶与第三阶等于第四阶张量同时成立时的裂缝储层岩石矿物基质有效柔度系数,βfl为流体的有效压缩系数,β0为岩石矿物的有效压缩系数,φ为裂缝储层的孔隙度。
在步骤40中:根据公式[C']=[M][C][M]T对所述不同流体饱和的裂缝储层弹性刚度系数进行邦德转换,获取任意走向裂缝的弹性性质和各向异性,其中,[C']为邦德转换后的裂缝储层有效刚度系数,[M]为邦德转换矩阵,[C]为邦德转换前的裂缝储层有效刚度系数矩阵,[M]T为邦德转换矩阵的转置矩阵。
具体地,[M]可以根据以下公式获取:
Figure BDA00018931772500000610
根据公式
Figure BDA00018931772500000611
获取所述邦德转换矩阵[M]中的各个元素值,其中,β11=cosθ,β12=sinθ,β13=0,β21=-sinθ,β22=cosθ,β23=0,β31=0,β32=0,β33=1,θ为裂缝的走向。
我们可以进一步计算得到裂缝储层的弹性速度和地震各向异性模型,从而为裂缝储层的速度建模、地震正演、裂缝属性刻画等服务。即步骤50中:根据任意走向裂缝的弹性性质和各向异性,建立裂缝储层的弹性速度和地震各向异性模型并分别刻画第一地震各向异性参数、第二地震各向异性参数和第三地震各向异性参数(均无量纲)。
具体如下:
根据所述邦德转换前的裂缝储层有效刚度系数矩阵[C](该矩阵为6X6矩阵,C11为矩阵第一行第一列的元素,其他元素不再一一赘述说明):
第一地震各向异性参数为
Figure BDA0001893177250000071
第二地震各向异性参数为
Figure BDA0001893177250000072
第三地震各向异性参数为
Figure BDA0001893177250000073
与当前主流的一些不考虑裂缝相互作用的裂缝储层模型(包括汉德森模型(Hudson)、勋伯格的柔度模型(Schonberg))不同的是,本发明基于散射理论的T矩阵(T-matrix)模型,明确将裂缝空间分布作为裂缝密度之外的一个独立物理参数考虑到岩石物理建模中,从而可以有效的表征不同裂缝密度与不同裂缝空间分布的耦合效应对弹性波速度和地震各向异性的影响。
相比较于自洽原理和微分等效介质原理用隐式的方式来描述裂缝间的相互作用,本发明明确了裂缝空间分布的物理意义,并系统阐述了不同裂缝空间分布所代表的主导应力相互作用。主要有两种应力相互作用方式主导裂缝储层:应力放大和应力遮挡。一般来说,应力放大可以显著降低岩石的弹性刚度系数,而应力遮挡可以增强弹性刚度系数。这两种主要应力相互作用对局部应力场刻画、压裂方案设计都有重要指导作用,也对建立裂缝储层应力场分布预地震弹性性质的关系有直接指导作用。
本发明有机糅合了各向异性流体替代的布朗科林加(Brown-Korringa)公式和Bond变化公式,从而可以有效刻画不同流体饱和的任意裂缝走向裂缝储层的弹性波速度和各向异性,从而适应于各种实际应用场景,包括致密含气储层、页岩油气储层等。
本发明实施例的步骤10可以根据实际裂缝储层的空间分布特点抽象出来的一个新的表征裂缝空间分布特征的参数-裂缝空间展布纵横比。一般情况下我们通过任意选取一个裂缝及其周围最近距离的裂缝勾勒的椭圆纵横比来表征裂缝空间展布纵横比。这也说明在裂缝储层中即使单个裂缝的几何类型相似,但如果其空间分布不一致,也会导致岩石整体应力场以及有效弹性性质的差异。
图2所示是基于裂缝储层的地质模型以及抽象出来的裂缝空间分布纵横比,利用新提出的岩石物理建模得到垂直于裂缝传播方向的弹性刚度系数(横轴)与裂缝密度(纵轴)的变化关系,并与当前主流的一些裂缝模型(包括汉德森模型1,勋伯格的基于柔度非相互作用理论、各向异性的自洽模型和微分等效介质模型2)的比较的结果。其中asd代表的是裂缝的空间展布纵横比。
可以看到,各种裂缝模型在裂缝密度比较低的时候差别都不大,这是由于裂缝的空间分布在裂缝分布稀疏时影响不太显著。但随着裂缝密度的增大,裂缝有不同的展布形式(裂缝空间分布纵横比)时,其有效弹性性质也不一样。不难看出当应力放大起主导作用时,垂直于裂缝走向的纵波速度会显著降低,而当应力遮挡起应力主导作用时,垂直于裂缝走向的纵波速度会显著的增加。同时通过比较各种弹性模型的建模效果可以发现,Hudson的裂缝模型更接近应力放大时的状况,而基于柔度的裂缝模型更接近于应力遮挡情况。各向异性自洽模型和微分等效介质模型更接近asd=1(加速度频谱密度)时的情况,这是由于asd=1时的物理假设是裂缝是任意分布的,这与各向异性自洽模型和各向异性微分等效介质模型的假设更为接近。
