CN111736214B - 矿物基质模量计算方法、建立地震响应模型的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本说明书实施例提供一种矿物基质模量计算方法、建立地震响应模型的方法和装置。所述方法包括：获取目标层段的测井数据；根据岩石孔隙中流体各组分的密度和所述测井数据确定岩石孔隙中流体的密度；根据所述岩石孔隙中流体的密度和所述测井数据得到矿物基质的模量；并进行流体替换建立地震响应模型，确定流体替换后的地震响应结果。本说明书实施例提出矿物基质模量计算方法、建立地震响应模型的方法，能够更为准确地计算矿物基质的模量并建立地震响应模型，能够指导储层反演及含油性预测。
Description
技术领域
本说明书实施例涉及石油、天然气勘探领域，特别涉及一种矿物基质模量计算方法、建立地震响应模型的方法和装置。
背景技术
储层孔隙流体的岩石地震特性研究的理论基础是Gassmann方程。它建立了岩石体积压缩模量、孔隙度、孔隙流体的体积压缩模量、岩石骨架的体积压缩模量、基质矿物(颗粒)的体积压缩模量之间的关系。
到目前为止，已经有很多学者对Gassmann流体替换的公式、优点进行了探讨和对局限性进行了改进：Biot(Biot,M.A.Theory of Propagation of Elastic Waves in aFluid-Saturated Porous Solid.I.Low-Frequency Range[J].The Journal of theAcoustical Society of America,1956,28(2):168.)发展了Gassmann的流体饱和多孔介质理论，奠定了双相介质波动理论的基础；Dvorkin和Nur(Dvorkin J and Nur A.Dynamicporoelasticity:A unified model with the squirt and the Biot mechanisms[J].Geophysics,1993,58(58):524-533.)将Biot宏观流机制和局部喷射流机制有机结合起来，建立了BISQ模型；牟永光(1996)通过地震物理模型实验证明,油藏开发过程实质上就是一个流体替换或流体改变的过程；席道瑛等(席道瑛,王春雷,田象燕.滞回曲线对应力振幅和频率的响应[J].物探化探计算技术,2001,23(2):121-124.)研究了砂岩中孔隙率、泥质含量、有效压力以及温度对干岩石弹性模量的影响,并给出了两个最佳拟合公式；Russell等人(Russell B H,Hedlin K,Hilterman F J,et al.Fluid-property discriminationwith AVO:A Biot-Gassmann perspective[J].GEOPHYSICS,2003,68(1):29-39.)在Biot和Gassmann方程的基础上得到了流体组分的表达式；Gurevich等人(Gurevich B,Galvin R,Brajanovski M,et al.Fluid substitution,dispersion,and attenuation infractured and porous reservoirs-Insights from new rock physics models[J].Leading Edge,2007,26(9).)研究了流体替换、色散和吸收在裂缝和孔隙储层中的应用。现有的矿物基质计算及流体替换中，干岩石骨架计算没有考虑到储层实际饱和度和没有考虑岩石的实际矿物的成分及组分，使得计算过程复杂、不准确。
发明内容
本说明书实施例的目的是提供一种矿物基质模量计算方法、建立地震响应模型的方法和装置，能够更为准确地计算矿物基质的模量并建立地震响应模型，指导储层反演及含油性预测。
为解决上述技术问题，本说明书实施例提供一种矿物基质模量计算方法和装置是这样实现的：
一种矿物基质模量计算方法，所述方法包括：
获取目标层段的测井数据；
根据岩石孔隙中流体各组分的密度和所述测井数据确定岩石孔隙中流体的密度；
根据所述岩石孔隙中流体的密度和所述测井数据得到矿物基质的模量。
一种建立地震响应模型的方法，所述方法包括：
获取目标层段的测井数据，所述测井数据包括所述目标层段流体状态参数的取值；
