CN111323814A - 基于岩石物理模板定量确定砂岩储层含水饱和度的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于岩石物理模板定量确定砂岩储层含水饱和度的方法，基于地震弹性信息建立变含水饱和度岩石物理模板，在岩石物理模板中通过拟合计算得到等含水饱和度趋势线，并提取等含水饱和度趋势线倾角信息，最后构建等含水饱和度趋势线倾角与含水饱和度之间的关系，从而获得准确计算储层含水饱和度基于地震弹性信息的计算公式，本方法克服了常规衰减属性预测含水饱和度过程中存在的多解性，定量的确定了含水饱和度与地震弹性信息之间的关系，获得了准确计算含水饱和度的线性公式，大大提高了储层含水饱和度预测的准确性，降低了勘探开发的风险。
Description
技术领域
本发明涉及石油勘探技术领域，具体涉及一种基于岩石物理模板定量确定砂岩储层含水饱和度的方法及装置。
背景技术
随着石油天然气勘探开发程度的不断加深，勘探目标越来越精细化，储层预测由定性描述逐渐发展为定量预测。常规的储层物性预测一般基于地震数据属性分析，通过利用测井信息标定属性信息，建立二者之间的经验关系式，从而实现工区内储层物性的横向预测，这种方法在一定程度上为储层物性地震预测提供了技术支持，拓展了地震属性的应用范围，提供了高横向分辨率的储层预测结果。然而以上方法也存在一定的弊端，首先经验关系式的建立受多种因素影响，不同研究人员得到的结果存在较大差异，再者经验关系式的应用范围受限，通常只适用于研究工区有井范围内，对于无井区域，由于缺乏井约束导致存在很大的误差，最后基于属性的预测方法只能定性的提供参考，无法做到定量预测的目的。储层预测的目的在于定量预测储层孔隙度以及含水饱和度分布规律，其中孔隙度反映了储层的储集空间大小，含水饱和度反映了孔隙流体的占比，二者共同决定了储层的潜力与资源量。在实际预测过程中一般孔隙度与密度具有较好的拟合关系，因此通常利用叠前反演得到的密度体进行储层孔隙度预测，然而含水饱和度很难与地震弹性信息建立联系，因此通常利用地震衰减属性进行描述，然而地震衰减受多种因素影响，含水饱和度只是影响因素之一，并且多种因素耦合在一起，导致基于地震衰减属性预测含水饱和度精度比较低，多解性很强，影响了预测结果的准确性。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明提供一种基于岩石物理模板定量确定砂岩储层含水饱和度的方法及装置，旨在建立地震弹性信息与含水饱和度之间的定量关系，并提供一种准确计算储层含水饱和度的技术方法。
为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：
第一方面，本发明提供一种基于岩石物理模板定量确定砂岩储层含水饱和度的方法，所述基于岩石物理模板定量确定砂岩储层含水饱和度的方法包括：
根据研究工区背景岩石物理参数生成储层的地震弹性信息，所述地震弹性信息包括纵波速度数据、横波速度数据、纵波密度信息以及横波密度信息；
利用所述地震弹性信息构建岩石物理模板；
基于岩石物理模板生成各含水饱和度对应的趋势线表达式和趋势线倾角信息；
拟合各含水饱和度和对应的趋势线倾角信息，生成趋势线倾角信息与含水饱和度的线性关系；
基于所述趋势线表达式以及所述线性关系确定所述地震弹性信息与含水饱和度的定量关系；
基于所述定量关系确定已知所述地震弹性信息所对应的所述含水饱和度。
一实施例中，还包括：
根据所述定量关系以及所述研究工区内所有采集的所述地震弹性信息，确定砂岩该研究工区内储层含水饱和度分布。
一实施例中，所述基于岩石物理模板生成各含水饱和度对应的趋势线表达式和趋势线倾角信息，包括：
拟合岩石物理模板中各等含水饱和度分布曲线，生成各含水饱和度趋势线表达式；
利用各含水饱和度趋势线表达式计算各含水饱和度对应的趋势线倾角信息。
一实施例中，还包括：
接收所述研究工区背景岩石物理参数。
一实施例中，所述研究工区背景岩石物理参数包括：岩石基质体积模量、岩石基质剪切模量、干岩石骨架体积模量、孔隙水密度、孔隙含烃密度、固体矿物颗粒密度、孔隙水体积模量、孔隙含烃体积模量密度以及频率散射参数。
一实施例中，所述根据研究工区背景岩石物理参数生成储层的地震弹性信息，包括：
根据岩石基质体积模量和干岩石骨架体积模量确定岩石骨架的体积模量；
根据岩石基质体积模量、干岩石骨架体积模量、混合流体体积模量以及孔隙度确定孔隙压力随围限应力变化率；
