一种横波速度的估算方法和装置与流程 专利技术说明

测量装置的制造及其应用技术1.本技术实施例涉及油气勘探技术领域，特别涉及一种横波速度的估算方法和装置。背景技术：2.在页岩油气勘探技术领域中，受页岩储层特征的影响，页岩油储层直井产量低，主要依靠水平井提产，地应力的分布状况是水平井压裂效果的关键因素，决定着压裂井身稳定性及裂缝延伸方向、形态和方位。在最大水平主应力和最小水平主应力的计算中都要用到叠前弹性参数，而计算高精度叠前弹性参数必须要有准确的横波速度。3.相关技术中，用于横波速度求取的方法可以分为两大类：一类是经验公式法，该类方法的优点是运算快，操作简单，针对常规砂岩油气藏运算效果吻合较好，但很难满足复杂岩性油气藏研究需求。另一类是等效理论模型法，该类方法需要求取各种岩石物理参数，虽然运算过程较复杂，但是物理意义明确。而现有的页岩模型多具有侧重性，突出表达了页岩的某种特性。技术实现要素：4.本技术实施例提供了一种横波速度的估算方法和装置。所述技术方案如下：5.根据本技术的一方面内容，提供了一种横波速度的估算方法，所述方法包括：6.从页岩储层开采岩石样本，基于所述岩石样本的声波时差曲线、密度曲线和岩石电性参数计算建立所述岩石样本的岩石物理模型所需的数据，所述所需的数据包括矿物组分曲线、总孔隙度曲线和含水饱和度曲线；7.根据所述岩石样本中目标矿物含量和总矿物含量的比值，计算所述岩石样本的孔隙宽长比曲线；8.基于所述岩石样本的矿物组分，利用自洽模型和微分等效模型进行混合，分别得到所述岩石样本的塑性矿物等效模量和脆性矿物等效模量；9.基于所述岩石样本的塑性矿物等效物质和脆性矿物等效物质，利用微分等效模型进行混合，得到所述岩石样本的岩石骨架等效模量；10.基于所述岩石样本的岩石骨架和孔隙度，利用微分等效模型进行混合，得到所述岩石样本的干岩石等效模量；11.基于所述岩石样本的含水饱和度，利用brie指数法进行流体混合，得到所述岩石样本的流体等效模量；12.基于所述岩石样本的干岩石和混合流体，利用boris流体置换模型进行流体置换，从而建立所述岩石样本的岩石物理模型；13.基于所述岩石物理模型，估算所述岩石样本的横波速度。14.根据本技术的另一方面内容，提供了一种横波速度的估算装置，所述装置包括：15.建模数据计算模块，用于从页岩储层开采岩石样本，基于所述岩石样本的声波时差曲线、密度曲线和岩石电性参数计算建立所述岩石样本的岩石物理模型所需的数据，所述所需的数据包括矿物组分曲线、总孔隙度曲线和含水饱和度曲线；16.孔隙宽长比计算模块，用于根据所述岩石样本中目标矿物含量和总矿物含量的比值，计算所述岩石样本的孔隙宽长比曲线；17.岩石基质等效模块，用于基于所述岩石的矿物组分，利用自洽模型和微分等效模型进行混合，分别得到所述岩石样本的塑性矿物等效模量和脆性矿物等效模量；18.岩石骨架等效模块，用于基于所述岩石样本的塑性矿物等效物质和脆性矿物等效物质，利用微分等效模型进行混合，得到所述岩石样本的岩石骨架等效模量；19.干岩石等效模块，用于基于所述岩石样本的岩石骨架和孔隙度，利用微分等效模型进行混合，得到所述岩石样本的干岩石等效模量；20.流体等效模块，用于基于所述岩石样本的含水饱和度，利用brie指数法进行流体混合，得到所述岩石样本的流体等效模量；21.流体置换模块，用于基于所述岩石样本的干岩石和混合流体，利用boris流体置换模型进行流体置换，从而建立所述岩石样本的岩石物理模型；22.横波速度估算模块，用于基于所述岩石物理模型，估算所述岩石样本的横波速度。23.根据本技术的另一方面内容，提供了一种终端，所述终端包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令，所述指令由所述处理器加载并执行以实现如本技术各个方面提供的横波速度的估算方法。24.根据本技术的另一方面内容，提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有至少一条指令，所述指令由处理器加载并执行以实现如本技术各个方面提供的横波速度的估算方法。25.根据本技术的一个方面，提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行上述各种可选实现方式中提供的横波速度的估算方法。26.本技术实施例提供的技术方案带来的有益效果可以包括：27.在得到岩石样本后，能够计算样式样本的孔隙宽长比曲线，然后进行塑性矿物等效、脆性矿物等效、岩石骨架等效、干岩石等效、流体等效和流体置换，从而建立所述岩石样本的岩石物理模型，能够基于所述岩石物理模型，估算所述岩石样本的横波速度。由于本技术综合建立起较为贴近实际的页岩储层的岩石样本的岩石物理模型，使得岩石样本的横波速度估算较为准确，从而为利用地震资料预测地层各种压力和地应力预测奠定了方法基础，为后续页岩油水平井选区和增储上产提供有力技术支撑。附图说明28.为了更清楚地介绍本技术实施例中的技术方案，下面将对本技术实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。29.图1是本技术一个示例性实施例提供的一种横波速度的估算方法的流程图；30.图2是基于图1所示实施例提供的一种横波速度的估算方法的流程图；31.图3是本技术一个示例性实施例提供的另一种横波速度的估算方法的流程图；32.图4是本技术提供的一种分别使用passey公式法、多元拟合法、密度法、自然伽马能谱法进行干酪根(toc)含量的计算结果图；33.图5是本技术提供的一种通过四种方法计算结果与实测干酪根(toc)含量的交会对比图；34.