根据岩石孔隙中流体各组分的密度和所述测井数据确定岩石孔隙中流体的密度；
根据所述岩石孔隙中流体的密度和所述测井数据计算矿物基质的模量；
根据岩石孔隙中流体的体积模量、所述测井数据和所述矿物基质的模量确定地层干岩石骨架的有效体积模量；
调整所述流体状态参数的取值；
根据地层干岩石骨架有效体积模量确定不同流体状态的岩石的反射系数；
根据所述不同流体状态的岩石的反射系数和地震子波合成地震道数据；
根据所述地震道数据确定地震响应结果。
一种矿物基质模量计算装置，所述装置包括：
数据获取模块，用于获取目标层段的测井数据；
流体密度计算模块，用于根据岩石孔隙中流体各组分的密度和所述测井数据确定岩石孔隙中流体的密度；
矿物基质模量计算模块，用于根据所述岩石孔隙中流体的密度和所述测井数据得到矿物基质的模量。
一种建立地震响应模型的装置，所述装置包括：
数据获取模块，用于获取目标层段的测井数据，所述测井数据包括所述目标层段流体状态参数的取值；
流体密度计算模块，用于根据岩石孔隙中流体各组分的密度和所述测井数据确定岩石孔隙中流体的密度；
矿物基质模量计算模块，用于根据所述岩石孔隙中流体的密度和所述测井数据得到矿物基质的模量；
干岩石骨架有效体积模量计算模块，用于根据岩石孔隙中流体的体积模量、所述测井数据和所述矿物基质的模量确定地层干岩石骨架有效体积模量；
流体状态参数调整模块，用于调整所述流体状态参数的取值；
反射系数计算模块，用于根据地层干岩石骨架有效体积模量确定不同流体状态的岩石的反射系数；
地震道合成模块，用于根据所述不同流体状态的岩石的反射系数和地震子波合成地震道数据。
地震响应结果确定模块，用于根据所述地震道数据确定地震响应结果。
由以上本说明书实施例提供的技术方案可见，本说明书实施例提出的矿物基质模量优化算法，能够更为准确地计算矿物基质的模量；提供流体饱和度变化、孔隙度变化和地层压力变化地震响应模型；通过研究致密砂岩储层孔隙流体等因素对地震响应的影响，指导储层反演及含油性预测。
附图说明
为了更清楚地说明本说明书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，下面描述中的附图仅仅是本说明书中记载的一些实施例，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为本说明书实施例一种矿物模量模量计算方法流程图；
图2为本说明书实施例一种建立地震响应模型的方法流程图；
图3为A地含油饱和度变化的合成地震道剖面；
图4为A地油藏顶面处含油饱和度变化的AVO变化曲线图；
图5为A地孔隙度变化的合成地震道剖面；
图6为A地油藏顶面处孔隙度变化的AVO变化曲线图；
图7为A地地层压力变化的合成地震道剖面；
图8为A地油藏顶面处地层压力变化的AVO变化曲线图；
图9为本说明书实施例一种矿物基质模量计算装置的功能结构示意图；
图10为本说明书实施例一种建立地震响应模型的装置的功能结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书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说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本说明书保护的范围。
图1为本说明书实施例一种矿物基质模量计算方法流程图。
在本实施方式中，执行所述矿物基质模量计算方法的主体可以是具有逻辑运算功能的电子设备，所述电子设备可以是服务器或客户端，所述客户端可以为台式电脑、平板电脑、笔记本电脑、工作站等。当然，客户端并不限于上述具有一定实体的电子设备，其还可以为运行于上述电子设备中的软体。还可以是一种通过程序开发形成的程序软件，该程序软件可以运行于上述电子设备中。
如图1所示，本说明书实施例提供了一种矿物基质模量计算方法，包括以下步骤：
S110：获取目标层段的测井数据。
在一些实施例中，可以采用本领域常规的测井手段，例如搭建二维或者三维的测井系统，从而获取测井数据。所述测井数据均可以由物理量和深度的对应关系来表示，也可以对测井数据的物理量进行时深转换，将物理量和深度的对应关系转换为物理量和时间的对应关系。所述物理量可以包括目标层段的温度、矿物的密度、饱含流体的岩石密度、含油气饱和度、孔隙度和地层压力中的至少一种。其中，目标层段的温度可以表示为T，矿物的密度可以表示为ρmin eral，饱含流体的岩石密度可以表示为ρlog，孔隙度可以表示为φ，地层压力可以表示为P。
