專利名稱：基于三重條件約束的雙相介質(zhì)avo正演方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及勘探地球物理領(lǐng)域中的AV0(Amplitude Versus Offset,振幅隨炮檢距變化)正演問題，是ー種基于三重條件約束的雙相介質(zhì)AVO正演方法，用于解決常規(guī)的雙相介質(zhì)AVO正演方法中巖石的巖石物理參數(shù)難以準確設(shè)定的問題，有效地提高雙相介質(zhì)AVO正演方法的精度和可靠性。
背景技術(shù)：
雙相介質(zhì)是由固體巖石和孔隙中的流體共同組成的介質(zhì)，其能準確地描述實際的地層結(jié)構(gòu)及性質(zhì)?；诔Ｒ?guī)的雙相介質(zhì)理論(Biot，1956 ;Geertsma，1961)，王尚旭(1990)推導了類似Zoeppritz方程的雙相介質(zhì)的反射和透射系數(shù)方程組，奠定了雙相介質(zhì)AVO正演的基礎(chǔ)；牟永光(1996)在王尚旭(1990)的研究結(jié)果的基礎(chǔ)上，推導了油氣儲層與上覆蓋層之間分界面上的反射和透射系數(shù)方程組，為雙相介質(zhì)AVO的實際應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)；雍學善(2006)在牟永光(1996)的研究結(jié)果的基礎(chǔ)上，推導了雙相/雙相分界面、単相/雙相分界面、雙相/単相分界面、単相/単相分界面等4種類型分界面的反射和透射系數(shù)方程組，為雙相介質(zhì)AVO正演走向?qū)嵱眠M行了有益的探索；肖思和(2009)采用雍學善(2006)的研究結(jié)果在川西新場氣田進行了實際應(yīng)用，在須四段儲層獲得了較好的實際應(yīng)用(氣、水的識別)效果。綜上所述，目前對于雙相介質(zhì)AVO正演所需要的反射和透射系數(shù)方程組已經(jīng)非常完善，可以滿足實際應(yīng)用的需求。但是其難點問題就在于求解“反射和透射系數(shù)方程組”，例如，王尚旭(1990)的方程組需要設(shè)定6個雙相介質(zhì)的參數(shù)(0 n、。22、O 12, Y11, Y22, Y12),牟永光(1996)的方程組需要設(shè)定10個雙相介質(zhì)的參數(shù)(A、N、Q、R、P11, P22, P12、mi、m2、V2)，制約了方程組的實際應(yīng)用。值得注意的是，雍學善(2006)基于巖石的巖石物理參數(shù)(基質(zhì)礦物和巖石骨架的彈性參數(shù))反演，建立了雙相介質(zhì)參數(shù)(A、N、Q、R、Pn、P22、P12、Hi1、m2、V2)與縱波速度、橫波速度、密度、孔隙度、流體的速度和密度之間的關(guān)系式，其優(yōu)點是輸入的參數(shù)具有明確的物理意義且容易設(shè)定，其缺陷是采用自洽理論(Berryman，1995)進行反演計算，需要同時反演基質(zhì)礦物和巖石骨架的彈性參數(shù)，計算精度和可靠性低。隨后，肖思和(2009)在雍學善(2006)的研究基礎(chǔ)上增加了巖石骨架的彈性參數(shù)的輸入，其優(yōu)點是僅需要反演基質(zhì)礦物的體積模量，降低了反演的多解性，其缺陷是仍采用自治理論(只能計算4類特殊的孔隙類型球形、針狀、盤狀、硬幣狀)進行反演計算，計算精度較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的示例性實施例的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述的和/或其他的問題。因此，本發(fā)明的示例性實施例提出了一種基于三重條件約束的雙相介質(zhì)AVO正演方法。根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，所述基于三重條件約束的雙相介質(zhì)AVO正演方法可以包括下述步驟(I)輸入縱波速度VP、橫波速度Vs、密度P、孔隙度小，設(shè)定巖石的基質(zhì)礦物的體積模量Ktl和剪切模量Utl、孔隙流體的密度0{和速度ソ{、孔隙扁率a的取值范圍和増量，從而根據(jù)輸入的縱波速度VP、橫波速度Vs、密度P來計算流體飽和巖石的體積模量Ksat，其計算式為下面的式I :
權(quán)利要求
