[发明专利]复杂非均质储层介质中地震波衰减及速度频散预测方法

摘要

本发明提供了一种复杂非均质储层介质中地震波衰减及速度频散预测方法，属于碳氢化合物化石能源勘探开发领域。本方法包括：(1)根据非均质储层介质的岩性、含流体性质、流体饱和度Sg对储层岩石单元进行二维岩石物理建模；(2)在步骤(1)得到的物理建模上实施常规二维地震波传播模拟数值实验，通过施加点震源来实现弹性波在储层介质中的传播，获得每个时间层的应力场、速度场，并求取空间任意一点的应变场；(3)完成常规二维地震波传播模拟数值实验时，记录应力场、应变场的时间记录；(4)基于宏观平均原理求取REV单元的平均应力、应变场，其中ψ∈{τxx，τzz，εxx，εzz}。

主权项

1.一种复杂非均质储层介质中地震波衰减及速度频散预测方法，其特征在于：所述方法包括：(1)根据非均质储层介质的岩性、含流体性质、流体饱和度Sg对储层岩石单元进行二维岩石物理建模；(2)在步骤(1)得到的物理模型上实施常规二维地震波传播模拟数值实验，通过施加点震源来实现弹性波在储层介质中的传播，获得每个时间层的应力场、速度场，并求取空间任意一点的应变场；(3)完成常规二维地震波传播模拟数值实验时，记录应力场、应变场的时间记录；(4)基于宏观平均原理求取REV单元的平均应力、应变场，即对x、z方向的应力、应变这四个参数分别用来计算，其中ψ∈{τxx,τzz,εxx,εzz}，τ表示应力张量，ε表示应变张量，N、K分别表示每个REV单元的X、Z方向的网格点数；(5)对时间域的平均应力、应变场进行傅里叶变换计算，从而得到随频率变化的应力、应变场(6)利用步骤(5)得到的频率域的应力、应变场求取随频率变化的二维体积模量K2D(ω)和剪切模量μ3D(ω)，再根据二维体积模量K2D(ω)和剪切模量μ3D(ω)求取随频率变化的三维体积模量，并根据P波模量Mp与体积模量、剪切模量的关系求得非均质储层单元中随频率变化的P波模量；(7)结合REV单元的密度ρ和步骤(6)得到的P波模量求取速度频散以及地震波衰减；其中，所述步骤(2)是这样实现的：设定X和Z方向的空间采样间隔Δx、Δz，对所述物理模型进行网格剖分，若每个REV单元X、Z方向的长度为Lx和Ly，则每个REV单元X、Z方向的网格点数为N＝Lx/Δx+1、K＝Lz/Δz+1；实施常规二维地震波传播模拟数值实验，然后通过数值计算得到每个时间层的X方向的正应力τxx、Z方向的正应力τzz、应力场(τxx,τzz)、X方向的质点震动速度vx、Z方向质点震动速度vz，并根据求取空间任意一点的应变场εik；所述步骤(6)是这样实现的：将频率域的应力、应变场代入公式中求取随频率变化的二维体积模量K2D(ω)和剪切模量μ3D(ω)，再利用公式求得随频率变化的三维体积模量，并根据P波模量Mp与体积模量、剪切模量的关系求得非均质储层单元中随频率变化的P波模量。