S120：根据岩石孔隙中流体各组分的密度和所述测井数据确定岩石孔隙中流体的密度。
在一些实施例中，根据岩石孔隙中流体各组分的密度和所述测井数据确定岩石孔隙中流体的密度可以根据以下步骤进行计算得到：
S121：获取岩石孔隙中流体各组分的密度。
在一些实施例中，可以对目标层段的岩石进行取样，从而测量得到岩石孔隙中流体各组分的密度，通常岩石孔隙中的流体可以包括地层水、原油和天然气中的至少一种。
S122：根据所述测井数据确定岩石孔隙中流体各组分的体积百分比。
在一些实施例中，可以根据测井得到的含油气饱和度计算得到岩石孔隙中流体各组分的体积百分比。
S123：根据所述岩石孔隙中流体各组分的密度和体积百分比确定岩石孔隙中流体的密度。
在一些实施例中，可以根据以下公式确定岩石孔隙中流体的密度：
ρfl＝ρwaterVwater+ρoilVoil+ρgasVgas (1)
式中ρfl是岩石孔隙中流体的密度，ρwater、ρoil、ρgas分别是岩石孔隙中地层水的密度、原油的密度、天然气的密度。
S130：根据所述岩石孔隙中流体的密度和所述测井数据得到矿物基质的模量。
在一些实施例中，首先由岩石孔隙中流体的密度、矿物的密度和矿物基质的体积百分比的关系得到矿物基质的体积百分比。岩石孔隙中流体的密度、矿物的密度和矿物基质的体积百分比的关系如下：
ρest＝φρfl+(1-φ)∑ρmin eralVmin eral (2)
式中φ是岩石的孔隙度，ρfl是岩石孔隙中流体的密度，ρmin eral是矿物的密度，Vmin eral是矿物基质的体积百分比，ρest是计算得到的饱含流体的岩石密度。
由于根据测井可以得出饱含流体的岩石密度，因此，可以根据下列不定式方程求出矿物基质的体积百分比：
{∑ρmin eralVmin eral-(ρlog-φρfl)/(1-φ)}＝0 (3)
式中，ρlog是测井得到的饱含流体的岩石密度。
在一些实施例中，在得到矿物基质的体积百分比后，可以利用Hill平均模型求得矿物基质的模量：
ρma＝∑ρmin eralVmin eral (6)
式中，Kma是矿物基质的模量，μma是矿物基质的剪切模量，ρma是矿物基质的密度，Kmineral是矿物的体积模量，μmineral是矿物的剪切模量。需要注意的是，对于某一种矿物，其体积模量和剪切模量是常量，可以在矿物岩石专业工具书中查到。
在一些实施例中，由矿物基质的体积百分比求矿物基质的模量也可以根据岩石类型、孔隙结构选择Voigt平均模型、Reuss平均模型、Hashin-Shtrikman有效模型的上限模型、下限模型和平均模型。
本说明书实施例提出矿物基质基质模量优化算法，能够更为准确地计算矿物基质的模量，通过研究致密砂岩储层孔隙流体等因素对地震响应的影响，指导储层反演及含油性预测。
下面介绍本说明书一种建立地震响应模型的方法第一实施例。
在本实施方式中，执行所述建立地震响应模型的方法的主体可以是具有逻辑运算功能的电子设备，所述电子设备可以是服务器或客户端，所述客户端可以为台式电脑、平板电脑、笔记本电脑、工作站等。当然，客户端并不限于上述具有一定实体的电子设备，其还可以为运行于上述电子设备中的软体。还可以是一种通过程序开发形成的程序软件，该程序软件可以运行于上述电子设备中。
图2为本说明书一种建立地震响应模型的方法第一实施例流程图，如图2所示，所述建立地震响应模型的方法包括以下步骤：
S210：获取目标层段的测井数据，所述测井数据包括所述目标层段流体状态参数的取值。
在一些实施例中，可以采用本领域常规的测井手段，例如搭建二维或者三维的测井系统，从而获取测井数据。所述测井数据均可以由物理量和深度的对应关系来表示，也可以对测井数据的物理量进行时深转换，将物理量和深度的对应关系转换为物理量和时间的对应关系。所述物理量可以包括目标层段的温度、岩石的横波速度、岩石的纵波速度、矿物的密度、饱含流体的岩石密度中的至少一种。
在一些实施例中，流体状态参数可以包括含油气饱和度、孔隙度和地层压力参数中的至少一种。
其中，目标层段的温度可以表示为T，岩石的横波速度可以表示为VP，岩石的纵波速度可以表示为VS，矿物的密度可以表示为ρmin eral，饱含流体的岩石密度可以表示为ρlog，孔隙度可以表示为φ，地层压力可以表示为P，含油气饱和度是指孔隙体积中油气所占的相对体积。