根据频率散射参数、频率、岩石基质体积模量、岩石骨架的体积模量以及孔隙压力随围限应力变化率，确定饱和流体岩石的固体体积模量；
根据所述饱和流体岩石的固体体积模量以及孔隙压力随围限应力变化率确定饱和流体岩石体积模量；
根据岩石基质剪切模量、所述饱和流体岩石体积模量确定储层纵波和横波速度数据。
一实施例中，所述根据岩石物理模板中各等含水饱和度分布曲线计算对应的含水饱和度趋势线，包括：
对等含水饱和度分布曲线进行线性拟合，得到含水饱和度趋势线表达式，其中所述含水饱和度趋势线表达式为：
Y＝KiX+Bi (i＝1,2,3,4,5,6)
其中，X＝log(log(Vp*ρ))，Y＝log(log(Vp/Vs))，Ki为不同含水饱和度趋势线对应斜率，Bi为不同含水饱和度趋势线对应的截距。
一实施例中，所述利用含水饱和度趋势线计算各含水饱和度对应的趋势线倾角信息，包括：
根据所述含水饱和度趋势线表达式计算含水饱和度趋势线倾角信息，表达式为：
其中，Vpi、Vsi、ρi分别为不同含水饱和度时对应的纵波速度、横波速度以及密度，Δ表示差值运算。
第二方面，本发明提供一种基于岩石物理模板定量确定砂岩储层含水饱和度的装置，包括：
地震弹性信息生成模块，根据研究工区背景岩石物理参数生成储层的地震弹性信息，所述地震弹性信息包括纵波速度数据、横波速度数据、纵波密度信息以及横波密度信息；
岩石物理模板构建模块，利用所述地震弹性信息构建岩石物理模板；
趋势线倾角信息生成模块，基于岩石物理模板生成各含水饱和度对应的趋势线表达式和趋势线倾角信息；
线性关系生成模块，拟合各含水饱和度和对应的趋势线倾角信息，生成趋势线倾角信息与含水饱和度的线性关系；
定量关系确定模块，基于所述趋势线表达式以及所述线性关系确定所述地震弹性信息与含水饱和度的定量关系；
含水饱和度确定模块，基于所述定量关系确定已知所述地震弹性信息所对应的所述含水饱和度。
一实施例中，还包括：
含水饱和度分布确定模块，根据所述定量关系以及所述研究工区内所有采集的所述地震弹性信息，确定砂岩该研究工区内储层含水饱和度分布。
一实施例中，所述趋势线倾角信息生成模块，包括：
趋势线表达式生成单元，拟合岩石物理模板中各等含水饱和度分布曲线，生成各含水饱和度趋势线表达式；
趋势线倾角信息计算单元，利用各含水饱和度趋势线表达式计算各含水饱和度对应的趋势线倾角信息。
一实施例中，还包括：
接收模块，接收用户输入的所述研究工区背景岩石物理参数。
一实施例中，所述研究工区背景岩石物理参数包括：岩石基质体积模量、岩石基质剪切模量、干岩石骨架体积模量、孔隙水密度、孔隙含烃密度、固体矿物颗粒密度、孔隙水体积模量、孔隙含烃体积模量密度以及频率散射参数。
一实施例中，所述地震弹性信息生成模块，包括：
岩石骨架体积模量确定单元，根据岩石基质体积模量和干岩石骨架体积模量确定岩石骨架的体积模量；
孔隙压力随围限应力变化率确定单元，根据岩石基质体积模量、干岩石骨架体积模量、混合流体体积模量以及孔隙度确定孔隙压力随围限应力变化率；
固体体积模量确定单元，根据频率散射参数、频率、岩石基质体积模量、岩石骨架的体积模量以及孔隙压力随围限应力变化率，确定饱和流体岩石的固体体积模量；
饱和流体岩石体积模量确定单元，根据所述饱和流体岩石的固体体积模量以及孔隙压力随围限应力变化率确定饱和流体岩石体积模量；
地震弹性信息确定单元，根据岩石基质剪切模量、所述饱和流体岩石体积模量确定储层纵波和横波速度数据。
一实施例中，所述含水饱和度趋势线表达式为：
Y＝KiX+Bi (i＝1，2，3，4，5，6)
其中，X＝log(log(Vp*ρ))，Y＝log(log(Vp/Vs))，Ki为不同含水饱和度趋势线对应斜率，Bi为不同含水饱和度趋势线对应的截距。
一实施例中，所述含水饱和度趋势线表达式为：
其中，Vpi，Vsi，ρi分别为不同含水饱和度时对应的纵波速度、横波速度以及密度，Δ表示差值运算。
第三方面，本发明提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现所述基于岩石物理模板定量确定砂岩储层含水饱和度的方法的步骤。
第四方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现所述基于岩石物理模板定量确定砂岩储层含水饱和度的方法的步骤。