图6是本技术提供的一种岩石物理建模相关曲线计算结果图；35.图7是本技术提供的一种最优化测井解释方法求取的脆性矿物含量与实测含量的交会图；36.图8是本技术提供的一种复杂矿物组分页岩油岩石物理建模流程图；37.图9是本技术提供的一种使用本技术的页岩油岩石物理建模方法所得的纵波速度、密度、横波速度的结果图；38.图10是本技术提供的一种使用本技术的页岩油岩石物理建模方法所得的横波速度与实测横波速度的交会图；39.图11是本技术一个示例性实施例提供的一种横波速度的估算装置的结构框图；40.图12是本技术一个示例性实施例提供的一种终端的结构框图。具体实施方式41.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地详细描述。42.下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本技术相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本技术的一些方面相一致的装置和方法的例子。43.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。此外，在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。44.如本文中所使用，根据上下文，术语“如果”任选地被解释为“当......时”、“在……时”、“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，根据上下文，短语“如果确定……”或“如果检测到(所陈述的条件或事件)时”或“响应于检测到(所陈述的条件或事件)”。45.在油气藏勘探领域中，随着较为容易勘探和开采的地段逐渐开采殆尽。勘探和采集较为复杂的非常规油气藏成为主要工作对象。其中，非常规油气藏中的致密砂岩和页岩作为代表，逐渐成为油气勘探开发的热点研究对象。页岩油是本技术提供的方法研究的非常规油气藏中产出的石油资源。该页岩油的特点包括：中高成熟度、岩石组分复杂、有机质含量大于2％、孔隙度介于2％至10％、渗透率介于0.0001md～0.1md且源储一体连续型聚集。在储藏油气资源的方式中，油气资源以吸附状态和游离状态赋存于页岩中的纳米孔隙系统中。在岩石物理模拟方面，由于页岩相比于常规二元的砂岩或者泥岩，具有多种矿物组分和复杂的孔隙结构。因此，本技术提出一种基于页岩岩石物理模型分析页岩油气藏储存情况的方案，以便于勘探分析页岩中的油气藏存储量，提高页岩勘探效率。46.在一些页岩岩石物理建模的方案中，包括自洽(self consistent，sc)模型、微分等效介质(differential effective medium，dem)模型以及backus理论。基于上述方案，一种可能的落地方案介绍如下。47.第一步，利用自洽和微分等效(sca+dem)模型混合黏土和干酪根，得到具有互相连通性质的干酪根-黏土块。48.第二步，旋转并叠加指定数目的且完全相同的黏土-干酪根块，以模拟页岩的成层性。其中，旋转后黏土块的弹性性质可由bond变换计算得到。通过voigt-reuss-hill边界模型平均可以用来计算不同产状的黏土块叠加的等效性质。49.第三步，利用voigt-reuss-hill边界模型平均来计算除黏土和干酪根外其他脆性矿物的等效模量。50.第四步，利用成层分布的黏土-干酪根块组成的等效物质为背景，利用微分等效(dem)模型，将脆性混合物和孔隙依次加入背景介质，得到最终的等效结果。51.经过上述四步组成的方案，得到的能够用于分析油气藏的页岩岩石物理模型，该模型重点突出了页岩中的有机质。但是存在如下的不足之处。第一，由于页岩的矿物组分和孔隙结构较复杂，因此各种矿物组分和孔隙宽长比如何求取是岩石物理建模的重要组成部分，该建模方法并未涉及。第二，在应用voigt-reuss-hill边界模型时，需假设混合物各组分是均匀的，且岩石是线性、弹性的。但实际多相介质中，应力应变的分布无法预知，且并不均匀。因此voigt上限和reuss下限并不足以准确地计算多相物质的等效情况，只能提供较为宽泛的上下限参考。因此该方法中的利用voigt-reuss-hill平均计算除黏土和干酪根外其他多种脆性矿物的等效模量并不适合。第三，该模型没有涉及岩石中流体的混合方法。第四，从该建模方法的四个步骤可以看到，该建模方法的过程实现了干岩石的建模过程，并未提及流体的置换模型，不算做一个完整的页岩油岩石物理建模方法。52.请参考图1，图1是本技术一个示例性实施例提供的一种横波速度的估算方法的流程图。该横波速度的估算方法可以应用在终端中。在图1中，该横波速度的估算方法包括：53.步骤110，计算岩石样本的岩石矿物组分，岩石样本开采于页岩储层，岩石矿物组分用于指示岩石样本的矿物成分。54.在油气勘探过程中，勘探人员可以通过钻头对地下岩层中的样本进行采样，从而得到岩石样本。本技术可以基于已经采集到的岩石样本进行分析。55.获取已经采集到的岩石样本的岩石矿物组分。需要说明的是，本技术可以应用于确定页岩的横波速度。下面将以岩石样本为页岩样本进行说明。56.页岩的矿物成分十分复杂，包括石英、长石和白云石等多达十几种矿物。若对每种矿物都求其含量将工作量巨大且回报较少。因此，本技术根据矿物弹性参数特征和含量多少将岩石样本的复杂组分简化为石英、长石、方解石、白云石和粘土矿物。同时，本技术将考虑页岩储层的特征，也将求取干酪根的含量。也即，在一种获取样式样本的岩石矿物组分的方式中，本技术将确定岩石样本中的石英、长石、方解石、白云石和粘土矿物各自的含量。57.由上述介绍可知，岩石矿物组分用于指示岩石样本中包含各种矿物的含量。