S220：根据岩石孔隙中流体各组分的密度和所述测井数据确定岩石孔隙中流体的密度。
S230：根据所述岩石孔隙中流体的密度和所述测井数据得到矿物基质的模量。
在一些实施例中，可以根据式(4)、(5)和(6)得到矿物基质的模量Kma，矿物基质的剪切模量μma，矿物基质的密度ρma。
S240：根据岩石孔隙中流体的体积模量、所述测井数据和所述矿物基质的模量确定地层干岩石骨架有效体积模量。
在一些实施例中，所述地层干岩石骨架有效体积模量可以根据Gassmann方程进行计算，计算过程如下：
式中Ksat是饱含流体的岩石的体积模量，μsat是饱含流体的岩石的剪切模量，ρ是饱含流体的岩石密度，等于测井测量得到的饱含流体的岩石密度ρlog，VP为岩石的横波速度，VS为岩石的纵波速度，φ为孔隙度，Kma是矿物基质的体积模量，Kf是岩石孔隙中流体的体积模量。
在一些实施例中，岩石孔隙中流体的体积模量Kf可以根据Wood方程计算，计算过程如下：
式中，n为地层中流体组分的种类，一般为三种，即：地层水、原油和天然气，Vi为地层流体各组分的体积百分比，Ki为地层流体各组分的体积模量，
在一些实施例中，可以根据Batzle-Wang方程计算地层流体各组分的体积模量，计算过程如下：
水/盐水的体积模量、密度估算：
Kbrine＝Vbrine×ρbrine (11)
式中，Kbrine为盐水体积模量，ρbrine为盐水密度，Vbrine为盐水纵波速度，Vw为水纵波速度ρw为水密度，P为地层压力(Mpa)，T为地层温度(℃)；S为盐水矿化度。
气体的体积模量、密度估算：
ρgas＝28.8GP/zR(T+273.15) (16)
Tpr＝(Tpr+273.15)/(94.72+170.75G) (19)
Ppr＝P/(4.892-0.4048G) (20)
式中Kgas为气体体积模量，ρgas为气体密度，G为气体相对密度(API)，R为气体常数，R＝8.314，Z为压缩系数，P为地层压力(Mpa)，T为地层温度(℃)，Tpr为气体温度，Ppr为气体压力，γ0为系数。
原油的体积模量、密度估算：
a.死油方程(不含天然气的原油)
ρp＝ρ0+[0.00277P-(1.71×10-7)P3](ρ0-1.15)2+(3.49×10-4)P (26)
式中,ρd为死油密度(g/cm3),Vd为死油纵波速度(km/s)，P为地层压力(Mpa)，T为地层温度(℃)，ρ0为原油在15 0C及常压下测得的密度。
b.活油方程(含天然气的原油)
ρs＝(ρ0+0.0012GRG)/B0 (31)
B0＝0.972+0.0003812[2.4955RG(G/ρ0)0.5+T+17.78]1.175 (33)
G为气体相对密度(API)，RG为溶解气气油比(l/l)，ρ0石油在15 0C及常压下测得的密度；P为地层压力(Mpa)，T为地层温度(℃)，B0为溶解气体积系数，ρl为活油密度(g/cm3),Vl为活油纵波速度(km/s)。
S250：调整流体状态参数的取值。
在一些实施例中，在前述步骤计算出矿物基质的模量、地层干岩石骨架有效体积模量后，可以改变流体状态进行流体替换，从而达到利用一种孔隙流体状态下的岩石物理参数计算出另一种流体状态下的岩石物理参数的目的。
在一些实施例中，调整流体状态参数的取值可以包括，调整含油气饱和度、孔隙度和地层压力参数中一个或多个的取值。调整的目标例如可以是设置这些流体状态参数的取值范围，调整的方式例如可以是在取值范围内多次取值。具体地，例如，含油气饱和度可以设置为0-100％中的任意值，孔隙度可以设置为0-20％中的任意值，地层压力可以设置为18-34Mpa中的任意值，多次调整这些参数的值从而达到计算多种流体状态下的岩石物理参数的目的。
S260：根据地层干岩石骨架有效体积模量确定不同流体状态的岩石的反射系数。
在一些实施例中，岩石的反射系数的反射系数可以包括纵波反射系数、横波反射系数、纵波透射系数、横波透射系数等。
在一些实施例中，可以根据以下步骤确定不同流体状态的岩石的反射系数。
S261：确定不同流体状态的岩石孔隙中流体的密度和不同流体状态的岩石孔隙中流体的体积模量。
具体的，在流体状态发生改变后，可以根据S123计算出流体状态发生改变后的岩石孔隙中流体的密度ρsat1；利用公式(10)计算出流体状态发生改变后的岩石孔隙中流体的体积模量Kf。