由上述技术方案可知，本发明提供一种基于岩石物理模板定量确定砂岩储层含水饱和度的方法，基于地震弹性信息建立变含水饱和度岩石物理模板，在岩石物理模板中通过拟合计算得到等含水饱和度趋势线，并提取等含水饱和度趋势线倾角信息，最后构建等含水饱和度趋势线倾角与含水饱和度之间的关系，从而获得准确计算储层含水饱和度基于地震弹性信息的计算公式，本方法克服了常规衰减属性预测含水饱和度过程中存在的多解性，定量的确定了含水饱和度与地震弹性信息之间的关系，获得了准确计算含水饱和度的线性公式，大大提高了储层含水饱和度预测的准确性，降低了勘探开发的风险。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的实施例中的基于岩石物理模板定量确定砂岩储层含水饱和度的方法的流程示意图。
图2为本申请一实施例中岩石物理模板中不同含水饱和度分布曲线对应的含水饱和度趋势线及趋势线倾角的示意图。
图3为本申请一实施例中不同含水饱和度对应的趋势线倾角线性回归图及回归关系式示意图。
图4为本申请一实施例中计算得到的储层含水饱和度平面分布图。
图5为本发明的实施例中的定量确定砂岩储层含水饱和度的装置的结构示意图。
图6为本发明的实施例中的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
本发明的实施例提供一种基于岩石物理模板定量确定砂岩储层含水饱和度的方法的具体实施方式，参见图1，所述基于岩石物理模板定量确定砂岩储层含水饱和度的方法具体包括如下内容：
步骤100：根据研究工区背景岩石物理参数生成储层的地震弹性信息。
步骤200：利用所述地震弹性信息构建岩石物理模板。
步骤300：基于岩石物理模板生成各含水饱和度对应的趋势线表达式和趋势线倾角信息。
步骤400：拟合各含水饱和度和对应的趋势线倾角信息，生成趋势线倾角信息与含水饱和度的线性关系。
步骤500：基于所述趋势线表达式以及所述线性关系确定所述地震弹性信息与含水饱和度的定量关系。
步骤600：基于所述定量关系确定已知所述地震弹性信息所对应的所述含水饱和度。
本发明提供一种基于岩石物理模板定量确定砂岩储层含水饱和度的方法，基于基于地震弹性信息建立变含水饱和度岩石物理模板，在岩石物理模板中通过拟合计算得到等含水饱和度趋势线，并提取等含水饱和度趋势线倾角信息，最后构建等含水饱和度趋势线倾角与含水饱和度之间的关系，从而获得准确计算储层含水饱和度基于地震弹性信息的计算公式，本方法克服了常规衰减属性预测含水饱和度过程中存在的多解性，定量的确定了含水饱和度与地震弹性信息之间的关系，获得了准确计算含水饱和度的线性公式，大大提高了储层含水饱和度预测的准确性，降低了勘探开发的风险。
在本发明实施例中，研究工区背景岩石物理参数通过用户输入得到，用户根据实际勘探测量得到相关数据，其具体包括岩石基质体积模量、剪切模量、干岩石骨架体积模量、孔隙水密度、孔隙含烃密度、固体矿物颗粒密度、孔隙水体积模量、孔隙含烃体积模量密度以及频率散射参数。
本发明实施例中，地震弹性信息具体包括纵波速度数据、横波速度数据、纵波密度信息以及横波密度信息。
在一些实施例中，基于双相介质理论物理模型计算纵横波速度及密度，该实施例中步骤100具体包括：
根据岩石基质体积模量和干岩石骨架体积模量确定岩石骨架的体积模量；
根据岩石基质体积模量、干岩石骨架体积模量、混合流体体积模量以及孔隙度确定孔隙压力随围限应力变化率；
根据频率散射参数、频率、岩石基质体积模量、岩石骨架的体积模量以及孔隙压力随围限应力变化率，确定饱和流体岩石的固体体积模量；
根据所述饱和流体岩石的固体体积模量以及孔隙压力随围限应力变化率确定饱和流体岩石体积模量；
根据岩石基质剪切模量、所述饱和流体岩石体积模量确定储层纵波和横波速度数据。
具体的，基于双相介质理论物理模型计算纵横波速度及密度，按照以下步骤进行：
(1)计算岩石骨架的体积模量Kma
(2)计算孔隙压力随围限应力变化率dP/do
(3)计算饱和流体岩石的固体体积模量Kms
(4)计算饱和流体岩石体积模量Ksat
其中，f为频率，K0为岩石基质体积模量，Kdry为干岩石骨架体积模量，
为孔隙度，Kfl为混合流体体积模量，J0和J1分别为零阶和一阶贝塞尔函数，Z为频率散射参数。
储层岩石的密度计算公式如下所示：
混合流体体积模量的计算公式为：
Kfl＝KwSw+Kh(1-Sw)
其中，Sw为含水饱和度，ρw为孔隙水密度，ρh为孔隙含烃密度，ρm为固体矿物颗粒密度，Kw为孔隙水体积模量，Kh为孔隙含烃体积模量。
(5)计算储层纵横波速度Vp和Vs：
