[发明专利]一种高压介质地震波传播模拟方法

说明书

本发明涉及一种高压介质地震波传播模拟方法，包括以下步骤：1)建立与孔隙结构参数相结合的新型声弹性公式；2)利用新型声弹性公式计算不同压力状态下的等效弹性模量和弹性波速度；3)提取岩石内部颗粒间结构数据：自相关长度；4)针对各压力状态，分别将步骤2)得到的等效弹性模量作为岩石介质弹性模量的背景值，并根据步骤3)提取的自相关长度，结合自相关函数，在背景值中添加弹性模量扰动，建立各压力状态下的岩石数值模型；5)在各岩石数值模型中分别进行有限元地震波场模拟，并针对深部储层特性，提取储层散射衰减Q_c^‑1值，其中，Q_c^‑1表示尾波衰减系数。

技术领域

本发明涉及一种高压介质地震波传播模拟方法，属于地震勘探技术领域。

背景技术

随着地震勘探技术研究的逐渐深入,地震勘探逐步从浅部油气藏勘探向深部油气藏以及复杂构造油气藏勘探转变,深部以及复杂构造储层受到周围环境压力、应力影响较大，深部储层动态力学参数与浅部状态完全不同，对于深部储层的地震勘探，储层物性复杂，反射信号弱，因此，必须先建立真实的复杂压力环境下储层物性模型，并根据数值模拟，挑选能够识别储层特征的信息。深部储层岩石，受压力以及复杂应力影响严重。常规的地震波动理论未考虑由于环境压力以及构造应力对岩石物性造成的影响，使得传统勘探地震学方法无法获得真实深部储层结构，也无法获得真实反映深部地下结构的地震剖面。

声弹性方法是一种计算复杂压力环境下，岩石弹性性质的方法。该方法通过研究压力对岩石基质弹性势能的改变，从而计算岩石弹性常数的改变。数字岩芯技术，通过对岩石进行CT扫描，能够显示岩石内部结构。通过数字岩芯技术，可研究岩石内部结构对岩石弹性性质的影响，并且，通过数字岩芯技术与数值模拟相结合，可反应岩石内部结构对地震波场散射特征的影响。在深部反射信号不强的条件下，研究地震波场散射信息，是研究深部地下结构的重要方法。

但是，目前声弹性理论主要研究岩石内部晶体晶格势能的变化，岩石内部颗粒相对位置、孔隙结构变化对岩石弹性性质产生的影响并未考虑。此外，由于深部储层反射信号弱，因此需要采用波场散射特征研究深部储层结构。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种高压介质地震波传播模拟方法，该方法充分考虑到岩石内部颗粒相对位置、孔隙结构变化对岩石弹性性质产生的影响，可以在给定压力场参数的条件下计算岩石弹性常数、岩石内部弹性波散射衰减特征，为深部储层勘探奠定基础。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种高压介质地震波传播模拟方法，包括以下步骤：1)建立与孔隙结构参数相结合的新型声弹性公式；2)利用新型声弹性公式计算不同压力状态下的等效弹性模量和弹性波速度；3)提取岩石内部颗粒间结构数据：自相关长度；4)针对各压力状态，分别将步骤2)得到的等效弹性模量作为岩石介质弹性模量的背景值，并根据步骤3)提取的自相关长度，结合自相关函数，在背景值中添加弹性模量扰动，建立各压力状态下的岩石数值模型；5)在各岩石数值模型中分别进行有限元地震波场模拟，并针对深部储层特性，提取储层散射衰减Q_c^-1值，其中，Q_c^-1表示尾波衰减系数。

2、如权利要求1所述的一种高压介质地震波传播模拟方法，其特征在于：在完成步骤4)以及实施步骤5)之前，先选取一部分压力状态下的岩石数值模型进行有限元地震波场模拟，并提取储层散射衰减Q_c^-1值，同时，选取至少6个岩石物理实验获取的Q_c^-1数据点，将波场模拟得到的Q_c^-1值分别与岩石物理实验得到的Q_c^-1进行对比，若相对误差小于5％，则说明模型参数正确。

所述的至少6个岩石物理实验获取的Q_c^-1数据点是不同的压力状态下的实验数据。