[发明专利]页岩地层测井岩石物理弹性参数建模方法及系统

说明书

本申请公开了一种页岩地层测井岩石物理弹性参数建模方法及系统。该方法可以包括：将页岩地层分为骨架部分、粘土部分与有机质部分；采用模型计算有机质部分的等效体积模量与等效剪切模量；采用SCA模型计算粘土部分的等效体积模量与等效剪切模量；采用平均模型，根据骨架矿物含量，计算骨架部分的等效体积模量与等效剪切模量；采用SCA模型，计算页岩地层的等效体积模量与等效剪切模量。本发明对于页岩油储层，分析不同岩石孔隙度、有机质含量、矿物类型等参数对页岩的弹性模量或速度造成的差别，适应性强，可应用于页岩储层测井评价，为高效勘探开发这类复杂油气藏提供可靠技术支持。

技术领域

本发明涉及页岩油储层勘探开发领域，更具体地，涉及一种页岩地层测井岩石物理弹性参数建模方法及系统。

背景技术

测井岩石物理模型是采用测井资料对页岩储层进行评价的基础，经过多年的发展，在砂岩岩石物理建模方面已经有了很多的研究。近几年，随着页岩油气资源勘探开发程度的不断提高，寻找和评价页岩油气富集段成为非常规油气勘探的关键，而常规测井解释理论方法不再适用于复杂结构的页岩储层，因其在计算岩石力学参数、矿物组分含量以及识别裂缝等方面仍存在较大缺陷，所以岩石物理作为重要的技术手段逐渐受到关注与重视。

对于页岩储层，岩石物理模型可建立岩石有机质含量、微观孔隙裂缝等储层物性特征与弹性、力学参数的定量关系，为页岩储层识别与描述技术的开发提供依据。目前，页岩岩石物理的技术主要针对于地震岩石物理建模。邓继新等(2004)在实验室超声波频率下对层理发育的页岩和泥岩的各向异性进行了研究，研究了围压和孔隙流体对泥岩、页岩各向异性的影响；Sayers(2005)通过岩石物理模型研究了粘土矿物的分布与页岩各向异性参数之间的关系；Vernik和Milovac(2011)研究了复杂矿物组分情况下Backus理论在富有机质页岩中的应用问题；Spikes(2011)研究了孔隙形态对页岩弹性参数影响；Carcione等(2011)针对Bakken页岩，通过对比Backus和各向异性Gassmann理论，探讨了页岩中干酪根和孔隙流体混合物的弹性参数的计算问题；Guo等(2013)针对Barnett页岩建立岩石物理模板，分析了页岩矿物组分、孔隙度、脆性与弹性参数、力学参数、以及地震响应对应关系；基于岩石物理模型，Li等(2015)建立了地震岩石物理模型，研究富有机质页岩中，干酪根成熟度变化时岩石弹性和力学参数的变化规律；Dong等(2014)针对页岩储层进行了地震岩石物理建模，并应用于岩石物理分析和横波速度预测；Hu等(2014)建立了富有机质页岩岩石物理模型，计算并分析了各向异性参数与干酪根含量、孔隙度等的关系。

上述不同物性和流体状态对岩石弹性参数的影响中，大部分都是进行地震岩石物理建模，而在测井岩石物理建模中更多关注的是如何识别储层和计算孔隙度、渗透率及饱和度等方面。现阶段尚缺少测井岩石物理建模方面的研究，直接借鉴地震上岩石物理建模方法也是不可行的。此外，页岩VTI各向异性参数在井中直接测量存在困难，由测井数据估计页岩弹性参数的技术尚未有效开发。通过测井岩石物理建模来解决这些困难，需采用高频的弹性波进行测量，直接采用地震的岩石物理模型并不适用。因此，有必要开发一种页岩地层测井岩石物理弹性参数建模方法及系统。

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

本发明提出了一种页岩地层测井岩石物理弹性参数建模方法及系统，其对于页岩油储层，分析不同岩石孔隙度、有机质含量、矿物类型等参数对页岩的弹性模量或速度造成的差别，适应性强，可应用于页岩储层测井评价，为高效勘探开发这类复杂油气藏提供可靠技术支持。