其中，μm为岩石基质剪切模量。
在一些实施例中，步骤200利用纵横波速度、密度参数构建岩石物理模板，包括：
计算纵波波阻以及纵横波速度比参数并取二重对数，得到参数X＝log(log(Vp*ρ))，Y＝log(log(Vp/Vs))，然后以X为横坐标，Y为纵坐标构建岩石物理模板。
一些实施例中，步骤300具体包括：
步骤301:拟合岩石物理模板中各等含水饱和度分布曲线，生成各含水饱和度趋势线表达式；
步骤302：利用各含水饱和度趋势线表达式计算各含水饱和度对应的趋势线倾角信息。
具体的，步骤301中，在岩石物理模板中对等含水饱和度分布曲线进行线性拟合，当含水饱和度Sw分别为0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0时对应的分布曲线相交于点(X0，Y0)，且不同含水饱和度对应的分布曲线具有不同斜率，拟合得到的含水饱和度趋势线表达式为：
Y＝KiX+Bi (i＝1，2，3，4，5，6)
其中，X＝log(log(Vp*ρ))，Y＝log(log(Vp/Vs))，Ki为不同含水饱和度趋势线对应斜率，Bi为不同含水饱和度趋势线对应的截距。
如图2所示，深黑色细虚线即为拟合得到的含水饱和度趋势线，图中当含水饱和度Sw分别为0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0时对应的分布曲线相交于点(X0，Y0)，且不同含水饱和度对应的趋势线具有不同斜率，在本实施例中，拟合得到的6条含水饱和度趋势线表达式分别为：
Sw＝0时，Y＝-0.0017X-0.93
Sw＝0.2时，Y＝-0.149X-0.918
Sw＝0.4时，Y＝-0.39X-0.87
Sw＝0.6时，Y＝-0.801X-0.828
Sw＝0.8时，Y＝-1.146X-0.773
Sw＝1.0时，Y＝-1.97X-0.706
在步骤302中，具体包括根据拟合得到的含水饱和度趋势线表达式计算含水饱和度趋势线倾角，表达式为：
其中，Vpi、Vsi、ρi分别为不同含水饱和度时对应的纵波速度、横波速度以及密度，Δ表示差值运算。
在本实施例中，如图2所示，每条含水饱和度趋势线对应了一个趋势线倾角，根据计算公式，得到对应的趋势线倾角，图3中列出了计算得到的不同含水饱和度对应的趋势线倾角分布情况，分别为0.1度、8.5度、21.3度、38.7度、48.9度和63.1度。
进一步的，步骤302中，利用线性回归计算趋势线倾角与含水饱和度线性关系式，具体的，根据不同含水饱和度对应的趋势线倾角拟合得到二者之间的线性关系式，表达式为：
Sw＝k*a+b
其中，k、b为线性关系式待定系数，Sw为计算得到的含水饱和度，a为含水饱和度趋势线倾角。
在本实施例中，根据图3所示的含水饱和度以及趋势线倾角数据对回归得到二者之间的线性关系式，回归直线如图3虚线所示，表达式为：
Sw＝0.0154a+0.0441
将上述两个表达式合并，即可获得本发明中的定量关系，即在步骤600中，综合趋势线倾角公式以及趋势线倾角与含水饱和度线性关系式，可以得到含水饱和度与纵横波速度以及密度的定量关系式，如下：
可以理解，在某些实施例中，可以根据所述定量关系以及所述研究工区内所有采集的所述地震弹性信息，确定砂岩该研究工区内储层含水饱和度分布。
也即，上述实施例中，以得到含水饱和度与纵横波速度以及密度的定量关系式，如下：
本实施例中，根据输入的纵横波速度以及密度信息以及上述关系式，预测得到了研究区含水饱和度分布图，如图4所示，图中暗色区域为低含水饱和度即含烃储层区，亮色区域为高含水饱和度即含水储层区，W-1井为已钻井，钻井结果为高产气井，在目的层表现为高孔低含水饱和度储层，通过对比预测结果与已钻井信息验证了本方法的有效性。
现有技术中通常利用叠前反演得到的密度体进行储层孔隙度预测，然而含水饱和度很难与地震弹性信息建立联系，因此通常利用地震衰减属性进行描述，然而地震衰减受多种因素影响，含水饱和度只是影响因素之一，并且多种因素耦合在一起，导致基于地震衰减属性预测含水饱和度精度比较低，多解性很强，影响了预测结果的准确性。
从上述描述可知，本发明基于地震弹性信息建立变含水饱和度岩石物理模板，在岩石物理模板中通过拟合计算得到等含水饱和度趋势线，并提取等含水饱和度趋势线倾角信息，最后构建等含水饱和度趋势线倾角与含水饱和度之间的关系，从而获得准确计算储层含水饱和度基于地震弹性信息的计算公式，本方法克服了常规衰减属性预测含水饱和度过程中存在的多解性，定量的确定了含水饱和度与地震弹性信息之间的关系，获得了准确计算含水饱和度的线性公式，大大提高了储层含水饱和度预测的准确性，降低了勘探开发的风险。