应用本发明实施例,可以看出裂缝在含水时,其裂缝纵横比和裂缝空间展布纵横比对裂缝储层有效弹性性质的影响跟气饱和时相比要弱很多。这主要是因为含气裂缝跟背景介质的差异更大,其散射作用对弹性场的影响也更为显著。
图3至图5所示对应步骤50中基于得到的弹性刚度系数计算的汤姆森(Thomsen)各向异性参数(纵轴)与裂缝密度(横轴)的变化关系。可以很清楚的看到,裂缝的空间分布对地震各向异性的影响是不可忽略的,尤其是反映纵波各向异性强度的Epsilon。裂缝空间分布纵横比比较大(即应力放大起主导作用时),各向异性强度要比裂缝空间分布纵横比比较小(即应力遮挡起主导作用是)大很多。这对利用地震数据刻画各向异性也有重要启示,对裂缝密度比较高的裂缝储层,如果不能准确刻画裂缝空间分布特征,裂缝属性的预测有可能出现高估或低估。
进一步地,本发明进行了岩石物理模型进行含裂缝致密气砂岩储层建模并进行地震波正演,裂缝的走向为45度,裂缝空间展布的纵横比设置为1.0。可以看到地震波正演结果显示纵波的走时呈现正玄形状,并且在垂直于裂缝走向的方位其走时最大,成功的刻画了裂缝储层对地震波形走时的影响。
优选地,本发明还进行了岩石物理模型进行含裂缝致密油储层建模并进行的AVAZ(地震反射振幅随方位角和入射角变化)地震正演。其中致密油储层背景为各向异性介质,这样得到的含裂缝致密油储层为正交各向异性特征,可以看到地震反射系数在垂直裂缝走向具有较高的反射振幅并且在远偏移距时更为明显,成功的刻画了含裂缝致密油储层AVAZ地震属性特征。
从以上的描述中,可以看出,本发明上述的实施例实现了如下技术效果:
根据已知地质、露头、岩心等资料来描述裂缝空间展布特征的裂缝空间分布纵横比,定量刻画裂缝空间展布对多孔储层岩石应力分布的影响,而此类应力分布的刻画对致密或非常规储层压裂方案的工程设计有重要影响;二是利用考虑裂缝空间展布的T-matrix模型定量表征含裂缝储层的等效弹性刚度系数、地震各向异性和裂缝密度、裂缝走向、裂缝空间分布特征的映射关系,从而对裂缝储层的速度建模、定量地震解释、裂缝属性和地应力的地震预测有指导作用。
以上所述,仅为本发明的具体实施例,不能以其限定发明实施的范围,所以其等同组件的置换,或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰,都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外,本发明中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术方案之间、技术方案与技术方案之间均可以自由组合使用。

Claims (13)

1.一种根据裂缝空间分布的含裂缝储层岩石物理建模方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤10、获取表征裂缝空间分布的参数,并根据所述表征裂缝空间分布的参数建立裂缝地质模型;
步骤20、根据所述裂缝地质模型,获取裂缝储层干岩石的弹性刚度系数;
步骤30、根据所述裂缝储层干岩石的弹性刚度系数,获取不同流体饱和的裂缝储层弹性刚度系数;
步骤40、对所述不同流体饱和的裂缝储层弹性刚度系数进行邦德转换,获取任意走向裂缝的弹性性质和各向异性;
步骤50、根据所述任意走向裂缝的弹性性质和各向异性,建立裂缝储层的弹性速度和地震各向异性模型。
2.根据权利要求1所述的根据裂缝空间分布的含裂缝储层岩石物理建模方法,其特征在于,所述步骤10包括:根据测井数据、实验室测试提供的关于岩石基本性质的物理参数、关于描述裂缝储层的地质露头和岩心资料获取所述表征裂缝空间分布的参数。
3.根据权利要求2所述的根据裂缝空间分布的含裂缝储层岩石物理建模方法,其特征在于,所述步骤20包括:根据所述裂缝地质模型,利用公式CT *=C0+<T1>(I-<T1>-1X)-1获取所述裂缝储层干岩石的弹性刚度系数,其中,CT *为裂缝储层干岩石的弹性刚度系数,C0为背景基质的四阶弹性张量,<T1>为裂缝的一阶散射校正,X为对弹性场的二阶散射校正。
4.根据权利要求3所述的根据裂缝空间分布的含裂缝储层岩石物理建模方法,其特征在于,在所述步骤20中:根据公式
Figure FDA0001893177240000011
获取<T1>的值,其中vr为孔隙或裂隙的体积百分比,tr为裂缝几何形状对应的格林函数计算得到的弹性张量。
5.根据权利要求4所述的根据裂缝空间分布的含裂缝储层岩石物理建模方法,其特征在于,在所述步骤20中:根据公式tr=δCr(I-GrδCr)-1获取tr,其中δCr为孔隙或裂隙包裹体的弹性张量与背景弹性张量的差值,I为四阶单位张量,Gr为根据包裹体形状得到的格林函数。
