[发明专利]一种基于孔隙替换的储层孔隙类型评价的方法

说明书

技术领域

本发明涉及油气资源勘探技术领域，特别涉及一种储层孔隙类型评价的方法。

背景技术

随着油气勘探开发的不断深入，碳酸岩盐、火成岩和页岩等复杂储层已经成为油气增储上产的重点领域。这些复杂储层往往发育多种孔隙类型，如基质孔隙、裂缝和孔洞等。复杂储层预测的难点就是要寻找高可采储量和高经济价值的优质储层，而孔隙类型是影响复杂储层油气储量和产能的重要因素。因此，孔隙类型评价是复杂储层预测和流体识别的关键。

然而复杂储层的速度与孔隙类型之间的关系非常复杂。例如相同孔隙大小和流体成分、不同孔隙类型的碳酸盐岩储层之间的速度差异可以达到2500m/s。因此，利用储层速度进行孔隙类型评价的核心问题就是描述孔隙类型与速度参数之间的关系。地震岩石物理理论就是用来建立孔隙类型与储层速度之间的关系，Gassmann方程就是一种常用的利用储层速度评价孔隙类型的工具。

在应用Gassmann方程对储层进行岩石物理建模过程中，如何确定储层岩石骨架的弹性模量非常关键。储层岩石骨架弹性模量一般可以通过实验室测量、经验模型或等效介质模型计算得到。目前计算储层岩石骨架的弹性模量通常有以下几种方法：

一是直接在实验室测定储层岩石骨架的纵横波速度及密度等，进而计算得到储层岩石骨架的弹性模量(Murphy，1984)，该方法需要专门的实验室进行测定，而且要事先获得钻井岩心，所以当不具备实验条件或所研究工区内无岩心样品时，这种方法失效；

其次是利用等效介质理论，如微分等效介质模型(Norris，1985；Zimmermann，1985；Berryman，1992；Li和Zhang，2010，2011)、模型(Kuster和1974)和自相容近似(Wu，1966，Berryman，1980)等，都可以用来计算储层岩石骨架的弹性模量，但是这些理论模型考虑的因素众多，往往依赖于模型的假设；

还有就是利用经验公式，很多学者建立了储层孔隙度、岩石基质弹性模量与岩石骨架弹性模量之间的经验公式。在实际生产应用中，最简便的方法是经验公式，特别是当工区内无钻井取心资料以及岩石物理实验室资料时，该方法具有很大的优越性。例如Nur等提出了临界孔隙度的概念，利用临界孔隙度建立了储层岩石骨架和岩石基质弹性模量之间的线性关系(Nur等，1992)。然而经典的临界孔隙度模型并没有建立储层岩石骨架与孔隙类型之间的关系，这样就无法表征孔隙类型对储层岩石骨架弹性模量的影响，进而无法进行储层孔隙类型评价。另外，这些经验模型或经验公式可能仅适合于某一类型储层，无法推广其他储层，简单应用经验模型会带来很大的误差；同时这些经验模型假设过于简单，与实际储层孔隙类型不符合，难以反映实际储层的孔隙类型特征。

发明内容

本发明利用孔隙形状临界孔隙度模型根据储层速度反演表征储层孔隙类型的孔隙纵横比参数，利用孔隙形状临界孔隙度模型改变孔隙纵横比参数，将储层原始孔隙类型替换成另外一种新的孔隙类型，对比孔隙类型替换之后储层速度的变化情况，从而进行储层孔隙类型评价。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是这样实现的：一种基于孔隙替换的储层孔隙类型评价的方法，其包括以下步骤：

步骤一，根据已知储层的纵波速度、横波速度和密度，计算储层含有原始孔隙类型1的饱和岩石弹性模量；选取储层岩石基质矿物组分的弹性模量和孔隙流体组成成分的弹性模量，结合孔隙度、饱和度和矿物组分体积含量，计算储层岩石基质的弹性模量；计算储层含有原始孔隙类型1的岩石骨架弹性模量；反演含有孔隙类型1时储层的孔隙纵横比；

步骤二，通过给定新的孔隙纵横比，将储层原始孔隙类型1替换成另外一种新的孔隙类型2；计算孔隙类型替换后的储层新的纵波速度、横波速度；

步骤三，对比孔隙类型替换前后储层纵波速度、横波速度的变化情况，进行储层孔隙类型评价。

优选的，步骤一包括如下步骤：

步骤1-1，收集储层的纵波速度、横波速度、密度、孔隙度、矿物组分体积含量和流体饱和度参数；

步骤1-2，根据公式(1)和(2)计算储层含有原始孔隙类型1的饱和岩石体积模量和剪切模量：

公式(1)和(2)中，V_P1是纵波速度，V_S1是横波速度，ρ_sat1是密度，K_sat1、μ_sat1分别是含有原始孔隙类型1的饱和岩石体积模量和剪切模量；