58.在步骤110的实现过程中，本技术还提供四种相关数据的求取方式，介绍如下。59.(1)干粘土点的求取。60.在中子-密度交会图和声波-密度交会图上，根据数据点的分布由纯石英点、自由水点和束缚水点通过三角形法确定干粘土的三孔隙度曲线骨架点，用于后续的测井组分模型计算和建模参数。61.(2)泥质含量的求取。62.对于泥质含量的计算一般使用gr曲线求取。但由于页岩油岩性复杂，因此gr曲线不能反应岩性的变化。故本技术在干粘土点求取的基础上，采用中子-密度交会的方法求取泥质含量曲线。63.(3)干酪根的求取。64.对于干酪根含量的计算通常有四种方法，即passey公式法、多元拟合法、密度法和自然伽马能谱法。其中passey公式法的原理是在同一坐标下，应用不同的坐标刻度，将声波时差曲线叠加在电阻率曲线上。在非烃源岩层段，电阻率与孔隙度曲线彼此平行并重合在一起，而在储集层或富含有机质的烃源岩层段，两条曲线之间存在幅度差异，该幅度差异的差异值的大小即表征了干酪根含量的多少，其具体公式如下：65.δlogr＝log(r/r基线)+k*(δt-δt基线)[0066][0067]在上式中，toc为干酪根含量，r为电阻率，r基线为电阻率基线，k为刻度系数，δt为声波时差，δt基线为声波时差基线，r0为镜质体反射率，b为非烃源岩层toc值。[0068]基于实际精度测算，在一种可能的方式中，选择passey公式法计算干酪根含量。[0069](4)脆性矿物的求取。[0070]在油气藏勘探领域中，最优化测井解释方法以完整的组分模型元素为目标，将对各个成分敏感的测井数据作为输入进行最优化求解，以得到完整的岩石组分模型。该最优化测井解释方法可有效降低单一数据多解性及噪声的影响，获得最佳的组分模型。本技术在使用最优化测井解释方法时除使用常规曲线外，还引入元素测井铀含量曲线以及钍含量曲线进行脆性矿物的计算。[0071]步骤120，基于岩石矿物组分中的泥质含量和第一参数，计算岩石样本的总孔隙度曲线，第一参数包括声波时差或密度曲线。[0072]在本技术中，在泥质含量求取的基础上，由声波时差或密度曲线通过wyllie平均方程求得总孔隙度，本技术是由声波时差曲线求取的总孔隙度曲线。其具体公式如下：[0073][0074]在上式中，v是整体岩石样本的速度，vf是岩石基质的速度，vm是孔隙流体的速度，φ为孔隙度。[0075]步骤130，基于岩石样本的岩石电性参数，计算岩石样本的含水饱和度曲线。[0076]在本技术中，一般使用电阻率和孔隙度曲线通过阿尔奇公式计算含水饱和度。但由于阿尔奇公式是一种纯岩石的解释方法，其本身并未考虑地层水的影响，因此又派生了两种方法。第一种，印度尼西亚方程(indonesian)，适用于地层水矿化度较低的地层。第二种，西门度方程(simandoux)，适用于地层水矿化度较高的地层。[0077]阿尔奇公式：sw＝(a*b*rw/rt*φm)1/n[0078]在上述公式中，sw为含水饱和度，a、b、m和n为岩石电性参数，通常在某一地区为常数；rw为地层水电阻率，rt为地层真电阻率，φ为孔隙度。[0079]在一种可能的应用方式中，若岩石样本所在的地层水矿化度相对较低，则可使用印度尼西亚方程进行含水饱和度曲线求取。[0080]步骤140，根据岩石样本中目标矿物含量和总矿物含量的比值，计算岩石样本的孔隙宽长比曲线。[0081]在一种可能的方法中，孔隙宽长比曲线可以采用理论值。[0082]在另一种可能的方法中，本技术提供有一种能够更为贴近岩石样本的孔隙宽长比曲线的求取方式。也即，本技术可以根据岩石样本中的目标矿物含量和总矿物含量的比值，来计算岩石样本的孔隙宽长比曲线。[0083]步骤150，基于塑性矿物等效模量、脆性矿物等效模量、岩石骨架等效模量、干岩石等效模量和流体等效模量，进行流体置换从而建立岩石样本的岩石物理模型。[0084]需要说明的是，本技术能够计算岩石矿物组分曲线、总孔隙度曲线、含水饱和度曲线和孔隙宽长比曲线，并能够基于上述数据建立岩石样本的岩石物理模型。本技术提供一种岩石样本的岩石物理模型的建立过程，陈述如下。[0085](1)塑性矿物等效[0086]页岩通常具有较好的粘土成层性，粘土矿物种类较多，且不同粘土矿物的弹性性质也不完全相同。同时，不同成熟度的有机质(如干酪根)也对页岩的非均质性有影响。所以考虑粘土和有机质在页岩中的分布及相互关系，是页岩模型建立所必须考虑的因素。下面分两个步骤说明塑性矿物等效的过程。[0087]步骤(a1)，取与干酪根等含量的粘土，将二者利用自洽模型(sca)进行混合。[0088]步骤(a2)，以剩余粘土为背景介质，以上述步骤(a1)所得混合物为充填物，将二者利用微分等效模型(dem)进行混合，得到具有相互连通性质的干酪根-粘土的塑性矿物等效模量。[0089](2)脆性矿物等效[0090]在一种可能的方式中，若岩石样本中包括四种脆性矿物，分别为石英、长石、白云石和方解石。其中，石英、长石、白云石三种矿物含量基本相当，而方解石的含量较少。因此根据四种脆性矿物含量的多少，对脆性矿物采取了如下的等效方法。[0091]步骤(b1)，将石英、长石和白云石三种矿物含量基本相当的脆性矿物利用可以同时等效多相矿物的自洽模型(sca)进行混合。[0092]步骤(b2)，以上述步骤(b1)所得混合物为背景介质，以含量较少的方解石为充填物，将二者利用微分等效模型(dem)进行混合，得到脆性矿物等效模量。[0093](3)岩石骨架等效[0094]以粘土-干酪根组成的塑性等效物质为背景介质，以石英和白云石等脆性等效物质为充填物，将二者利用微分等效模型(dem)进行混合，得到岩石骨架等效模量。