6.根据权利要求5所述的根据裂缝空间分布的含裂缝储层岩石物理建模方法,其特征在于,在步骤20中:根据公式δCr=Cr-C0获取δCr的值。
7.根据权利要求6所述的根据裂缝空间分布的含裂缝储层岩石物理建模方法,其特征在于,步骤20中:根据公式
Figure FDA0001893177240000021
获取对弹性场的二阶散射校正,其中,
Figure FDA0001893177240000022
为裂缝空间分布纵横比参数计算的格林函数四阶张量,vrtr为第r套裂缝所对应的散射弹性场,vsts为第s套裂缝所对应的散射弹性场。
8.根据权利要求7所述的根据裂缝空间分布的含裂缝储层岩石物理建模方法,其特征在于,所述步骤30中,根据公式
Figure FDA0001893177240000023
获取不同流体饱和的裂缝储层弹性刚度系数,其中,
Figure FDA0001893177240000024
为流体饱和裂缝储层有效柔度系数,
Figure FDA0001893177240000025
为裂缝储层岩石骨架的有效柔度系数,
Figure FDA0001893177240000026
为第三阶和第四阶张量相同时的裂缝储层岩石骨架有效柔度系数,
Figure FDA0001893177240000027
为第三阶和第四阶张量相同时的裂缝储层岩石矿物基质有效柔度系数,
Figure FDA0001893177240000028
为第一阶和第二阶张量相同时的裂缝储层岩石骨架有效柔度系数,
Figure FDA0001893177240000029
第一阶和第二阶张量相同时的裂缝储层岩石矿物基质有效柔度系数,
Figure FDA00018931772400000210
为第一阶等于第二阶与第三阶等于第四阶张量同时成立时的裂缝储层岩石骨架有效柔度系数,
Figure FDA00018931772400000211
为为第一阶等于第二阶与第三阶等于第四阶张量同时成立时的裂缝储层岩石矿物基质有效柔度系数,βfl为流体的有效压缩系数,β0为岩石矿物的有效压缩系数,φ为裂缝储层的孔隙度。
9.根据权利要求8所述的根据裂缝空间分布的含裂缝储层岩石物理建模方法,其特征在于,在所述步骤40中:根据公式[C']=[M][C][M]T对所述不同流体饱和的裂缝储层弹性刚度系数进行邦德转换,获取任意走向裂缝的弹性性质和各向异性,其中,[C']为邦德转换后的裂缝储层有效刚度系数,[M]为邦德转换矩阵,[C]为邦德转换前的裂缝储层有效刚度系数矩阵,[M]T为邦德转换矩阵的转置矩阵。
10.根据权利要求9所述的根据裂缝空间分布的含裂缝储层岩石物理建模方法,其特征在于,在所述步骤40中,所述邦德转换矩阵[M]可以根据以下矩阵公式获取:
Figure FDA00018931772400000212
11.根据权利要求10所述的根据裂缝空间分布的含裂缝储层岩石物理建模方法,其特征在于,根据矩阵公式
Figure FDA0001893177240000031
获取所述邦德转换矩阵[M]中的各个元素值,其中,β11=cosθ,β12=sinθ,β13=0,β21=-sinθ,β22=cosθ,β23=0,β31=0,β32=0,β33=1,θ为裂缝的走向。
12.根据权利要求11所述的根据裂缝空间分布的含裂缝储层岩石物理建模方法,其特征在于,所述步骤50中:根据所述任意走向裂缝的弹性性质和各向异性,建立裂缝储层的弹性速度和地震各向异性模型并分别刻画第一地震各向异性参数、第二地震各向异性参数和第三地震各向异性参数。
13.根据权利要求12所述的根据裂缝空间分布的含裂缝储层岩石物理建模方法,其特征在于,根据所述邦德转换前的裂缝储层有效刚度系数矩阵[C],所述步骤50中:
第一地震各向异性参数为
Figure FDA0001893177240000032
第二地震各向异性参数为
Figure FDA0001893177240000033
第三地震各向异性参数为
Figure FDA0001893177240000034
CN201811480140.8A 2018-12-05 2018-12-05 根据裂缝空间分布的含裂缝储层岩石物理建模方法 Active CN111273341B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811480140.8A CN111273341B (zh) 2018-12-05 2018-12-05 根据裂缝空间分布的含裂缝储层岩石物理建模方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811480140.8A CN111273341B (zh) 2018-12-05 2018-12-05 根据裂缝空间分布的含裂缝储层岩石物理建模方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111273341A true CN111273341A (zh) 2020-06-12