本发明的实施例提供一种用于实现基于岩石物理模板定量确定砂岩储层含水饱和度的方法中全部内容的装置的具体实施方式，参见图5，所述定量确定砂岩储层含水饱和度的装置具体包括如下内容：
地震弹性信息生成模块10，根据研究工区背景岩石物理参数生成储层的地震弹性信息，所述地震弹性信息包括纵波速度数据、横波速度数据、纵波密度信息以及横波密度信息；
岩石物理模板构建模块20，利用所述地震弹性信息构建岩石物理模板；
趋势线倾角信息生成模块30，基于岩石物理模板生成各含水饱和度对应的趋势线表达式和趋势线倾角信息；
线性关系生成模块40，拟合各含水饱和度和对应的趋势线倾角信息，生成趋势线倾角信息与含水饱和度的线性关系；
定量关系确定模块50，基于所述趋势线表达式以及所述线性关系确定所述地震弹性信息与含水饱和度的定量关系；
含水饱和度确定模块60，基于所述定量关系确定已知所述地震弹性信息所对应的所述含水饱和度。
本申请提供的用于实现定量确定砂岩储层含水饱和度的装置的实施例具体可以用于执行上述实施例中的用于实现基于岩石物理模板定量确定砂岩储层含水饱和度的方法的实施例的处理流程，其功能在此不再赘述，可以参照上述方法实施例的详细描述。
其中，该装置还包括：
含水饱和度分布确定模块，根据所述定量关系以及所述研究工区内所有采集的所述地震弹性信息，确定砂岩该研究工区内储层含水饱和度分布。
其中，所述趋势线倾角信息生成模块，包括：
趋势线表达式生成单元，拟合岩石物理模板中各等含水饱和度分布曲线，生成各含水饱和度趋势线表达式；
趋势线倾角信息计算单元，利用各含水饱和度趋势线表达式计算各含水饱和度对应的趋势线倾角信息。
其中，该装置还包括：
接收模块，接收用户输入的所述研究工区背景岩石物理参数。
其中，所述研究工区背景岩石物理参数包括：岩石基质体积模量、岩石基质剪切模量、干岩石骨架体积模量、孔隙水密度、孔隙含烃密度、固体矿物颗粒密度、孔隙水体积模量、孔隙含烃体积模量密度以及频率散射参数。
其中，所述地震弹性信息生成模块，包括：
岩石骨架体积模量确定单元，根据岩石基质体积模量和干岩石骨架体积模量确定岩石骨架的体积模量；
孔隙压力随围限应力变化率确定单元，根据岩石基质体积模量、干岩石骨架体积模量、混合流体体积模量以及孔隙度确定孔隙压力随围限应力变化率；
固体体积模量确定单元，根据频率散射参数、频率、岩石基质体积模量、岩石骨架的体积模量以及孔隙压力随围限应力变化率，确定饱和流体岩石的固体体积模量；
饱和流体岩石体积模量确定单元，根据所述饱和流体岩石的固体体积模量以及孔隙压力随围限应力变化率确定饱和流体岩石体积模量；
地震弹性信息确定单元，根据岩石基质剪切模量、所述饱和流体岩石体积模量确定储层纵波和横波速度数据。
其中，所述含水饱和度趋势线表达式为：
Y＝KiX+Bi (i＝1，2，3，4，5，6)
其中，X＝log(log(Vp*ρ))，Y＝log(log(Vp/Vs))，Ki为不同含水饱和度趋势线对应斜率，Bi为不同含水饱和度趋势线对应的截距。
其中，所述含水饱和度趋势线表达式为：
其中，Vpi、Vsi、ρi分别为不同含水饱和度时对应的纵波速度、横波速度以及密度，Δ表示差值运算。
从上述描述可知，本发明的实施例提供的定量确定砂岩储层含水饱和度的装置，基于地震弹性信息建立变含水饱和度岩石物理模板，在岩石物理模板中通过拟合计算得到等含水饱和度趋势线，并提取等含水饱和度趋势线倾角信息，最后构建等含水饱和度趋势线倾角与含水饱和度之间的关系，从而获得准确计算储层含水饱和度基于地震弹性信息的计算公式，本方法克服了常规衰减属性预测含水饱和度过程中存在的多解性，定量的确定了含水饱和度与地震弹性信息之间的关系，获得了准确计算含水饱和度的线性公式，大大提高了储层含水饱和度预测的准确性，降低了勘探开发的风险。
本申请的实施例还提供能够实现上述实施例中的基于岩石物理模板定量确定砂岩储层含水饱和度的方法中全部步骤的一种电子设备的具体实施方式，参见图6，所述电子设备具体包括如下内容：
处理器(processor)601、存储器(memory)602、通信接口(CommunicationsInterface)603和总线604；