[0095](4)干岩石等效[0096]以岩石骨架为背景介质，利用微分等效模型(dem)将孔隙加入背景介质，得到干岩石等效模量，此处孔隙宽长比使用上述计算得到的孔隙宽长比曲线。[0097](5)流体等效[0098]由已知的温度、压力、油密度、地层水矿化度、气油比使用batzle&wang等计算流体属性，利用brie指数法进行流体混合。[0099](6)流体置换[0100]由于饱油条件下页岩层有明显的速度频散现象，本技术选择全频段boris流体置换模型将混合流体置入干岩石中，从而建立接近真实情况的页岩等效模型。[0101]基于上述步骤的处理，本技术所建立的岩石物理模型分析如下。本技术对岩石物理建模相关曲线计算方法进行对比优化，保证建模相关曲线的预测精度，为后续复杂矿物组分页岩油岩石物理建模奠定了良好的资料基础。以往岩石物理建模方法的矿物孔隙宽长比给定的是一个理论常数值，而本技术创新性的根据深度点处各矿物含量多少计算孔隙宽长比曲线。本技术对脆性矿物的等效使用了自洽模型(sca)+微分等效模型(dem)，规避了voigt-reuss-hill边界模型需混合物各组分是均匀的，且岩石是线性、弹性的假设条件，使得脆性矿物的等效更精确。本技术选择全频段boris流体置换模型，相较与低频的gassmann流体置换模型所得速度更精确。本技术的页岩储层岩石物理建模过程清晰，每一等效过程选取的岩石物理模型合理，是一个完整的复杂矿物组分页岩油岩石物理建模方法。本技术预测所得横波速度精度更高，通过试验区的一种落地的应用，使用现有技术预测横波速度与实测横波速度吻合率为85％，而本次创新技术的吻合率高达92％。[0102]步骤160，基于岩石物理模型，估算岩石样本的横波速度。[0103]在本技术中，基于岩石物理模型，能够估算岩石样本的横波速度。在获取到岩石样本的横波速度之后，能够计算对应的叠前弹性参数。在获得叠前弹性参数之后，可以计算最大水平主应力和最小水平主应力。基于最大水平主应力和最小水平主应力，可以获知水平井压裂效果、压裂井身稳定性、裂缝延伸方向、形态和方位，从而基于上述数据提高水平井的产量。[0104]综上所述，本技术提供的横波速度的估算方法，能够在得到岩石样本后，能够计算样式样本的孔隙宽长比曲线，然后进行塑性矿物等效、脆性矿物等效、岩石骨架等效、干岩石等效、流体等效和流体置换，从而建立所述岩石样本的岩石物理模型，能够基于所述岩石物理模型，估算所述岩石样本的横波速度。由于本技术综合建立起较为贴近实际的页岩储层的岩石样本的岩石物理模型，使得岩石样本的横波速度估算较为准确，从而为利用地震资料预测地层各种压力和地应力预测奠定了方法基础，为后续页岩油水平井选区和增储上产提供有力技术支撑。[0105]请参考图2，图2是基于图1所示实施例提供的一种横波速度的估算方法的流程图。图2提供的横波速度的估算中的步骤110～步骤130，以及，步骤150和步骤160的执行方式与图1中的执行方式类似，本处不再赘述。在图2中，步骤140由步骤141至步骤145替换执行，介绍如下。[0106]步骤141，确定岩石样本的采集深度。[0107]在本技术实施例中，岩石样本在采集时均会记录在地层深度，也即岩石样本的采集深度。本技术将确定岩石样本的采集深度，该采集深度将记录在岩石样本的数据中。[0108]步骤142，获取采集深度中的岩石样本中的n种目标矿物各自的目标矿物含量，以及，n种目标矿物各自的孔隙宽长比理论值。[0109]其中，岩石样本中包括n种目标矿物，n为正整数。[0110]需要说明的是，若岩石样本中的包括3种目标矿物，则本技术需要获取三组数据。每一组数据中均包括该组目标矿物含量，以及，该组目标矿物的孔隙宽长比理论值。[0111]步骤143，确定采集深度中的岩石样本中的总矿物含量。[0112]在本技术实施例中，终端能够根据采集深度，确定岩石样本中的总矿物含量。其中，不同的采集深度将对应不同的总矿物含量。[0113]步骤144，根据总矿物含量、目标矿物含量和孔隙宽长比理论值，计算得到一种目标矿物的孔隙宽长比分量。[0114]在本技术实施例中，终端能够根据一种目标矿物的目标矿物含量和孔隙宽长比理论值，以及总矿物含量，计算得到一种目标矿物的孔隙宽长比分量。例如，岩石样本中共含有3种目标矿物，则本步骤能够计算出3种目标矿物各自对应的孔隙宽长比分量。[0115]在步骤144中，可以包括四种不同的计算目标矿物的孔隙宽长比分量的方案，介绍如下。[0116]方案一，包括步骤1441和步骤1442。[0117]步骤1441，将目标矿物含量与总矿物含量的商，作为第一中间参量。[0118]步骤1442，将第一中间参量和孔隙宽长比理论值相乘，得到目标矿物的孔隙宽长比分量。[0119]若基于方案一计算岩石样本的孔隙宽长比曲线，则计算公式可以如下。[0120]asp＝∑((v′/vt)*asp′)[0121]其中，asp为孔隙宽长比曲线，v′为某种矿物含量，vt为矿物总含量，asp′为某种矿物孔隙宽长比理论值。[0122]方案二，包括步骤1441、步骤1443、步骤1444和步骤1445。[0123]步骤1441，将目标矿物含量与总矿物含量的商，作为第一中间参量。[0124]步骤1443，将第一中间参量和孔隙宽长比理论值相乘，得到第二中间参量。[0125]步骤1444，获取目标矿物对应的第一常数项。[0126]步骤1445，将目标矿物对应的第一常数项与第二中间参量的和，作为目标矿物的孔隙宽长比分量。[0127]若基于方案二计算岩石样本的孔隙宽长比曲线，则计算公式可以如下。[0128]asp＝∑((v′/vt)*asp′+c1)[0129]其中，asp为孔隙宽长比曲线，v′为某种矿物含量，vt为矿物总含量，asp′为某种矿物孔隙宽长比理论值，c1为第一常数项。