CN111273341B CN111273341B (zh) 2022-05-10

Family

ID=71003157

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811480140.8A Active CN111273341B (zh) 2018-12-05 2018-12-05 根据裂缝空间分布的含裂缝储层岩石物理建模方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111273341B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113504565A (zh) * 2021-07-09 2021-10-15 中国石油大学(北京) 裂缝型储层的地震波场模拟方法
CN114444241A (zh) * 2020-10-16 2022-05-06 中国石油化工股份有限公司 一种表征裂缝参数的方法和系统
CN116794716A (zh) * 2023-06-21 2023-09-22 成都理工大学 一种介观裂缝岩石物理模型的频散avo模拟方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008033770A1 (en) * 2006-09-12 2008-03-20 Services Petroliers Schlumberger Discriminating natural fracture- and stress-induced sonic anisotropy using a combination of image and sonic logs
CN102253415A (zh) * 2011-04-19 2011-11-23 中国石油大学(华东) 基于裂缝等效介质模型的地震响应模式建立方法
CN106597531A (zh) * 2015-10-16 2017-04-26 中国石油化工股份有限公司 含垂直裂缝的页岩的波场传播特征的正演模拟方法
CN107203005A (zh) * 2016-03-18 2017-09-26 中国石油化工股份有限公司 一种定量化计算裂缝描述参数的方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008033770A1 (en) * 2006-09-12 2008-03-20 Services Petroliers Schlumberger Discriminating natural fracture- and stress-induced sonic anisotropy using a combination of image and sonic logs
CN102253415A (zh) * 2011-04-19 2011-11-23 中国石油大学(华东) 基于裂缝等效介质模型的地震响应模式建立方法
CN106597531A (zh) * 2015-10-16 2017-04-26 中国石油化工股份有限公司 含垂直裂缝的页岩的波场传播特征的正演模拟方法
CN107203005A (zh) * 2016-03-18 2017-09-26 中国石油化工股份有限公司 一种定量化计算裂缝描述参数的方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114444241A (zh) * 2020-10-16 2022-05-06 中国石油化工股份有限公司 一种表征裂缝参数的方法和系统
CN113504565A (zh) * 2021-07-09 2021-10-15 中国石油大学(北京) 裂缝型储层的地震波场模拟方法
CN113504565B (zh) * 2021-07-09 2023-11-17 中国石油大学(北京) 裂缝型储层的地震波场模拟方法
CN116794716A (zh) * 2023-06-21 2023-09-22 成都理工大学 一种介观裂缝岩石物理模型的频散avo模拟方法