其中，所述处理器601、存储器602、通信接口603通过所述总线604完成相互间的通信；所述通信接口603用于实现定量确定砂岩储层含水饱和度的装置以及用户终端等相关设备之间的信息传输；
所述处理器601用于调用所述存储器602中的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述实施例中的基于岩石物理模板定量确定砂岩储层含水饱和度的方法中的全部步骤。
本申请的实施例还提供能够实现上述实施例中的基于岩石物理模板定量确定砂岩储层含水饱和度的方法中全部步骤的一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中的基于岩石物理模板定量确定砂岩储层含水饱和度的方法的全部步骤。
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，对于硬件+程序类实施例而言，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。
上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
虽然本申请提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的劳动可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的装置或客户端产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境)。
上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元，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。一种典型的实现设备为计算机。具体的，计算机例如可以为个人计算机、膝上型计算机、车载人机交互设备、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任何设备的组合。
虽然本说明书实施例提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的手段可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的装置或终端产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境，甚至为分布式数据处理环境)。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、产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、产品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，并不排除在包括所述要素的过程、方法、产品或者设备中还存在另外的相同或等同要素。
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，在实施本说明书实施例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，也可以将实现同一功能的模块由多个子模块或子单元的组合实现等。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
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，而对其内部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。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
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。
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暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