[0130]方案三，包括步骤1441、步骤1446、步骤1447和步骤1448。[0131]步骤1441，将目标矿物含量与总矿物含量的商，作为第一中间参量。[0132]步骤1446，将第一中间参量和孔隙宽长比理论值相乘，得到第三中间参量。[0133]步骤1447，获取目标矿物对应的第一系数。[0134]步骤1448，将目标矿物对应的第一系数和第三中间参量的乘积，作为目标矿物的孔隙宽长比分量。[0135]若基于方案三计算岩石样本的孔隙宽长比曲线，则计算公式可以如下。[0136]asp＝∑(k1(v′/vt)*asp′)[0137]其中，asp为孔隙宽长比曲线，v′为某种矿物含量，vt为矿物总含量，asp′为某种矿物孔隙宽长比理论值，k1为目标矿物对应的第一系数。[0138]方案三，包括步骤1441、步骤1446、步骤1447、步骤14481、步骤14482和步骤14483。[0139]步骤1441，将目标矿物含量与总矿物含量的商，作为第一中间参量。[0140]步骤1446，将第一中间参量和孔隙宽长比理论值相乘，得到第三中间参量。[0141]步骤1447，获取目标矿物对应的第二系数。[0142]步骤14481，将目标矿物的第二系数和第三中间参量的乘积作为第四中间参量。[0143]步骤14482，获取目标矿物对应的第二常数项。[0144]步骤14483，将第四中间参量与目标矿物对应的第二常数项的和，作为目标矿物的孔隙宽长比分量。[0145]若基于方案四计算岩石样本的孔隙宽长比曲线，则计算公式可以如下。[0146]asp＝∑(k2(v′/vt)*asp′+c2)[0147]其中，asp为孔隙宽长比曲线，v′为某种矿物含量，vt为矿物总含量，asp′为某种矿物孔隙宽长比理论值，k2为目标矿物对应的第二系数，c2是第二常数项。[0148]步骤145，累加n种目标矿物各自的孔隙宽长比分量，得到岩石样本的孔隙宽长比曲线。[0149]在本技术实施例中，终端将累加每一种目标矿物各自对应的孔隙宽长比分量，将累加的和值作为岩石样本的孔隙宽长比曲线。[0150]综上所述，本实施例提供的横波速度的估算方法，能够将通常作为常数的孔隙宽长比作为一个可计算的参数进行计算，其中，孔隙宽长比可以通过多种计算方式进行确定，每种计算方式中均提供与目标矿物相关的常数项或者系数，使得孔隙宽长比能够更加贴近实际情况。从而使得本技术构建的岩石物理模型更加贴近实际地层情况，有助于求得真实横波速度，从而为利用地震资料预测地层各种压力和地应力预测奠定了方法基础，为后续页岩油水平井选区和增储上产提供有力技术支撑。[0151]请参考图3，图3是基于图1所示实施例提供的另一种横波速度的估算方法的流程图。该横波速度的估算方法可以应用在终端中。在图3中，该横波速度的估算方法包括：[0152]步骤301，从页岩储层开采岩石样本，基于岩石样本的声波时差曲线、密度曲线和岩石电性参数计算建立岩石样本的岩石物理模型所需的数据，所需的数据包括矿物组分曲线、总孔隙度曲线和含水饱和度曲线。[0153]步骤302，根据岩石样本中目标矿物含量和总矿物含量的比值，计算岩石样本的孔隙宽长比曲线。[0154]步骤303，基于岩石样本的矿物组分，利用自洽模型和微分等效模型进行混合，分别得到岩石样本的塑性矿物等效模量和脆性矿物等效模量。[0155]步骤304，基于岩石样本的塑性矿物等效物质和脆性矿物等效物质，利用微分等效模型进行混合，得到岩石样本的岩石骨架等效模量。[0156]步骤305，基于岩石样本的岩石骨架和孔隙度，利用微分等效模型进行混合，得到岩石样本的干岩石等效模量。[0157]步骤306，基于岩石样本的含水饱和度，利用brie指数法进行流体混合，得到岩石样本的流体等效模量。[0158]步骤307，基于岩石样本的干岩石和混合流体，利用boris流体置换模型进行流体置换，从而建立岩石样本的岩石物理模型。[0159]步骤308，基于岩石物理模型，估算岩石样本的横波速度。[0160]综上所述，本技术能够在得到岩石样本后，能够计算样式样本的孔隙宽长比曲线，然后进行塑性矿物等效、脆性矿物等效、岩石骨架等效、干岩石等效、流体等效和流体置换，从而建立岩石样本的岩石物理模型，能够基于岩石物理模型，估算岩石样本的横波速度。由于本技术综合建立起较为贴近实际的页岩储层的岩石样本的岩石物理模型，使得岩石样本的横波速度估算较为准确，从而为利用地震资料预测地层各种压力和地应力预测奠定了方法基础，为后续页岩油水平井选区和增储上产提供有力技术支撑。[0161]基于上一个实施例所公开的方案，本技术还能够通过终端运行相应的程序，以实现横波速度的估算方法，其中一个落地实施例可以参考如下。[0162]在本技术的一种可能的实施方式中，选择a盆地b凹陷作为岩石样本的采集区域。其中，确定从指定的三维区采集，并且目的层二叠系芦草沟组埋深为3000米～3500米。受“甜点”低孔、低渗品质影响，直井产量低，主要依靠水平井提产，地应力的分布状况是水平井压裂改造提产的关键因素，且决定着压裂的裂缝延伸方向、形态和方位。在最大水平主应力和最小水平主应力的计算中都要用到叠前弹性参数，而计算高精度叠前弹性参数必须要有准确的横波速度资料。虽然计算横波速度的方法有多种，但合理的岩石物理模型依然是计算横波速度最有效的方法。因此，如何准确求取横波速度是精确预测地应力分布状况的关键因素。[0163]研究区准确预测横波速度，面临着两方面问题需要解决。[0164](1)问题一：由于页岩具有复杂的矿物组分和孔隙结构，因此准确计算岩石物理建模相关曲线是建模的基础。[0165]解决办法：每种曲线计算多方法对比分析，得到适合该研究区的最优方法。