S262：根据所述地层干岩石骨架有效体积模量和不同流体状态的岩石孔隙中流体的体积模量，确定饱含流体的岩石的体积模量。
具体的，不同流体状态的饱含流体的岩石的体积模量可以根据反向Gassmann方程进行计算：
式中，Ksat1为流体状态改变后的饱含流体的岩石的体积模量。
S263：根据不同流体状态的岩石孔隙中流体的密度，确定饱含流体的岩石密度。
在一些实施例中，可以根据公式(2)计算得到不同流体状态的饱含流体的岩石密度ρsat1。
S264：根据饱含流体的岩石的体积模量、饱含流体的岩石密度和饱含流体的岩石的剪切模量确定不同流体状态的岩石的纵波速度和横波速度。
在一些实施例中，因为地层干岩石骨架的剪切模量等于饱含流体的岩石的剪切模量，因此根据公式(8)可以得到流体状态改变后的饱含流体的岩石的剪切模量，即：
μsat1＝μsat＝μdry (36)
式中，μsat1为流体状态改变后的饱含流体的岩石的剪切模量，μdry为地层干岩石骨架的剪切模量。
在一些实施例中，不同流体状态的岩石的纵波速度和横波速度可以根据Gassmann方程可以推导得出：
式中，Vp为含油气饱和度改变后的岩石的纵波速度，Vs为含油气饱和度改变后的岩石的横波速度。
S265：根据所述纵波速度和横波速度确定不同流体状态的岩石的反射系数。
在一些实施例中，可以利用Zeoppritz方程计算不同入射角的纵横波反射系数；入射角范围为：0～Max_angle；Max_angle由地震采集数据的最大入射角决定，一般为30°～50°。计算过程如下：
式中：Vp1、Vs1、ρ1分别为反射界面上部地层纵波速度、横波速度和密度；Vp2、Vs2、ρ2分别为反射界面下部地层纵波速度、横波速度和密度；θ1为纵波入射角，θ2为纵波透射角，φ1为横波反射角，φ2为横波透射角；Rpp、Rps、Tpp、Tps分别为纵波反射系数、横波反射系数、纵波透射系数、横波透射系数。
S270：根据所述不同流体状态的岩石的反射系数和地震子波合成地震道数据。
在一些实施例中，可以根据不同流体状态的岩石的反射系数和地震子波合成地震道。
S280：根据所述地震道数据确定地震响应结果。
下面结合图3-图8来说明本说明书实施例的有益效果：
图3为A地含油饱和度变化的合成地震道剖面。其中，sat＝0代表含油饱和度为0的合成地震道，CMP道1～31代表入射角为0～30°，sat＝20代表含油饱和度为20％的合成地震道，CMP道32～62代表入射角为0～30°，依此类推，sat＝100代表含油饱和度为100％的合成地震道，CMP道155～185代表入射角为0～30°；图4为A地油藏顶面处(time＝458ms)含油饱和度变化的AVO变化曲线图。其中，sat＝0代表含油饱和度为0的AVO曲线；sat＝20代表含油饱和度为20％的AVO曲线；依此类推，sat＝100代表含油饱和度为100％的AVO曲线。从图3和图4可以看出，随着含油饱和度增大，油藏顶面反射振幅增强，而且含油大于20％与不含油有明显的差别，具有明显的亮点特征，可以用亮点识别含油性，随着入射角从0～30°变化，油藏顶面反射振幅也明显减小，可以应用叠前地震数据反演储层的含油气性。
图5为A地孔隙度变化的合成地震道剖面。其中por＝0代表孔隙度为0的合成地震道，CMP道1～31代表入射角为0～30°，por＝5代表孔隙度为5％的合成地震道，CMP道32～62代表入射角为0～30°，依此类推，por＝20代表孔隙度为20％的合成地震道，CMP道124～154代表入射角为0～30°；图6位A地油藏顶面处(time＝458ms)孔隙度变化的AVO变化曲线图。其中，por＝0代表孔隙度为0的AVO曲线；por＝5代表孔隙度为5％的AVO曲线；依此类推，por＝20代表孔隙度为20％的AVO曲线。从图5和图6可以看出，随着孔隙度增大，油藏顶面反射振幅增强，而且孔隙度大于5％与孔隙度为0的反射振幅有更明显的差别，可以用振幅变化识别高孔隙度储层；
图7为A地地层压力变化的合成地震道剖面。其中pre＝18代表地层压力为18Mpa的合成地震道，CMP道1～31代表入射角为0～30°，pre＝22代表地层压力为22Mpa的合成地震道，CMP道32～62代表入射角为0～30°，依此类推pre＝34代表地层压力为34Mpa的合成地震道，CMP道124～154代表入射角为0～30°；图8为A地油藏顶面处(time＝458ms)地层压力变化的AVO变化曲线图。其中，pre＝18代表地层压力为18Mpa的AVO曲线；pre＝22代表地层压力为22Mpa的AVO曲线；依此类推，pre＝34代表地层压力为34Mpa的AVO曲线。从图7和图8可以看出，随着地层压力增大，油藏顶面反射振幅增强，但是地层压力变化引起的的反射振幅差别较小，识别地层压力变化需要较高精度的地震勘探数据。
本说明书实施例提出建立地震响应模型的方法，能够更为准确地计算矿物基质的模量，提供流体替换的地震响应模型，通过研究致密砂岩储层孔隙流体等因素对地震响应的影响，指导储层反演及含油性预测。
下面介绍说明书实施例一种矿物基质模量计算装置。
图9为说明书实施例一种矿物基质模量计算装置的功能结构示意图，如图9所示，所述矿物基质模量计算装置可以包括：数据获取模块910、流体密度计算模块920和矿物基质模量计算模块930。
其中，所述数据获取模块910，用于获取目标层段的测井数据，所述测井数据包括目标层段的温度、矿物的密度、饱含流体的岩石密度、含油气饱和度、孔隙度和地层压力中的至少一种。
所述流体密度计算模块920，用于根据岩石孔隙中流体各组分的密度和所述测井数据确定岩石孔隙中流体的密度。
所述矿物基质模量计算模块930，用于根据所述岩石孔隙中流体的密度和所述测井数据得到矿物基质的模量。
下面介绍本说明书实施例一种建立地震响应模型的装置。
图10为本说明书实施例一种建立地震响应模型的装置的功能结构示意图，如图10所示，所述建立地震响应模型的装置可以包括：数据获取模块1010、流体密度计算模块1020、矿物基质模量计算模块1030、干岩石骨架有效体积模量计算模块1040、流体状态参数调整模块1050、反射系数计算模块1060、地震道合成模块1070和地震响应结果确定模块1080。
其中，所述数据获取模块1010，用于获取目标层段的测井数据，所述测井数据包括目标层段的含油气饱和度。
所述流体密度计算模块1020，用于根据岩石孔隙中流体各组分的密度和所述测井数据确定岩石孔隙中流体的密度。
所述矿物基质模量计算模块1030，用于根据所述岩石孔隙中流体的密度和所述测井数据得到矿物基质的模量。
所述流体密度计算模块1020，用于根据所述岩石孔隙中流体的密度和所述测井数据得到矿物基质的模量。
所述干岩石骨架有效体积模量计算模块1040，用于根据岩石孔隙中流体的体积模量、所述测井数据和所述矿物基质的模量确定地层干岩石骨架有效体积模量。
所述流体状态参数调整模块1050，用于调整所述流体状态参数的取值。
所述反射系数计算模块1060，用于根据地层干岩石骨架有效体积模量确定不同流体状态的岩石的反射系数。
所述地震道合成模块1070，用于根据所述不同流体状态的岩石的反射系数和地震子波合成地震道数据。
所述地震响应结果确定模块1080，用于根据所述地震道数据确定地震响应结果。
需要说明的是，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或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它实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例和设备实施例而言，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。
本领域技术人员在阅读本说明书文件之后，可以无需创造性劳动想到将本说明书列举的部分或全部实施例进行任意组合，这些组合也在本说明书公开和保护的范围内。
在20世纪90年代，对于一个技术的改进可以很明显地区分是硬件上的改进(例如，对二极管、晶体管、开关等电路结构的改进)还是软件上的改进(对于方法流程的改进)。然而，随着技术的发展，当今的很多方法流程的改进已经可以视为硬件电路结构的直接改进。设计人员几乎都通过将改进的方法流程编程到硬件电路中来得到相应的硬件电路结构。因此，不能说一个方法流程的改进就不能用硬件实体模块来实现。例如，可编程逻辑器件(Programmable Logic Device,PLD)(例如现场可编程门阵列(Field Programmable GateArray，FPGA))就是这样一种集成电路，其逻辑功能由用户对器件编程来确定。由设计人员自行编程来把一个数字系统“集成”在一片PLD上，而不需要请芯片制造厂商来设计和制作专用的集成电路芯片2。而且，如今，取代手工地制作集成电路芯片，这种编程也多半改用“逻辑编译器(logic compiler)”软件来实现，它与程序开发撰写时所用的软件编译器相类似，而要编译之前的原始代码也得用特定的编程语言来撰写，此称之为硬件描述语言(Hardware Description Language，HDL)，而HDL也并非仅有一种，而是有许多种，如ABEL(Advanced Boolean Expression Language)、AHDL(Altera Hardware DescriptionLanguage)、Confluence、CUPL(Cornell University Programming Language)、HDCal、JHDL(Java Hardware Description Language)、Lava、Lola、MyHDL、PALASM、RHDL(RubyHardware Description Language)等，目前最普遍使用的是VHDL(Very-High-SpeedIntegrated Circuit Hardware DescriptionLanguage)与Verilog2。本领域技术人员也应该清楚，只需要将方法流程用上述几种硬件描述语言稍作逻辑编程并编程到集成电路中，就可以很容易得到实现该逻辑方法流程的硬件电路。
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、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。
通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本说明书可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本说明书的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本说明书各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
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。
本说明书可用于众多通用或专用的计算机系统环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的消费电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等。
本说明书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，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。
虽然通过实施例描绘了本说明书，本领域普通技术人员知道，本说明书有许多变形和变化而不脱离本说明书的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本说明书的精神。
Claims (10)
1.一种矿物基质模量计算方法，其特征在于，所述方法包括：
获取目标层段的测井数据；
根据岩石孔隙中流体各组分的密度和所述测井数据确定岩石孔隙中流体的密度；其中包括：获取岩石孔隙中流体各组分的密度；根据所述测井数据确定岩石孔隙中流体各组分的体积百分比；根据所述岩石孔隙中流体各组分的密度和体积百分比确定岩石孔隙中流体的密度；
根据所述岩石孔隙中流体的密度和所述测井数据计算矿物基质的模量；其中包括：根据所述岩石孔隙中流体的密度和矿物的密度确定矿物基质的体积百分比；根据所述矿物基质的体积百分比和所述测井数据计算矿物基质的模量。
2.如权利要求1所述的矿物基质模量计算方法，其特征在于，所述测井数据包括目标层段的温度、矿物的密度、饱含流体的岩石密度、含油气饱和度、孔隙度和地层压力中的至少一种。
3.如权利要求2所述的矿物基质模量计算方法，其特征在于，岩石孔隙中的流体包括地层水、原油和天然气中的至少一种。
4.如权利要求3所述的矿物基质模量计算方法，其特征在于，根据以下公式确定岩石孔隙中流体的密度：
ρfl＝ρwaterVwater+ρoilVoil+ρgasVgas
式中ρfl是岩石孔隙中流体的密度，ρwater、ρoil、ρgas分别是岩石孔隙中地层水的密度、原油的密度、天然气的密度。
5.一种建立地震响应模型的方法，其特征在于，所述方法包括：
获取目标层段的测井数据，所述测井数据包括所述目标层段流体状态参数的取值；
根据岩石孔隙中流体各组分的密度和所述测井数据确定岩石孔隙中流体的密度；其中包括：获取岩石孔隙中流体各组分的密度；根据所述测井数据确定岩石孔隙中流体各组分的体积百分比；根据所述岩石孔隙中流体各组分的密度和体积百分比确定岩石孔隙中流体的密度；
根据所述岩石孔隙中流体的密度和所述测井数据计算矿物基质的模量；其中包括：根据所述岩石孔隙中流体的密度和矿物的密度确定矿物基质的体积百分比；根据所述矿物基质的体积百分比和所述测井数据计算矿物基质的模量；
根据岩石孔隙中流体的体积模量、所述测井数据和所述矿物基质的模量确定地层干岩石骨架的有效体积模量；
调整所述流体状态参数的取值；
根据地层干岩石骨架有效体积模量确定不同流体状态的岩石的反射系数；
根据所述不同流体状态的岩石的反射系数和地震子波合成地震道数据；
根据所述地震道数据确定地震响应结果。
6.如权利要求5所述的建立地震响应模型的方法，其特征在于，所述测井数据还包括目标层段的温度、岩石的横波速度、岩石的纵波速度、矿物的密度中的至少一种。
7.如权利要求5所述的建立地震响应模型的方法，其特征在于，所述流体状态参数包括含油气饱和度、孔隙度和地层压力参数中的至少一种。
8.如权利要求7所述的建立地震响应模型的方法，其特征在于，所述根据地层干岩石骨架有效体积模量确定不同流体状态的岩石的反射系数，包括：
确定不同流体状态的岩石孔隙中流体的密度和不同流体状态的岩石孔隙中流体的体积模量；
根据所述地层干岩石骨架有效体积模量和不同流体状态的岩石孔隙中流体的体积模量，确定饱含流体的岩石的体积模量；
根据不同流体状态的岩石孔隙中流体的密度，确定饱含流体的岩石密度；
根据饱含流体的岩石的体积模量、饱含流体的岩石密度和饱含流体的岩石的剪切模量确定不同流体状态的岩石的纵波速度和横波速度；
根据所述纵波速度和横波速度确定不同流体状态的岩石的反射系数。
9.一种矿物基质模量计算装置，其特征在于，所述装置包括：
数据获取模块，用于获取目标层段的测井数据；
流体密度计算模块，用于根据岩石孔隙中流体各组分的密度和所述测井数据确定岩石孔隙中流体的密度；其中包括：获取岩石孔隙中流体各组分的密度；根据所述测井数据确定岩石孔隙中流体各组分的体积百分比；根据所述岩石孔隙中流体各组分的密度和体积百分比确定岩石孔隙中流体的密度；
矿物基质模量计算模块，用于根据所述岩石孔隙中流体的密度和所述测井数据得到矿物基质的模量；其中包括：根据所述岩石孔隙中流体的密度和矿物的密度确定矿物基质的体积百分比；根据所述矿物基质的体积百分比和所述测井数据计算矿物基质的模量。
10.一种建立地震响应模型的装置，其特征在于，所述装置包括：
数据获取模块，用于获取目标层段的测井数据，所述测井数据包括所述目标层段流体状态参数的取值；
流体密度计算模块，用于根据岩石孔隙中流体各组分的密度和所述测井数据确定岩石孔隙中流体的密度；其中包括：获取岩石孔隙中流体各组分的密度；根据所述测井数据确定岩石孔隙中流体各组分的体积百分比；根据所述岩石孔隙中流体各组分的密度和体积百分比确定岩石孔隙中流体的密度；
矿物基质模量计算模块，用于根据所述岩石孔隙中流体的密度和所述测井数据得到矿物基质的模量；其中包括：根据所述岩石孔隙中流体的密度和矿物的密度确定矿物基质的体积百分比；根据所述矿物基质的体积百分比和所述测井数据计算矿物基质的模量；
干岩石骨架有效体积模量计算模块，用于根据岩石孔隙中流体的体积模量、所述测井数据和所述矿物基质的模量确定地层干岩石骨架有效体积模量；
流体状态参数调整模块，用于调整所述流体状态参数的取值；
反射系数计算模块，用于根据地层干岩石骨架有效体积模量确定不同流体状态的岩石的反射系数；
地震道合成模块，用于根据所述不同流体状态的岩石的反射系数和地震子波合成地震道数据；
地震响应结果确定模块，用于根据所述地震道数据确定地震响应结果。
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