各向异性参数反演方法、装置、设备及存储介质.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115993658A(43)申请公布日2023.04.21(21)申请号202111215924.X(22)申请日2021.10.19(71)申请人中国石油化工股份有限公司地址100728北京市朝阳区朝阳门北大街22号申请人中国石油化工股份有限公司石油物探技术研究院(72)发明人张方南刘卫华沈珲白俊周枫檀文慧(74)专利代理机构北京聿宏知识产权代理有限公司11372专利代理师陈超德吴昊(51)Int.Cl.G01V1/50(2006.01)G01N33/24(2006.01)权利要求书3页说明书20页附图12页(54)发明名称各向异性参数反演方法、装置、设备及存储介质(57)摘要本申请提供的一种各向异性参数反演方法、装置、设备及存储介质，包括：建立多矿物混合，复杂孔隙组合，含有各向异性粘土的页岩各向异性的岩石物理模型；进行岩石物理测试，获取岩石物理测试数据和岩石样品各向异性参数；结合岩石物理测试数据，进行岩石物理分析，获得适用页岩岩石结构和理论模型物理机制的岩石物理模型及相关参数；基于岩石物理分析的页岩的岩石物理模型对测井数据进行孔隙纵横比和粘土定向度反演；将反演取得的参数，代入页岩各向异性的岩石物理模型，并结合Thomsen各向异性参数的定义，求取出各向异性参数。本申请中的反演结果即有合理的理论支撑，又有实际岩石物理意义。CN115993658ACN115993658A权利要求书1/3页1.一种各向异性参数反演方法，其特征在于，包括：S1：建立多矿物混合，复杂孔隙组合，含有各向异性粘土的页岩各向异性的岩石物理模型；S2：进行岩石物理测试，获取岩石物理测试数据和岩石样品各向异性参数；S3：结合岩石物理测试数据，进行岩石物理分析，获得适用页岩岩石结构和理论模型物理机制的岩石物理模型及相关参数；S4：基于岩石物理分析的页岩的岩石物理模型对测井数据进行孔隙纵横比和粘土定向度反演；S5：将反演取得的参数，代入页岩各向异性的岩石物理模型，并结合Thomsen各向异性参数的定义，求取出各向异性参数。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述岩石物理模型中，反演的参数为孔隙纵横比α和粘土定向指数。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，粘土作为各向异性元的弹性刚度矩阵组成形式为：22Cclay＝Cios*sin(θ)+Cani*cos(θ)(1)公式(1)中θ为矿物排列角度分布情况，Cios是粘土矿物排列为随机分布时的弹性刚度矩阵，Cani是指粘土矿物颗粒排列为定向排列时对应的弹性参数矩阵，Cclay是粘土的弹性刚度矩阵；孔隙纵横比对应岩石物理模型中岩石弹性参数。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述进行岩石物理测试，获取岩石物理测试数据，具体包括：岩心测试数据的矿物组分、声波速度、各向异性参数，孔隙度及孔隙结构信息；所述声波速度的具体获得方法包括：对研究区的页岩岩石取样，进行各向异性参数实验，获取岩样在层理垂直方向、水平方向和45°方向上的声学速度信息；各向异性参数数据的具体获得方法包括：各向异性的岩石物理等效模型的对应的刚度矩阵为：其中，2CN115993658A权利要求书2/3页C12＝C11‑2C66(7)ρ：岩石密度；Vp：纵波速度；Vsh：横波速度；Vp(45°)：与层理面垂直对称轴夹角为45°方向的纵波速度；Vp(0°)：与层理面垂直对称轴夹角为0°方向的纵波速度；Vp(90°)：与层理面垂直对称轴夹角为90°方向的纵波速度；结合Thomsen提出的各向异性参数表达式：ε：Vp纵波速度在垂直与水平方向的差别；γ：Vsh横波速度在垂直与水平方向的差别；δ：纵波变异参数。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述进行岩石物理测试，获取岩石物理测试数据，具体还包括：岩石的孔隙纵横比及岩样的粘土定向指数；所述岩石的孔隙纵横比及岩样的粘土定向指数在测井资料中不能直接获取，因此需要建立通用于岩心测试资料和测井资料处理的孔隙纵横比与粘土定向指数反演方法。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于岩石物理分析的页岩的岩石物理模型对测井数据进行孔隙纵横比和粘土定向度反演的具体方法包括：结合试数据的矿物组分，孔隙度以及密度信息，进行构建的岩石物理模型正演，采用网格搜索的方式，设置粘土定向指数上下边界以及孔隙纵横比变化范围为搜索区间，计算出页岩岩石物理模型的弹性参数C33Model和C44Model；通过弹性参数C33Model和C44Model构建页岩岩石物理模型的目标函数和约束；求解所述目标函数，得到最大似然值作为反演参数结果。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述通过弹性参数C33Model和C44Model构建页岩岩石物理模型的目标函数和约束具