本领域技术人员应明白，本说明书的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本说明书实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本说明书实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本说明书实施例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说明书实施例，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。
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，对于系统实施例而言，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。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本说明书实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
以上所述仅为本说明书实施例的实施例而已，并不用于限制本说明书实施例。对于本领域技术人员来说，本说明书实施例可以有各种更改和变化。凡在本说明书实施例的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书实施例的权利要求范围之内。
Claims (18)
1.一种基于岩石物理模板定量确定砂岩储层含水饱和度的方法，其特征在于，包括：
根据研究工区背景岩石物理参数生成储层的地震弹性信息，所述地震弹性信息包括纵波速度数据、横波速度数据、纵波密度信息以及横波密度信息；
利用所述地震弹性信息构建岩石物理模板；
基于岩石物理模板生成各含水饱和度对应的趋势线表达式和趋势线倾角信息；
拟合各含水饱和度和对应的趋势线倾角信息，生成趋势线倾角信息与含水饱和度的线性关系；
基于所述趋势线表达式以及所述线性关系确定所述地震弹性信息与含水饱和度的定量关系；
基于所述定量关系确定已知所述地震弹性信息所对应的所述含水饱和度。
2.根据权利要求1所述的基于岩石物理模板定量确定砂岩储层含水饱和度的方法，其特征在于，还包括：
根据所述定量关系以及所述研究工区内所有采集的所述地震弹性信息，确定砂岩该研究工区内储层含水饱和度分布。
3.根据权利要求1所述的基于岩石物理模板定量确定砂岩储层含水饱和度的方法，其特征在于，所述基于岩石物理模板生成各含水饱和度对应的趋势线表达式和趋势线倾角信息，包括：
拟合岩石物理模板中各等含水饱和度分布曲线，生成各含水饱和度趋势线表达式；
利用各含水饱和度趋势线表达式计算各含水饱和度对应的趋势线倾角信息。
4.根据权利要求1所述的基于岩石物理模板定量确定砂岩储层含水饱和度的方法，其特征在于，还包括：
接收所述研究工区背景岩石物理参数。
5.根据权利要求1所述的基于岩石物理模板定量确定砂岩储层含水饱和度的方法，其特征在于，所述研究工区背景岩石物理参数包括：岩石基质体积模量、岩石基质剪切模量、干岩石骨架体积模量、孔隙水密度、孔隙含烃密度、固体矿物颗粒密度、孔隙水体积模量、孔隙含烃体积模量密度以及频率散射参数。
6.根据权利要求5所述的基于岩石物理模板定量确定砂岩储层含水饱和度的方法，其特征在于，所述根据研究工区背景岩石物理参数生成储层的地震弹性信息，包括：
根据岩石基质体积模量和干岩石骨架体积模量确定岩石骨架的体积模量；
根据岩石基质体积模量、干岩石骨架体积模量、混合流体体积模量以及孔隙度确定孔隙压力随围限应力变化率；
根据频率散射参数、频率、岩石基质体积模量、岩石骨架的体积模量以及孔隙压力随围限应力变化率，确定饱和流体岩石的固体体积模量；
根据所述饱和流体岩石的固体体积模量以及孔隙压力随围限应力变化率确定饱和流体岩石体积模量；
根据岩石基质剪切模量、所述饱和流体岩石体积模量确定储层纵波和横波速度数据。
7.根据权利要求3所述的基于岩石物理模板定量确定砂岩储层含水饱和度的方法，其特征在于，所述根据岩石物理模板中各等含水饱和度分布曲线计算对应的含水饱和度趋势线，包括：
对等含水饱和度分布曲线进行线性拟合，得到含水饱和度趋势线表达式，其中所述含水饱和度趋势线表达式为：
Y＝KiX+Bi(i＝1，2，3，4，5，6)
其中，X＝log(log(Vp*ρ))，Y＝log(log(Vp/Vs))，Ki为不同含水饱和度趋势线对应斜率，Bi为不同含水饱和度趋势线对应的截距。
