一种含黏弹性流体孔隙介质纵波速度预测方法及其应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115774286A(43)申请公布日2023.03.10(21)申请号202211558633.5(22)申请日2022.12.06(71)申请人上海电子信息职业技术学院地址201411上海市奉贤区奉城镇瓦洪公路3098号(72)发明人吴春芳(74)专利代理机构合肥维可专利代理事务所(普通合伙)34135专利代理师吴明华(51)Int.Cl.G01V1/28(2006.01)G01V1/30(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图2页(54)发明名称一种含黏弹性流体孔隙介质纵波速度预测方法及其应用(57)摘要本发明公开了一种含黏弹性流体孔隙介质纵波速度预测方法及其应用，该方法包括：基于BISQ模型应力应变方程及黏弹性流体的应力应变本构关系形成黏弹性流体BISQ模型应力应变方程；基于孔隙介质弹性波传播特征获取黏弹性流体BISQ模型的波动方程；基于所述黏弹性流体BISQ模型的波动方程获取纵波的克里斯托弗尔方程；基于所述纵波的克里斯托弗尔方程求解复波数；基于复波数与波速和衰减之间的关系获取纵波速度和衰减预测值。本发明的黏弹性流体BISQ模型充分的考虑了黏弹性流体对孔隙介质弹性波传播特征的影响，提高了含黏弹流体的孔隙介质的纵波速度预测的准确性。CN115774286ACN115774286A权利要求书1/2页1.一种含黏弹性流体孔隙介质纵波速度预测方法，其特征在于，包括：基于BISQ模型的应力应变方程及黏弹性流体的应力应变本构关系获取黏弹性流体BISQ模型应力应变方程；基于孔隙介质弹性波传播特征获取黏弹性流体BISQ模型的波动方程；基于所述黏弹性流体BISQ模型的波动方程获取纵波的克里斯托弗尔方程；基于所述纵波的克里斯托弗尔方程求解复波数；基于所述复波数与波速和衰减之间的关系获取纵波速度和衰减预测值。2.根据权利要求1所述的一种含黏弹性流体孔隙介质纵波速度预测方法，其特征在于，所述BISQ模型包括：固相及液相微元的应力张量τij与sij，分别为：τij＝Aeδij+2Neij+Qζδij；sij＝Qeδij+Fζδij；其中，τij与sij分别为固相及液相微元的应力张量，eij是应变张量，为求散度，u为系统中固相的位移，U为系统中液相的位移，A、N、Q、F为弹性参数，具体的：N＝μd；其中，其中式中，μd为干燥岩石的剪切模量，Kd为干燥岩石的体积模量，φ为孔隙度，K0为基质模量，Kfl为流体的体积模量，J0，J1分别为0阶和1阶贝塞尔函数，R为特征喷射流长度，ρa为附加流体密度，ωc为特征频率，η为流体黏度，κ为渗透率，ρfl为流体密度。3.根据权利要求2所述的一种含黏弹性流体孔隙介质纵波速度预测方法，其特征在于，所述黏弹性流体BISQ模型的液相的应力应变方程为：式中，上标“·”表示对时间导数，η*(ω)为黏弹性流体的动态黏度，ω＝2πf为角频率，f为频率。4.根据权利要求3所述的一种含黏弹性流体孔隙介质纵波速度预测方法，其特征在于，所述基于孔隙介质弹性波传播特征获取黏弹性流体BISQ模型的波动方程，包括：2CN115774286A权利要求书2/2页2式中，b＝ηφ/κ，ρ1＝(1‑φ)ρs‑ρa，ρ2＝φρfl‑ρa。5.根据权利要求4所述的一种含黏弹性流体孔隙介质纵波速度预测方法，其特征在于，所述基于所述黏弹性流体BISQ模型的波动方程获取纵波的克里斯托弗尔方程，包括：(1)获取固相位移及流相位移：i(kx‑ωt)u＝C1e；i(kx‑ωt)U＝C2e；(2)基于(1)中固相位移及流相位移代入所述黏弹性流体BISQ模型的波动方程，获取纵波的克里斯托弗尔方程为：6.根据权利要求4所述的一种含黏弹性流体孔隙介质纵波速度预测方法，其特征在于，所述基于所述纵波的克里斯托弗尔方程求解复波数k，包括：基于纵波的克里斯托弗尔方程的行列式为0求解复波数k。7.根据权利要求4所述的一种含黏弹性流体孔隙介质纵波速度预测方法，其特征在于，所述基于所述复波数k与波速V及衰减Q‑1之间的关系获取纵波速度和衰减预测值，包括：8.基于权利要求1‑7任一所述纵波速度预测方法在储层油气勘探开发中的应用。3CN115774286A说明书1/8页一种含黏弹性流体孔隙介质纵波速度预测方法及其应用技术领域[0001]本发明涉及地震岩石物理领域，具体涉及一种含黏弹性流体孔隙介质纵波速度预测方法及其应用。背景技术[0002]孔隙介质的弹性波传播理论在油气勘探领域具有非常重要的理论和实际指导意义。弹性波传播特性与储层的物理性质密切相关。理解储层的弹性波波传播特性有利于更加明确的认识孔隙介质的基本特性。Biot(Biot,1956a,b,1962)提出了研究双相介质弹性波的动力学方程，描述了弹性波在饱和流体孔