[0166]如图4，图4是本技术提供的一种分别使用passey公式法、多元拟合法、密度法、自然伽马能谱法进行干酪根(toc)含量的计算结果图。图5是本技术提供的一种通过四种方法计算结果与实测干酪根(toc)含量的交会对比图。从对比图中可以得出passey公式法求取的干酪根含量与井上实测吻合最好。图6是本技术提供的一种岩石物理建模相关曲线计算结果图。本技术根据各曲线相关算法分析，最终使用中子-密度交会方法求取泥质含量曲线，使用最优化测井解释方法求取脆性矿物含量曲线，使用声波时差曲线的wyllie平均方程求取总孔隙度曲线，使用改进的阿尔奇公式之印度尼西亚方程(indonesian)求取含水饱和度曲线，使用本次发明的孔隙宽长比计算公式求取的孔隙宽长比曲线。图7是本技术提供的一种最优化测井解释方法求取的脆性矿物含量与实测含量的交会图，数据点大体环绕45度线分布。[0167]应用效果：通过各种曲线计算的相关方法对比分析，使得岩石物理建模相关曲线的预测结果与实测结果吻合度最高，为后续复杂矿物组分页岩油岩石物理建模奠定了良好的资料基础。[0168](2)问题二：虽然国内外学者对页岩的岩石物理建模技术有了一定的研究和成果，但并没有完整的适用本研究区的页岩油岩石物理建模方法。[0169]解决办法：在充分技术调研的基础上，制定了复杂矿物组分页岩油岩石物理建模方法。[0170]如图8至图10，由复杂矿物组分页岩油岩石物理建模方法得到准确的横波速度资料。图8是本技术提供的一种复杂矿物组分页岩油岩石物理建模流程图，首先利用sca(自洽模型)+dem(微分等效模型)分别对塑性矿物和脆性矿物进行混合得到塑性矿物等效模量和脆性矿物等效模量；以塑性等效物质为背景，利用微分等效模型(dem)将脆性混合物和孔隙依次加入背景介质，得到干岩石等效模量；由已知的温度、压力、油密度、地层水矿化度、气油比利用brie指数法进行流体混合；通过全频段boris流体置换模型将混合流体置入干岩石中，从而建立接近真实情况的页岩等效模型。图9是本技术提供的一种使用本技术的页岩油岩石物理建模方法所得的纵波速度、密度、横波速度的结果图。图10是本技术提供的一种使用本技术的页岩油岩石物理建模方法所得的横波速度与实测横波速度的交会图，数据点大体环绕45度线分布。[0171]应用效果：通过复杂矿物组分页岩油岩石物理建模方法应用，解决页岩油岩石物理建模精度低的难题，使得预测横波速度与实测横波速度吻合率高达92％，为叠前弹性参数研究奠定坚实基础。[0172]通过本方法预测实验，证明基于多组分等效岩石物理建模方法，实现了页岩复杂岩性多重矿物组分的有效表征，可获得高精度横波速度资料，为利用地震资料预测地层各种压力和地应力预测奠定了方法基础，为后续页岩油水平井选区和增储上产提供有力技术支撑。[0173]在本技术提供的另一种落地的实施方式中，提供有如下方案。[0174](1)岩石物理建模相关曲线求取如图4至图7。[0175]①岩石矿物组分求取[0176]页岩的矿物成分十分复杂，包括石英、白云石等多达十几种，如果对每种矿物都求其含量是不现实的，因此通过矿物弹性参数特征和含量多少的分析，本技术将复杂组分简化为石英、长石、方解石、白云石和粘土矿物，同时考虑页岩储层的特征，还需要求取干酪根的含量。[0177]a.干粘土点的求取[0178]在中子-密度交会图和声波-密度交会图上，根据数据点的分布由纯石英点、自由水点、束缚水点通过三角形法确定干粘土的三孔隙度曲线骨架点，本工区的干粘土点的声波时差、密度、中子孔隙度的值为(97,2.66,0.55)，用于后续的测井组分模型计算和建模参数。[0179]b.泥质含量的求取[0180]对于泥质含量的计算一般使用gr曲线求取，但由于页岩油岩性复杂gr曲线不能反应岩性的变化，因此本技术在干粘土点求取的基础上，采用中子-密度交会的方法求取泥质含量曲线。[0181]c.干酪根的求取[0182]对于干酪根含量的计算通常有四种方法，即passey公式法、多元拟合法、密度法、自然伽马能谱法。其中passey公式法其原理是在同一坐标下应用不同的坐标刻度，将声波时差曲线叠加在电阻率曲线上，在非烃源岩层段，电阻率与孔隙度曲线彼此平行并重合在一起，而在储集层或富含有机质的烃源岩层段，两条曲线之间存在幅度差异，其差异值的大小即表征了干酪根含量的多少，其具体公式如下：[0183]δlogr＝log(r/r基线)+k*(δt-δt基线)[0184][0185]在上式中，toc为干酪根含量，r为电阻率，r基线为电阻率基线，k为刻度系数，δt为声波时差，δt基线为声波时差基线，r0为镜质体反射率，b为非烃源岩层toc值。[0186]分别使用上述四种方法进行干酪根含量的求取，其结果如图4，通过对四种方法计算结果的对比，本技术选取passey公式法计算干酪根的含量如图5。[0187]d.脆性矿物的求取[0188]最优化测井解释方法以完整的组分模型元素为目标，将对各个成分敏感的测井数据作为输入进行最优化求解，以得到完整的岩石组分模型，可有效降低单一数据多解性及噪声的影响，获得最佳的组分模型。本技术在使用最优化测井解释方法时除使用常规曲线外，还引入元素测井铀、钍含量曲线进行脆性矿物的计算。[0189]②总孔隙度曲线求取[0190]在泥质含量求取的基础上，由声波时差或密度曲线通过wyllie平均方程求得总孔隙度，本技术是由声波时差曲线求取的总孔隙度曲线。其具体公式如下：[0191][0192]在上式中，v是整体岩石样本的速度，vf是岩石基质的速度，vm是孔隙流体的速度，φ为孔隙度。[0193]③含水饱和度曲线求取[0194]一般使用电阻率和孔隙度曲线通过阿尔奇公式计算含水饱和度，但由于阿尔奇公式是一种纯岩石的解释方法，其本身并未考虑地层水的影响，因此又派生了两种方法。