CN111273341B - 根据裂缝空间分布的含裂缝储层岩石物理建模方法 - Google Patents
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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
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
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
获取对弹性场的二阶散射校正，其中，
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
获取不同流体饱和的裂缝储层弹性刚度系数，其中，
为流体饱和裂缝储层有效柔度系数，
为裂缝储层岩石骨架的有效柔度系数，
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，
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，
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，
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，
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，
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：
进一步地，根据矩阵公式
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
第二地震各向异性参数为
第三地震各向异性参数为
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
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
获取对弹性场的二阶散射校正(无量纲)，其中，
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
获取不同流体饱和的裂缝储层弹性刚度系数，其中，
为流体饱和裂缝储层有效柔度系数，
为裂缝储层岩石骨架的有效柔度系数，
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，
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，
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，
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，
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，
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：
根据公式
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
第二地震各向异性参数为
第三地震各向异性参数为
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 (12)
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；
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，I为四阶单位张量。
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，在所述步骤20中：根据公式
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。
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。
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，在步骤20中：根据公式δCr＝Cr-C0获取δCr的值。
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，步骤20中：根据公式
获取对弹性场的二阶散射校正，其中，
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。
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，所述步骤30中，根据公式
获取不同流体饱和的裂缝储层弹性刚度系数，其中，
为流体饱和裂缝储层有效柔度系数，
为裂缝储层岩石骨架的有效柔度系数，
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，
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，
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，
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，
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，
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。
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，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。
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，根据矩阵公式
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。
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：
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，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。
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，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
第二地震各向异性参数为
第三地震各向异性参数为
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| 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 |
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