1.一種基于三重條件約束的雙相介質(zhì)AVO正演方法，其特征在于，所述基于三重條件約束的雙相介質(zhì)AVO正演方法包括下述步驟 (1)輸入縱波速度VP、橫波速度Vs、密度P、孔隙度0，設(shè)定巖石的基質(zhì)礦物的體積模量Ktl和剪切模量Utl、孔隙流體的密度Pf和速度Vf、孔隙扁率a的取值范圍和增量，從而根據(jù)輸入的縱波速度VP、橫波速度Vs、密度P來計算流體飽和巖石的體積模量Ksat，其計算式為下面的式I :
2.如權(quán)利要求I所述的基于三重條件約束的雙相介質(zhì)AVO正演方法，其特征在于，基于測井來得到將被輸入的縱波速度VP、橫波速度Vs、密度P、孔隙度Φ。
3.如權(quán)利要求I所述的基于三重條件約束的雙相介質(zhì)AVO正演方法，其特征在于，參考巖石物理測試資料來設(shè)定巖石的基質(zhì)礦物的體積模量Ktl和剪切模量μ C1、孔隙流體的密度Pf和速度Vf、孔隙扁率α的取值范圍和增量。
4.如權(quán)利要求3所述的基于三重條件約束的雙相介質(zhì)AVO正演方法，其特征在于，孔隙扁率α的取值范圍為O. 001 O. 8，孔隙扁率α的增量為-O. 001或-O. 005。
5.如權(quán)利要求I所述的基于三重條件約束的雙相介質(zhì)AVO正演方法，其特征在于，孔隙扁率α的初始值被設(shè)定為其取值范圍的最大值。
6.如權(quán)利要求5所述的基于三重條件約束的雙相介質(zhì)AVO正演方法，其特征在于，通過將當前的孔隙扁率α的值與增量相加的結(jié)果作為新的孔隙扁率α的值，來重新設(shè)定孔隙扁率Ct的值。
7.如權(quán)利要求I所述的基于三重條件約束的雙相介質(zhì)AVO正演方法，其特征在于，所述基于三重條件約束的雙相介質(zhì)AVO正演方法還包括 (7)基于步驟(2) 步驟(6)反演得到的孔隙扁率α來計算雙相介質(zhì)的參數(shù)。
8.如權(quán)利要求7所述的基于三重條件約束的雙相介質(zhì)AVO正演方法，其特征在于，采用Xu-White模型計算巖石骨架的體積模量K&y，其計算式為上面的式2 式5，并采用Geertsma (1961)公式和Biot (1956)方程,來計算雙相介質(zhì)的參數(shù)A、N、Q、R、P n> P 22> P 12、IiipmyV2,其中， A、N的計算式為下面的式13:
9.如權(quán)利要求7或權(quán)利要求8所述的基于三重條件約束的雙相介質(zhì)AVO正演方法，其特征在于，所述基于三重條件約束的雙相介質(zhì)AVO正演方法還包括 (8)基于步驟(7)計算得到的雙相介質(zhì)的參數(shù)，計算雙相介質(zhì)模型的反射和透射系數(shù)。
10.如權(quán)利要求9所述的基于三重條件約束的雙相介質(zhì)AVO正演方法，其特征在于，采用牟永光(1996)和雍學善(2006)的反射和透射系數(shù)方程組，來計算雙相介質(zhì)與雙相介質(zhì)的分界面的反射系數(shù)和透射系數(shù)、單相介質(zhì)與雙相介質(zhì)的分界面的反射系數(shù)和透射系數(shù)、雙相介質(zhì)與單相介質(zhì)的分界面的反射系數(shù)和透射系數(shù)中的至少一種。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種基于三重條件約束的雙相介質(zhì)AVO正演方法。所述基于三重條件約束的雙相介質(zhì)AVO正演方法包括(1)計算流體飽和巖石的體積模量；(2)設(shè)定孔隙扁率的值；(3)計算巖石骨架的體積模量，并采用第1個條件進行約束；(4)計算雙相介質(zhì)的彈性參數(shù)；(5)計算Biot(1956)方程的2個根，并采用第2個條件進行約束；(6)計算慢縱波速度，并采用第3個約束條件進行約束；(7)計算巖石骨架的體積模量，并計算雙相介質(zhì)的參數(shù)；(8)計算雙相介質(zhì)模型的反射和透射系數(shù)。因此，通過選取巖石的孔隙扁率為對象，采用三重條件進行約束反演，從而有效地提高了反演的精度和可靠性。
文檔編號G01V1/28GK102768367SQ20121022918
公開日2012年11月7日 申請日期2012年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月4日
發(fā)明者吳秋波, 張洞君, 李忠, 洪余剛, 熊曉軍, 符志國, 賀振華, 鄒文, 陳愛萍, 黃東山 申請人:中國石油集團川慶鉆探工程有限公司地球物理勘探公司