印度尼西亚方程(indonesian)，适用于地层水矿化度较低的地层。[0195]西门度方程(simandoux)，适用于地层水矿化度较高的地层。[0196]阿尔奇公式：sw＝(a*b*rw/rt*φm)1/n[0197]在上述公式中，sw为含水饱和度，a、b、m和n为岩石电性参数，通常在某一地区为常数；rw为地层水电阻率，rt为地层真电阻率，φ为孔隙度。[0198]本工区的地层水矿化度为12000ppm，矿化度相对较低，故使用印度尼西亚方程进行含水饱和度曲线求取。[0199]④孔隙宽长比曲线求取[0200]以往岩石物理建模方法的矿物孔隙宽长比给定的是一个理论常数值，而本技术创新性的根据深度点处各矿物含量多少计算孔隙宽长比曲线。其具体公式如下：[0201]asp＝∑((v′/vt)*asp′)[0202]式中，asp为孔隙宽长比曲线，v′为某种矿物含量，vt为矿物总含量，asp′为某种矿物孔隙宽长比理论值。本工区的六种矿物分别为石英、长石、方解石、白云石、粘土矿物和干酪根，其中石英和长石的孔隙宽长比理论值为0.12，方解石和白云石的孔隙宽长比理论值为0.8，粘土矿物和干酪根的孔隙宽长比理论值为0.05。[0203]通过上述各种曲线的相关算法计算得到最终的岩石物理建模相关曲线如图6，其预测结果与井上实测结果吻合度最高如图7。[0204](2)页岩油岩石物理建模流程如图8至图10。[0205]复杂矿物组分页岩油岩石物理建模流程如图8，其具体的实施步骤为：[0206]①塑性矿物等效[0207]页岩通常具有较好的粘土成层性，粘土矿物种类较多，且不同粘土矿物的弹性性质也不尽相同，同时不同成熟度的有机质(如干酪根)也对页岩的非均质性有影响。所以考虑粘土和有机质在页岩中的分布及相互关系，是页岩模型建立所必须考虑的因素。[0208]a.取与干酪根等量的粘土，将二者利用自洽模型(sca)进行混合。[0209]b.以剩余粘土为背景介质，以上述a所得混合物为充填物，将二者利用微分等效模型(dem)进行混合，得到具有相互连通性质的干酪根-粘土的塑性矿物等效模量。[0210]②脆性矿物等效[0211]本技术研究区的四种脆性矿物，其中石英、长石、白云石三种矿物含量基本相当，而方解石的含量较少，因此根据四种脆性矿物含量的多少，对脆性矿物采取了如下的等效方法。[0212]a.将石英等三种矿物含量基本相当的脆性矿物利用可以同时等效多相矿物的自洽模型(sca)进行混合。[0213]b.以上述a所得混合物为背景介质，以含量较少的方解石为充填物，将二者利用微分等效模型(dem)进行混合，得到脆性矿物的等效模量。[0214]③岩石骨架等效[0215]以粘土-干酪根组成的塑性等效物质为背景介质，以石英、白云石等脆性等效物质为充填物，将二者利用微分等效模型(dem)进行混合，得到岩石骨架等效模量。[0216]④干岩石等效[0217]以岩石骨架为背景介质，利用微分等效模型(dem)将孔隙加入背景介质，得到干岩石等效模量，此处孔隙宽长比使用上述计算得到的孔隙宽长比曲线。[0218]⑤流体等效[0219]由已知的温度、压力、油密度、地层水矿化度、气油比使用batzle&wang等计算流体属性，利用brie指数法进行流体混合。[0220]⑥流体置换[0221]由于饱油条件下页岩层有明显的速度频散现象，本技术选择全频段boris流体置换模型将混合流体置入干岩石中，从而建立接近真实情况的页岩等效模型。[0222]通过上述复杂矿物组分页岩油岩石物理建模方法的实施，所得的纵波速度、密度、横波速度如图9，预测的横波速度与实测的横波速度吻合度高达92％，如图10。[0223]下述为本技术装置实施例，可以用于执行本技术方法实施例。对于本技术装置实施例中未披露的细节，请参照本技术方法实施例。[0224]请参考图11，图11是本技术一个示例性实施例提供的一种横波速度的估算装置的结构框图。该横波速度的估算装置可以通过软件、硬件或者两者的结合实现成为终端的全部或一部分。该装置包括：[0225]建模数据计算模块1010，用于从页岩储层开采岩石样本，基于所述岩石样本的声波时差曲线、密度曲线和岩石电性参数计算建立所述岩石样本的岩石物理模型所需的数据，所述所需的数据包括矿物组分曲线、总孔隙度曲线和含水饱和度曲线；[0226]孔隙宽长比计算模块1020，用于根据所述岩石样本中目标矿物含量和总矿物含量的比值，计算所述岩石样本的孔隙宽长比曲线；[0227]岩石基质等效模块1030，用于基于所述岩石样本的矿物组分，利用自洽模型和微分等效模型进行混合，分别得到所述岩石样本的塑性矿物等效模量和脆性矿物等效模量；[0228]岩石骨架等效模块1040，用于基于所述岩石样本的塑性矿物等效物质和脆性矿物等效物质，利用微分等效模型进行混合，得到所述岩石样本的岩石骨架等效模量；[0229]干岩石等效模块1050，用于基于所述岩石样本的岩石骨架和孔隙度，利用微分等效模型进行混合，得到所述岩石样本的干岩石等效模量；[0230]流体等效模块1060，用于基于所述岩石样本的含水饱和度，利用brie指数法进行流体混合，得到所述岩石样本的流体等效模量；[0231]流体置换模块1070，用于基于所述岩石样本的干岩石和混合流体，利用boris流体置换模型进行流体置换，从而建立所述岩石样本的岩石物理模型；[0232]横波速度估算模块1080，用于基于所述岩石物理模型，估算所述岩石样本的横波速度。