8.根据权利要求3所述的基于岩石物理模板定量确定砂岩储层含水饱和度的方法，其特征在于，所述利用含水饱和度趋势线计算各含水饱和度对应的趋势线倾角信息，包括：
根据所述含水饱和度趋势线表达式计算含水饱和度趋势线倾角信息，表达式为：
其中，Vpi、Vsi、ρ分别为不同含水饱和度时对应的纵波速度、横波速度以及密度，Δ表示差值运算。
9.一种基于岩石物理模板定量确定砂岩储层含水饱和度的装置，其特征在于，包括：
地震弹性信息生成模块，根据研究工区背景岩石物理参数生成储层的地震弹性信息，所述地震弹性信息包括纵波速度数据、横波速度数据、纵波密度信息以及横波密度信息；
岩石物理模板构建模块，利用所述地震弹性信息构建岩石物理模板；
趋势线倾角信息生成模块，基于岩石物理模板生成各含水饱和度对应的趋势线表达式和趋势线倾角信息；
线性关系生成模块，拟合各含水饱和度和对应的趋势线倾角信息，生成趋势线倾角信息与含水饱和度的线性关系；
定量关系确定模块，基于所述趋势线表达式以及所述线性关系确定所述地震弹性信息与含水饱和度的定量关系；
含水饱和度确定模块，基于所述定量关系确定已知所述地震弹性信息所对应的所述含水饱和度。
10.根据权利要求9所述的基于岩石物理模板定量确定砂岩储层含水饱和度的装置，其特征在于，还包括：
含水饱和度分布确定模块，根据所述定量关系以及所述研究工区内所有采集的所述地震弹性信息，确定砂岩该研究工区内储层含水饱和度分布。
11.根据权利要求9所述的基于岩石物理模板定量确定砂岩储层含水饱和度的装置，其特征在于，所述趋势线倾角信息生成模块，包括：
趋势线表达式生成单元，拟合岩石物理模板中各等含水饱和度分布曲线，生成各含水饱和度趋势线表达式；
趋势线倾角信息计算单元，利用各含水饱和度趋势线表达式计算各含水饱和度对应的趋势线倾角信息。
12.根据权利要求9所述的基于岩石物理模板定量确定砂岩储层含水饱和度的装置，其特征在于，还包括：
接收模块，接收用户输入的所述研究工区背景岩石物理参数。
13.根据权利要求9所述的基于岩石物理模板定量确定砂岩储层含水饱和度的装置，其特征在于，所述研究工区背景岩石物理参数包括：岩石基质体积模量、岩石基质剪切模量、干岩石骨架体积模量、孔隙水密度、孔隙含烃密度、固体矿物颗粒密度、孔隙水体积模量、孔隙含烃体积模量密度以及频率散射参数。
14.根据权利要求13所述的基于岩石物理模板定量确定砂岩储层含水饱和度的装置，其特征在于，所述地震弹性信息生成模块，包括：
岩石骨架体积模量确定单元，根据岩石基质体积模量和干岩石骨架体积模量确定岩石骨架的体积模量；
孔隙压力随围限应力变化率确定单元，根据岩石基质体积模量、干岩石骨架体积模量、混合流体体积模量以及孔隙度确定孔隙压力随围限应力变化率；
固体体积模量确定单元，根据频率散射参数、频率、岩石基质体积模量、岩石骨架的体积模量以及孔隙压力随围限应力变化率，确定饱和流体岩石的固体体积模量；
饱和流体岩石体积模量确定单元，根据所述饱和流体岩石的固体体积模量以及孔隙压力随围限应力变化率确定饱和流体岩石体积模量；
地震弹性信息确定单元，根据岩石基质剪切模量、所述饱和流体岩石体积模量确定储层纵波和横波速度数据。
15.根据权利要求9所述的基于岩石物理模板定量确定砂岩储层含水饱和度的装置，其特征在于，所述含水饱和度趋势线表达式为：
Y＝KiX+Bi(i＝1，2，3，4，5，6)
其中，X＝log(log(Vp*ρ))，Y＝log(log(Vp/Vs))，Ki为不同含水饱和度趋势线对应斜率，Bi为不同含水饱和度趋势线对应的截距。
16.根据权利要求9所述的基于岩石物理模板定量确定砂岩储层含水饱和度的装置，其特征在于，所述含水饱和度趋势线表达式为：
其中，Vpi、Vsi、ρi分别为不同含水饱和度时对应的纵波速度、横波速度以及密度，Δ表示差值运算。
17.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1至8任一项所述基于岩石物理模板定量确定砂岩储层含水饱和度的方法的步骤。
18.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至8任一项所述基于岩石物理模板定量确定砂岩储层含水饱和度的方法的步骤。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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