[发明专利]一种天然气水合物的饱和度估算方法及系统

权利要求书

1.一种天然气水合物的饱和度估算方法，其特征在于，包括：

获取待测地层的测井数据以及弹性参数；所述待测地层包括水合物层段以及饱水层段；所述测井数据包括：深度点的深度、各个深度点的孔隙度、实测纵波速度以及实测横波速度；所述弹性参数包括：体积模量、剪切模量和密度；

根据所述弹性参数分别计算待测地层的预测纵波速度及预测横波速度；

当饱水层段每个深度点的预测纵波速度与所述饱水层段实测纵波速度的误差、预测横波速度与饱水层段实测横波速度的误差均最小时确定临界孔隙度及在所述临界孔隙度处的配位数；

以实测纵波速度以及实测横波速度作为约束，根据确定临界孔隙度及在所述临界孔隙度处的配位数重新计算待测地层的预测纵波速度及预测横波速度，并根据重新计算的预测纵波速度估算每个深度点的第一水合物饱和度，以及根据重新计算的预测横波速度估算每个深度点的第二水合物饱和度；

根据每个深度点的第一水合物饱和度以及第二水合物饱和度获得该深度点的水合物饱和度。

2.根据权利要求1所述的一种天然气水合物的饱和度估算方法，其特征在于，计算地层的预测纵波速度及预测横波速度前，所述方法还包括：

模拟孔隙填充和颗粒支撑两种分布状态同时存在时的水合物等效体积参数ε；所述水合物等效体积参数ε表征水合物中孔隙填充部分的体积百分含量；其中，

ε∈[0，1]，当ε＝0时，表示水合物完全作为骨架的一部分；当ε＝1时，表示水合物完全作为孔隙流体的一部分；

基于公式一获取视孔隙度所述视孔隙度表征水合物对孔隙度的减小作用，

其中，为孔隙水的孔隙度，为纯水合物的孔隙度；

基于公式二、公式三以及公式四分别获得待测地层的体积模量K、剪切模量μ以及密度ρ，

μ＝μ_dry 公式三，

其中，K_dry、μ_dry分别为海洋干骨架的体积模量、剪切模量，K_m为含水合物颗粒时的水合物基质的体积模量，K_fl为含水合物颗粒时的孔隙流体的体积模量，ρ_w为孔隙水的密度，ρ_ma为不含水合物颗粒时的岩石基质的密度，S_h为水合物饱和度，ρ_h为纯水合物的密度。

3.根据权利要求2所述的一种天然气水合物的饱和度估算方法，其特征在于，当饱水层段每个深度点的预测纵波速度与所述实测纵波速度的误差、预测横波速度与实测横波速度的误差均最小时确定临界孔隙度及在所述临界孔隙度处的配位数，具体包括：

在所述水合物饱和度S_h＝0时，调整临界孔隙度及在所述临界孔隙度处的配位数n，其中8≤n≤9.5；

基于调整后的及n的值计算第i个深度点的预测纵波速度及预测横波速度

当以及满足时，确定第i个深度点此时的及n的值；其中，V_pi^water-sat、V_si^water-sat分别为饱水层段第i个深度点的实测纵波速度、实测横波速度。

4.根据权利要求3所述的一种天然气水合物的饱和度估算方法，其特征在于，所述方法还包括：

调整水合物饱和度S_h在(0，1)之间变化；

基于调整后的水合物饱和度S_h分别重新计算待测地层第i个深度点的预测纵波速度及预测横波速度

当时，令第i个深度点的第一水合物饱和度S_h1i等于当前调整的水合物饱和度S_h；

以及当时，令第i个深度点的第二水合物饱和度S_h2i等于当前调整的水合物饱和度S_h；其中，V_pi、V_si分别为含水合物层段第i个深度点的实测纵波速度、实测横波速度。