CN116794716B (zh) * 2023-06-21 2024-01-26 成都理工大学 一种介观裂缝岩石物理模型的频散avo模拟方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN111273341B (zh) 2022-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111273341B (zh) 根据裂缝空间分布的含裂缝储层岩石物理建模方法
US7676349B2 (en) Integrated anisotropic rock physics model
Chen et al. The construction of shale rock physics effective model and prediction of rock brittleness
CN107203005B (zh) 一种定量化计算裂缝描述参数的方法
CN104570072B (zh) 一种粘弹性介质中的球面pp波反射系数建模方法
CN113075728B (zh) 一种建立致密砂岩多尺度三维岩石物理图板的方法
CN102156297B (zh) 基于砂岩油藏叠后地震数据的流体替换方法
CN102445709A (zh) 与孔隙结构相关的全频带速度预测模型
CN110471129A (zh) 一种深层页岩高温高压下的各向异性岩石物理建模方法
CN108957581B (zh) 一种分析页岩地层岩石物理各向异性的方法
CN112363213A (zh) 一种含随机分布裂缝层状岩石的频散和衰减计算方法
CN115586572B (zh) 一种孔隙参数与储层参数的地震岩石物理解析反演方法
Montaut et al. Detection and quantification of rock physics properties for improved hydraulic fracturing in hydrocarbon-bearing shale
CN110967746B (zh) 流体饱和度地震反演方法及系统
Nascimento et al. Analysis of Eshelby-Cheng’s model in anisotropic porous cracked medium: An ultrasonic physical modeling approach
Wang et al. Velocity prediction and secondary-pores quantitative inversion for complex carbonate reservoir
Guo et al. A rock physics workflow for the modeling of the effect of kerogen content and maturity level in shales
CN115308796B (zh) 基于各向异性频散属性的页岩含气性与层理结构预测方法
CN107167844A (zh) 一种砂泥岩薄互层流体替换方法
CN116559941B (zh) 一种基于Norris-KG模型的地震纵波模拟分析方法
Liu et al. Inversion of gas hydrate saturation and solid frame permeability in a gas hydrate-bearing sediment by Stoneley wave attenuation
Ryazanova et al. Some problems of recognizing oriented fractures at different scales with the help of rock physics modeling
CN117452499A (zh) 一种致密地层岩性与孔隙结构参数的地震反演方法
Sun et al. Anisotropic rock physics modeling for organic-rich shale based on effective field theory and AVO analysis
Li et al. Elastic anisotropy differentiation of thin shale beds and fractures using a novel hybrid rock physics model

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant