CN114114409A - 海域天然气水合物的岩石物理建模方法、电子设备及介质 - Google Patents
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Abstract
公开了海域天然气水合物的岩石物理建模方法、电子设备及介质。该方法可以包括：计算疏松沉积物在临界孔隙度状态下的弹性模量；计算疏松沉积物在实际孔隙度条件下的弹性模量；计算疏松沉积物饱和混合流体的弹性模量；以及计算获得地层的纵横波速度。通过对几口海域天然气水合物探井的岩石物理建模结果进行分析，发现提出的建模方法具有较高的纵横波速度估算精度，在不对测井评价曲线进行修改的条件下，仍可以得到较高精度的纵横波估算结果。且在一个地区内，对多口井使用一组参数即可以获得可接受的建模结果，表明了本发明的方法流程具有高精度、高可靠性、易实现的特点。
Description
技术领域
本发明属于油气地质研究领域，更具体地，涉及一种海域天然气水合 物的岩石物理建模方法、建模装置、电子设备及存储介质。
背景技术
天然气水合物广泛分布于海域及冻土地带，随着海域天然气水合物的 试采不断取得进展，海域天然气水和物的勘探更为人们所重视。天然气水 合物形成有较为严格的温、压限制条件，并且随不同温压条件其赋存状态 不同。随着人们对天然气水合物认识的不断深化，人们意识到仅仅利用地 震资料的海底浅层强反射(也称似海底反射层，BottomSimulating Reflector， BSR)探明天然气水合物的分布范围是远远不够的。人们更需要利用叠前反 射特征探明天然气水合物的赋存形态以及天然气水合物的饱和度等参数。 要实现这一目的，必需对天然水合物及其赋存介质的岩石物理性质进行深 入细致的研究。
与常规的砂泥岩储层或碳酸盐岩储层不同，海域天然气水合物通常赋 存于深海的浅层疏松沉积物中。由于沉积物是疏松的，常规岩石物理模型 难以用来描述疏松沉积物-水合物这一复杂的沉积物体系。为此，众多地球 物理学者提出了一些经验公式和理论模型，用于研究水合物及其赋存介质 的岩石物理性质。Lee对Biot-Gassmann方程进行改进，提出了BGTL模型； Helgrud在1999年以及Ecker在2000年提出了利用等效介质理论对水合物 的岩石物理性质进行研究的基本方法和思路。宋海斌在2002年基于时间平 均-Wood加权方程、三相介质波传播理论模型和弹性模量模型，计算并阐 述含天然气水合物岩石弹性参数与水合物饱和度，含游离气岩石弹性参数 与游离气饱和度的关系，并基于此研究了相应的的天然气水合物的地震叠 前反射特征。2018年刘欣欣等人针对孔隙充填和颗粒支撑两种微观分布模 式的水合物地层，重点考虑水合物地层的微观孔隙结构以及水合物的剪切 性质，基于等效介质理论定量描述地层矿物组分特征和孔隙连通性及形状， 利用斑块饱和理论和广义Gassmann理论定量描述孔隙充填水合物的剪切 性质，在此基础上构建了两种模式水合物地层的岩石物理模型。2020年孟 大江等人开展了利用等效介质模型进行天然气水合物横波预测的方法研究， 利用纵波时差、密度、泥质含量、孔隙度、饱和度等常规测井资料根据等 效介质模型构建约束优化方程，其中以纵波速度、密度等常规测井资料为 约束，孔隙度和饱和度作为优化变量以寻找最优解，最后得到与实测资料 具有很高吻合度的建模结果。
但是，现有的技术对于解决海域疏松沉积物的岩石物理建模问题仍有 很大不足。有些方法如Lee等人的方法，用经验公式进行横波预测，存在 区域性强，需要大量数据拟合的弱点。而Helgrud等人的方法从思路上基本 可行，也是现今最为常用的方法，但是该方法在实际应用中存在过高估计 横波速度的缺陷；孟大江等人的方法从本质上与Helgrud的方法相同，但是 为了得到准确的纵横波速度估算结果，需要同时对孔隙度和水合物饱和度进行反演，不仅增加了算法的复杂性，同时对多个物性参数的修改，有可 能出现弹性参数拟合效果好，而物性参数与实际情况出现偏差的情况。
因此，有必要开发一种海域天然气水合物的岩石物理建模方法及建模 装置。
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
现有的水合物岩石物理建模方技术在一定程度上满足天然气水合物的 岩石物理建模需求，也存在一些不足。首先，以基于时间平均方程的经验 公式方法，太过简单，难以反映疏松沉积物-天然气水合物这一复杂沉积体 系的弹性参数与物性参数的内在联系；其次，以等效介质理论为代表的岩 石物理建模方法尽管在理论上比较完备，但是对横波速度的估计误差偏大， 必须将估算结果乘以一个小于1的系数，使得方法的理论基础受到质疑。
针对这些问题，发明提出了一种海域天然气水合物的岩石物理建模方 法、建模装置、电子设备及存储介质。尤其是提出了一套适用于海域疏松 沉积物-天然气水合物的岩石物理建模方法。这一岩石物理建模方法仍以岩 石物理等效介质理论为框架，可以反映沉积物物性与弹性参数的内在联系； 其次，该方法采用改进Hertz-Mindlin模型对疏松沉积物的弹性模量进行估 计，提高了横波估算的精度；最后，本发明的方法针对岩石物理建模流程 必需解决的有效应力估算提出相应的解决办法。
根据本发明的第一方面，提供了一种海域天然气水合物的岩石物理建 模方法，包括：
计算疏松沉积物在临界孔隙度状态下的弹性模量；
计算疏松沉积物在实际孔隙度条件下的弹性模量；
计算疏松沉积物饱和混合流体的弹性模量；以及
计算获得地层的纵横波速度。
进一步地，可以利用改进的Hertz-Mindlin公式计算疏松沉积物在临界 孔隙度状态下的弹性模量：
其中，Khm、μhm为疏松沉积物在临界孔隙度条件下的体积模量与剪切 模量，n为骨架颗粒的配位数，φc为临界孔隙度，vm、μm为矿物混合物的 泊松比与剪切模量，f为固体颗粒间的润滑系数，Ph为有效地层压力。
进一步地，本发明的方法还可以包括步骤：
计算矿物混合物的弹性模量，并基于矿物混合物的所述弹性模量计算 所述疏松沉积物在临界孔隙度状态下的弹性模量；
利用V-R-H模型计算矿物混合物的弹性模量，公式为：
其中，Km为矿物混合物的体积模量，μm为矿物混合物的剪切模量；fi为 第i种矿物的体积百分含量；Ki、μi为对应的第i种矿物的体积模量与剪切 模量。
进一步地，可以根据密度曲线计算上覆地层压力曲线：
其中，Ph为埋深为h处的有效地层压力，ρ(x)为埋深为x处的地层密度， ρb为地层水的密度。
进一步地，可以利用Hashin-Shtrikman界限公式，计算松沉积物在实际 孔隙度条件下的弹性模量，
其中，Kdry、μdry为疏松沉积物的干骨架的体积模量与剪切模量，Khm、μhm为疏松沉积物在临界孔隙度条件下的体积模量与剪切模量，
为孔隙度，φc为临界孔隙度，
进一步地，可以利用Gassmann方程，计算疏松沉积物饱和混合流体的 弹性模量：
μsat＝μdry (11)
其中，Ksat、μsat为疏松沉积物饱和混合流体的体积模量与剪切模量，Kf为地层水与水合物形成的混合流体的体积模量。
进一步地，可以利用Wood公式，计算地层水与水合物形成的混合流体 的体积模量：
其中，fb、fhy、Kb、Khy分别为地层水和水合物的饱和度以及体积模量。
进一步地，可以利用以下公式计算地层的纵横波速度：
根据本发明的第二方面，还提供了海域天然气水合物的岩石物理建模 装置，包括：
第一计算模块，用于计算疏松沉积物在临界孔隙度状态下的弹性模量；
第二计算模块，用于计算疏松沉积物在实际孔隙度条件下的弹性模量；
第三计算模块，用于计算疏松沉积物饱和混合流体的弹性模量；以及
第四计算模块，用于计算获得地层的纵横波速度。
根据本发明的第三方面，还提供了一种电子设备，该电子设备包括：
存储器，存储有可执行指令；
处理器，所述处理器运行所述存储器中的所述可执行指令，以实现所 述的海域天然气水合物的岩石物理建模方法。
根据本发明的第四方面，还提供了一种计算机可读存储介质，该计算 机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现所 述的海域天然气水合物的岩石物理建模方法。
通过对几口海域天然气水合物探井的岩石物理建模结果进行分析，发 现提出的建模方法具有较高的纵横波速度估算精度，在不对测井评价曲线 进行修改的条件下，仍可以得到较高精度的纵横波估算结果。且在一个地 区内，对多口井使用一组参数即可以获得可接受的建模结果，表明了本发 明的方法流程具有高精度、高可靠性、易实现的特点。
本发明的方法和装置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海域天然气水合物的岩石物理建模方法的流 程图。
图2示出了根据本发明实施例的海域天然气水合物的岩石物理建模方 法的流程图。
图3示出了根据本发明的一个实施例的由Batzle-Wang经验公式计算的 地层水在不同温压条件的体积模量。
图4示出了根据本发明的一个实施例的由Batzle-Wang经验公式计算的 地层水的密度随温压条件变化的情况。
图5由左至右示出了矿物混合物、孔隙度小于临界孔隙度、临界孔隙 度、孔隙度大于临界孔隙度、孔隙度为1的示意图。
图6示出了根据本发明的一个实施例的X1井密度测井曲线及计算的地 层有效压力曲线。
图7示出了根据本发明的一个实施例的X1井矿物含量曲线以及孔隙度 曲线。
图8示出了根据本发明的一个实施例的X1井的岩石物理建模结果：左 图为纵波速度曲线图，右图为横波速度曲线图。
图9示出了根据本发明的一个实施例的X2井的岩石物理建模结果：左 图为纵波速度曲线图，右图为横波速度曲线图。
具体实施方式
下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明 的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这 里阐述的实施方式所限制。
海域天然气水合物一般赋存于深海浅层沉积的疏松沉积物中。利用人 工地震手段对天然气水合物进行资源勘探，要求对其地震反射特征有深入 的理解，为此需要进行岩石物理建模辅助地球物理人员理解天然气水合物 与其赋存的疏松沉积物这一复杂沉积系统的物性参数与弹性参数间的关系。 目前，地震勘探是天然气水合物勘探的主要手段。要利用地震勘探的手段 实现对天然气的有效勘探，需要研究天然气水合物的地震响应特征。这一 研究，必需建立在对天然气水合物岩石物理性(主要是弹性参数特征的) 认识基础上。为此，要实现对天然气水合物的岩石物理建模，以深入理解 天然气水合物的弹性参数特征及其与物性参数间的关系。常规的岩石物理 建模方法不适用与疏松沉积物岩石物理建模，已有的疏松沉积物岩石物理 建模方法应用Hertz-Mindlin的公式计算矿物混合物在临界孔隙度条件下的 弹性模量，这种建模方法会导致横波的估算速度偏高，需要将最终的横波 估算结果人为乘以一个小于1的系数。这导致整个建模流程不是自洽的。
为克服海域天然气水合物岩石物理建模中的这个难题，本发明使用了 改进的Hertz-Mindlin的公式，使得整个建模过程成为一个自洽的过程，并 且建模结果具有较高的精度。
本发明基于等效介质理论的框架，根据海域水合物赋存介质(疏松沉 积物)的特点，建立了适用于海域水合物的岩石物理建模方法。该方法的 核心在于首先利用改进的Hertz-Mindlin公式计算疏松沉积物在临界孔隙度 状态下体积模量，然后利用Hashin-Shtrikman界限公式，计算实际孔隙度条 件下疏松沉积物近似饱和自由气体条件下的体积模量，最后利用Gassmann 方程，计算饱和混合流体(地层水与天然气水合物)疏松沉积物的体积模 量，并最终获得估算的纵横波速度。
针对当前天然气水合物岩石物理建模中的诸多问题，本发明提出基于 改进Hertz-Mindlin模型的天然气水合物岩石物理建模方法。如图1所示， 本发明的海域天然气水合物的岩石物理建模方法包括：
计算疏松沉积物在临界孔隙度状态下的弹性模量；
计算疏松沉积物在实际孔隙度条件下的弹性模量；
计算疏松沉积物饱和混合流体的弹性模量；以及
计算获得地层的纵横波速度。
具体地，可以利用改进的Hertz-Mindlin公式计算疏松沉积物在临界孔 隙度状态下的弹性模量：
其中，Khm、μhm为疏松沉积物在临界孔隙度条件下的体积模量与剪切 模量，n为骨架颗粒的配位数，φc为临界孔隙度，vm、μm为矿物混合物的 泊松比与剪切模量，f为固体颗粒间的润滑系数，Ph为有效地层压力。
可选地，可以首先计算矿物混合物的弹性模量，并基于矿物混合物的 所述弹性模量计算所述疏松沉积物在临界孔隙度状态下的弹性模量。例如， 可以利用V-R-H模型计算矿物混合物的弹性模量，公式为：
其中，Km为矿物混合物的体积模量，μm为矿物混合物的剪切模量；fi为 第i种矿物的体积百分含量；Ki、μi为对应的第i种矿物的体积模量与剪切 模量。
进一步地，可以根据密度曲线计算上覆地层压力曲线：
其中，Ph为埋深为h处的有效地层压力，ρ(x)为埋深为x处的地层密度， ρb为地层水的密度。
优选地，可以基于疏松沉积物在临界孔隙度状态下的弹性模量，利用 Hashin-Shtrikman界限公式，计算松沉积物在实际孔隙度条件下的弹性模量，
其中，Kdry、μdry为疏松沉积物的干骨架的体积模量与剪切模量，Khm、μhm为疏松沉积物在临界孔隙度条件下的体积模量与剪切模量，
为孔隙度，φc为临界孔隙度，
进一步地，可以基于疏松沉积物的干骨架的体积模量与剪切模量，利用 Gassmann方程，计算疏松沉积物饱和混合流体的弹性模量：
μsat＝μdry (11)
其中，Ksat、μsat为疏松沉积物饱和混合流体的体积模量与剪切模量，Kf为地层水与水合物形成的混合流体的体积模量。
优选地，可以利用Wood公式，计算地层水与水合物形成的混合流体的 体积模量Kf：
其中，fb、fhy、Kb、Khy分别为地层水和水合物的饱和度以及体积模量。
最后，基于疏松沉积物饱和混合流体的体积模量与剪切模量，可以利 用以下公式计算地层的纵横波速度：
此外，本发明还提供一种海域天然气水合物的岩石物理建模装置，包 括：第一计算模块，用于计算疏松沉积物在临界孔隙度状态下的弹性模量；
第二计算模块，用于计算疏松沉积物在实际孔隙度条件下的弹性模量；
第三计算模块，用于计算疏松沉积物饱和混合流体的弹性模量；以及
第四计算模块，用于计算获得地层的纵横波速度。
此外，本发明还提供一种电子设备，电子设备包括：存储器，存储有 可执行指令；处理器，处理器运行存储器中的可执行指令，以实现上述的 海域天然气水合物的岩石物理建模方法。
此外，本发明还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介 质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述的海域天然 气水合物的岩石物理建模方法。
为便于理解本发明实施例的方案及其效果，以下给出具体应用示例。 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。
实施例1
图2示出了根据本发明实施例的海域天然气水合物的岩石物理建模方 法的流程图。
在该实施例中，要求输入的参数有：地层自海底起算的埋深h、海底的 温度、地温梯度，以及声波、密度等测井曲线，测井评价的矿物含量曲线， 以及测井解释的孔隙度曲线、流体饱和度曲线等。本实施例的方法流程包 括以下主要步骤：
1)根据海洋及水文资料，确定海底的海水温度及浅层沉积的地温梯度， 根据下式计算地温曲线：
T＝T0+Tg*h (1)
其中，T为自海底算埋深h处地层的温度，T0为海底的海水温度，Tg为 自海底算起的地温梯度。
2)根据密度曲线计算上覆地层压力曲线：
其中，Ph为埋深为h处的有效地层压力，ρ(x)为埋深为x处的地层密度， ρb为地层水的密度，可以根据水文资料中的矿化度以及第一步计算的温度 由Batzle-Wang的经验公式(该公式为本领域内公知的公式，本文不再赘述) 计算得出。图3示出了根据本实施例的由Batzle-Wang经验公式计算的地层 水在不同温压条件的体积模量。图4示出了根据本实施例的由Batzle-Wang 经验公式计算的地层水在不同温压条件的密度。
3)根据测井评价的矿物曲线，利用V-R-H模型计算疏松沉积物对应的 矿物混合物的弹性模量：
其中，Km为矿物混合物的体积模量，μm为矿物混合物的剪切模量；fi为 第i种矿物的体积百分含量；Ki、μi为对应的第i种矿物的体积模量与剪切 模量。
4)根据改进的Hertz-Mindlin公式，计算疏松沉积物在临界孔隙度条件 下骨架的弹性模量：
其中，Khm、μhm为步骤3)中矿物混合物在临界孔隙度条件下的体积 模量与剪切模量，n为骨架颗粒的配位数，φc为临界孔隙度，νm、μm为步 骤3中矿物混合物所对应的泊松比与剪切模量，f为固体颗粒间的润滑系数， Ph为步骤2)所确定的有效地层压力。
需要特别注意的是，与通常的Hertz-Mindlin公式比较，本实施例中的 公式(6)引入了颗粒间的润滑系数，其取值范围为0～1，取值为零时代表 固体颗粒之间完全没有摩擦，为1是代表颗粒间没有润滑。润滑系数的引 入使得整个建模流程可以自洽，而不是在建模最后将流体饱和的疏松沉积 物的横波速度或模量乘以一个常数。同时，因为纵波速度同时依赖于体积 模量与剪切模量，这种在建模过程中引入的修正系数，意味着对可以同时提高纵横波速度估算的精度。
5)利用Hashin-Shtrikman界限公式，计算疏松沉积物的干骨架的弹性 模量。此处应注意，在孔隙度小于临界孔隙度的情况下，一般使用下界限 计算公式，而对于孔隙度大于临界孔隙度的情况下则使用上界限计算公式。
其中，Kdry、μdry为疏松沉积物的干骨架的体积模量与剪切模量，Khm、 μhm为疏松沉积物在临界孔隙度条件下的体积模量与剪切模量，
为孔隙度 φc为临界孔隙度，
图5由左至右示出了矿物混合物、孔隙度小于临界孔隙度、临界孔隙 度、孔隙度大于临界孔隙度、孔隙度为1的示意图。图5解释了为什么公 式(7)、公式(8)中孔隙度大于和小于临界孔隙度条件下要使用不同的计 算公式。在小于临界孔隙度条件下要使用Hashin-Shtrikman下界限计算，大 于临界孔隙度条件下要使用Hashin-Shtrikman上界限计算。
6)利用Wood公式，计算地层水与水合物形成的混合流体的弹性模量：
其中，fb、fhy、Kb、Khy分别为地层水和水合物的饱和度以及体积模量。
7)利用Gassmann方程，计算疏松沉积物饱和混合流体的弹性模量：
μsat＝μdry (11)
8)利用步骤7)中获得的疏松沉积物饱和混合流体的弹性模量，计算 地层的纵横波速度：
实施例2
利用本发明提出的方法，对某海域的几口水合物探井进行了岩石物理 建模研究。图6示出了根据本实施例的X1井密度测井曲线及计算的地层有 效压力曲线。有效压力曲线是利用实施例1中的公式(5)、公式(6)求解 临界孔隙度必需的输入曲线；图7示出了根据本实施例的X1井矿物含量曲 线以及孔隙度曲线，是利用公式(3)、公式(4)求解矿物混合物以及利用 公式(7)、公式(8)求解疏松沉积物干骨架的输入曲线。图8示出了根据 本实施例的X1井的岩石物理建模结果：左图为纵波速度曲线图，右图为横 波速度曲线图。图8显示了岩石物理建模的结果与原始测量曲线的对比， 从图8可以看出，对于纵波速度建模方法可以较为完美的拟合测量结果， 对于横波曲线，误差也在可接受的范围内，而不必人为地将建模曲线去乘 以一个系数。图9示出了根据本实施例的X2井的岩石物理建模结果：左图 为纵波速度曲线图，右图为横波速度曲线图。图9为另一口水合物探井的 建模结果，整体看建模结果可以较好的拟合测量曲线，在1780米-1790米 井段建模误差有所增大，推测可能为水合物饱和度解释偏差造成的。
实施例3
本实施例提供一种海域天然气水合物的岩石物理建模装置，包括：第 一计算模块，用于计算疏松沉积物在临界孔隙度状态下的弹性模量；
第二计算模块，用于计算疏松沉积物在实际孔隙度条件下的弹性模量；
第三计算模块，用于计算疏松沉积物饱和混合流体的弹性模量；以及
第四计算模块，用于计算获得地层的纵横波速度。
基于第一计算模块获得的疏松沉积物在临界孔隙度状态下的弹性模量， 第二计算模块计算疏松沉积物在实际孔隙度条件下的弹性模量，并将结果 提供给第三计算模块，用于计算疏松沉积物饱和混合流体的弹性模量，第 三计算模块将计算结果提供给第四计算模块，获得最终的地层的纵横波速 度，完成海域天然气水合物的岩石物理建模。
实施例4
本公开提供一种电子设备包括，该电子设备包括：存储器，存储有可 执行指令；处理器，处理器运行存储器中的可执行指令，以实现上述海域 天然气水合物的岩石物理建模方法。
根据本公开实施例的电子设备包括存储器和处理器。
该存储器用于存储非暂时性计算机可读指令。具体地，存储器可以包 括一个或多个计算机程序产品，该计算机程序产品可以包括各种形式的计 算机可读存储介质，例如易失性存储器和/或非易失性存储器。该易失性存 储器例如可以包括随机存取存储器(RAM)和/或高速缓冲存储器(cache) 等。该非易失性存储器例如可以包括只读存储器(ROM)、硬盘、闪存等。
该处理器可以是中央处理单元(CPU)或者具有数据处理能力和/或指 令执行能力的其它形式的处理单元，并且可以控制电子设备中的其它组件 以执行期望的功能。在本公开的一个实施例中，该处理器用于运行该存储 器中存储的该计算机可读指令。
本领域技术人员应能理解，为了解决如何获得良好用户体验效果的技 术问题，本实施例中也可以包括诸如通信总线、接口等公知的结构，这些 公知的结构也应包含在本公开的保护范围之内。
有关本实施例的详细说明可以参考前述各实施例中的相应说明，在此 不再赘述。
实施例5
本公开实施例提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质 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的海域天然气 水合物的岩石物理建模方法。
根据本公开实施例的计算机可读存储介质，其上存储有非暂时性计算 机可读指令。当该非暂时性计算机可读指令由处理器运行时，执行前述的 本公开各实施例方法的全部或部分步骤。
上述计算机可读存储介质包括但不限于：光存储介质(例如：CD－ROM 和DVD)、磁光存储介质(例如：MO)、磁存储介质(例如：磁带或移动 硬盘)、具有内置的可重写非易失性存储器的媒体(例如：存储卡)和具有 内置ROM的媒体(例如：ROM盒)。
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。
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 (10)
1.一种海域天然气水合物的岩石物理建模方法，其特征在于，包括：
计算疏松沉积物在临界孔隙度状态下的弹性模量；
计算疏松沉积物在实际孔隙度条件下的弹性模量；
计算疏松沉积物饱和混合流体的弹性模量；以及
计算获得地层的纵横波速度。
2.根据权利要求1所述的海域天然气水合物的岩石物理建模方法，其特征在于，利用改进的Hertz-Mindlin公式计算疏松沉积物在临界孔隙度状态下的弹性模量：
其中，Khm、μhm为疏松沉积物在临界孔隙度条件下的体积模量与剪切模量，n为骨架颗粒的配位数，φc为临界孔隙度，vm、μm为矿物混合物的泊松比与剪切模量，f为固体颗粒间的润滑系数，Ph为有效地层压力。
3.根据权利要求2所述的海域天然气水合物的岩石物理建模方法，其特征在于，还包括步骤：
计算矿物混合物的弹性模量，并基于矿物混合物的所述弹性模量计算所述疏松沉积物在临界孔隙度状态下的弹性模量；
利用V-R-H模型计算矿物混合物的弹性模量，公式为：
其中，Km为矿物混合物的体积模量，μm为矿物混合物的剪切模量；fi为第i种矿物的体积百分含量；Ki、μi为对应的第i种矿物的体积模量与剪切模量。
4.根据权利要求2所述的海域天然气水合物的岩石物理建模方法，其特征在于，根据密度曲线计算上覆地层压力曲线：
其中，Ph为埋深为h处的有效地层压力，ρ(x)为埋深为x处的地层密度，ρb为地层水的密度。
5.根据权利要求2所述的海域天然气水合物的岩石物理建模方法，其特征在于，利用Hashin-Shtrikman界限公式，计算松沉积物在实际孔隙度条件下的弹性模量，
其中，Kdry、μdry为疏松沉积物的干骨架的体积模量与剪切模量，Khm、μhm为疏松沉积物在临界孔隙度条件下的体积模量与剪切模量，
为孔隙度，φc为临界孔隙度，
6.根据权利要求5所述的海域天然气水合物的岩石物理建模方法，其特征在于，利用Gassmann方程，计算疏松沉积物饱和混合流体的弹性模量：
μsat＝μdry (11)
其中，Ksat、μsat为疏松沉积物饱和混合流体的体积模量与剪切模量，Kf为地层水与水合物形成的混合流体的体积模量。
7.根据权利要求6所述的海域天然气水合物的岩石物理建模方法，其特征在于，利用Wood公式，计算地层水与水合物形成的混合流体的体积模量：
其中，fb、fhy、Kb、Khy分别为地层水和水合物的饱和度以及体积模量。
8.根据权利要求6所述的海域天然气水合物的岩石物理建模方法，其特征在于，利用以下公式计算地层的纵横波速度：
9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
存储器，存储有可执行指令；
处理器，所述处理器运行所述存储器中的所述可执行指令，以实现权利要求1-8中任一项所述的海域天然气水合物的岩石物理建模方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-8中任一项所述的海域天然气水合物的岩石物理建模方法。
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