[0233]在一个可选的实施例中，所述孔隙宽长比计算模块1020，用于确定所述岩石样本的采集深度；获取所述采集深度中的所述岩石样本中的n种所述目标矿物各自的所述目标矿物含量，以及，n种所述目标矿物各自的孔隙宽长比理论值；确定所述采集深度中的所述岩石样本中的所述总矿物含量；根据所述总矿物含量、所述目标矿物含量和所述孔隙宽长比理论值，计算得到一种所述目标矿物的孔隙宽长比分量；累加n种所述目标矿物各自的所述孔隙宽长比分量，得到所述岩石样本的所述孔隙宽长比曲线，所述岩石样本中包括n种目标矿物，n为正整数。[0234]在一个可选的实施例中，所述孔隙宽长比计算模块1020，用于将所述目标矿物含量与所述总矿物含量的商，作为第一中间参量；将所述第一中间参量和所述孔隙宽长比理论值相乘，得到所述孔隙宽长比分量。[0235]在一个可选的实施例中，所述孔隙宽长比计算模块1020，用于将所述第一中间参量和所述孔隙宽长比理论值相乘，得到第二中间参量；获取所述目标矿物对应的第一常数项；将所述目标矿物对应的第一常数项与所述第二中间参量的和，作为所述目标矿物的所述孔隙宽长比分量。[0236]在一个可选的实施例中，所述孔隙宽长比计算模块1020，用于将所述第一中间参量和所述孔隙宽长比理论值相乘，得到第三中间参量；获取所述目标矿物对应的第一系数；将所述目标矿物对应的第一系数和所述第三中间参量的乘积，作为所述目标矿物的所述孔隙宽长比分量。[0237]在一个可选的实施例中，所述孔隙宽长比计算模块1020，用于将所述第一中间参量和所述孔隙宽长比理论值相乘，得到第三中间参量；获取所述目标矿物对应的第二系数；将所述目标矿物的第二系数和所述第三中间参量的乘积作为第四中间参量；获取所述目标矿物对应的第二常数项；将所述第四中间参量与所述目标矿物对应的第二常数项的和，作为所述目标矿物的所述孔隙宽长比分量。processing unit，cpu)、图像处理器(graphics processing unit，gpu)和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中，cpu主要处理操作系统、用户界面和应用程序等；gpu用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制；调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调器也可以不集成到处理器1120中，单独通过一块芯片进行实现。[0244]存储器1140可以包括随机存储器(random access memory，ram)，也可以包括只读存储器(read-only memory，rom)。可选的，该存储器1140包括非瞬时性计算机可读介质(non-transitory computer-readable storage medium)。存储器1140可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器1140可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储用于实现操作系统的指令、用于至少一个功能的指令(比如触控功能、声音播放功能、图像播放功能等)、用于实现下述各个方法实施例的指令等；存储数据区可存储下面各个方法实施例中涉及到的数据等。[0245]本技术实施例还提供了一种计算机可读介质，该计算机可读介质存储有至少一条指令，所述至少一条指令由所述处理器加载并执行以实现如上各个实施例所述的横波速度的估算方法。[0246]需要说明的是：上述实施例提供的横波速度的估算装置在执行横波速度的估算方法时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的横波速度的估算装置与横波速度的估算方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。[0247]上述本技术实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。[0248]本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。[0249]以上所述仅为本技术的能够实现的示例性的实施例，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。









图片声明：本站部分配图来自人工智能系统AI生成,觅知网授权图片,PxHere摄影无版权图库。本站只作为美观性配图使用,无任何非法侵犯第三方意图,一切解释权归图片著作权方,本站不承担任何责任。如有恶意碰瓷者,必当奉陪到底严惩不贷!




内容声明：本文中引用的各种信息及资料（包括但不限于文字、数据、图表及超链接等）均来源于该信息及资料的相关主体（包括但不限于公司、媒体、协会等机构）的官方网站或公开发表的信息。部分内容参考包括:(百度百科,百度知道,头条百科,中国民法典,刑法,牛津词典,新华词典,汉语词典,国家院校,科普平台)等数据,内容仅供参考使用,不准确地方联系删除处理！本站为非盈利性质站点,发布内容不收取任何费用也不接任何广告!




免责声明：我们致力于保护作者版权，注重分享，被刊用文章因无法核实真实出处，未能及时与作者取得联系，或有版权异议的，请联系管理员，我们会立即处理，本文部分文字与图片资源来自于网络，部分文章是来自自研大数据AI进行生成,内容摘自(百度百科,百度知道,头条百科,中国民法典,刑法,牛津词典,新华词典,汉语词典,国家院校,科普平台)等数据,内容仅供学习参考,不准确地方联系删除处理!的,若有来源标注错误或侵犯了您的合法权益，请立即通知我们，情况属实，我们会第一时间予以删除，并同时向您表示歉意,谢谢!