一種計(jì)算異常地層壓力的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及地球物理技術(shù)領(lǐng)域，尤指一種利用地球物理技術(shù)計(jì)算地層壓力的一種 計(jì)算異常地層壓力的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 自1968年P(guān)ennebaker發(fā)表文章論述利用地震資料預(yù)測(cè)異常壓力以來(lái)，利用地球 物理技術(shù)進(jìn)行壓力預(yù)測(cè)的精度在逐步提高。但是目前僅僅應(yīng)用縱波速度檢測(cè)超壓帶，有時(shí) 會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。因?yàn)榭v波速度的降低并不是唯一由超壓帶引起的，含氣層的縱波速度也會(huì)是 很低的。因此，在頁(yè)巖氣等含氣地層壓力的識(shí)別中，僅僅利用縱波速度不能區(qū)別低速層是含 氣層還是超壓帶。
[0003] 因此，當(dāng)前亟需一種新的計(jì)算異常地層壓力的方法，用以提高頁(yè)巖氣等含氣儲(chǔ)層 中地層壓力預(yù)測(cè)的精度，消除地層中含氣對(duì)地層速度的影響，建立地層速度與有效應(yīng)力之 間的高精度模型。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種通過(guò)從楊氏模量和體積模量的定義出發(fā)結(jié)合 波動(dòng)方程推導(dǎo)了有效應(yīng)力與縱橫波速度之間的關(guān)系，開(kāi)發(fā)出彈性模量加權(quán)法來(lái)計(jì)算地層壓 力的方法。而具體方法如下：
[0005] 本發(fā)明提供一種計(jì)算異常地層壓力方法，所述方法包括：
[0006] 通過(guò)楊氏模量與縱橫波速度之間的關(guān)系獲得第一有效應(yīng)力；
[0007] 通過(guò)體積模量與縱橫波速度之間的關(guān)系獲得第二有效應(yīng)力；
[0008] 對(duì)所述第一有效應(yīng)力與所述第二有效應(yīng)力加權(quán)平均，獲得最終有效應(yīng)力結(jié)果；
[0009] 根據(jù)最終有效應(yīng)力結(jié)果，利用有效應(yīng)力定理確定異常壓力地層段。
[0010] 本發(fā)明的一種計(jì)算異常地層壓力的方法更進(jìn)一步包括：所述通過(guò)楊氏模量與縱橫 波速度之間的關(guān)系獲得第一有效應(yīng)力包括：
[0011] 根據(jù)巖石物理特征與楊氏模量、縱橫波速度之間的關(guān)系獲得以下關(guān)系式：
[0012]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種計(jì)算異常地層壓力的方法，其特征在于，所述方法包括： 通過(guò)楊氏模量與縱橫波速度之間的關(guān)系獲得第一有效應(yīng)力； 通過(guò)體積模量與縱橫波速度之間的關(guān)系獲得第二有效應(yīng)力； 對(duì)所述第一有效應(yīng)力與所述第二有效應(yīng)力加權(quán)平均，獲得最終有效應(yīng)力結(jié)果； 根據(jù)最終有效應(yīng)力結(jié)果，利用有效應(yīng)力定理確定異常壓力地層段。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述通過(guò)楊氏模量與縱橫波速度之間的 關(guān)系獲得第一有效應(yīng)力包括： 結(jié)合巖石物理特征與楊氏模量、縱橫波速度之間的關(guān)系獲得以下關(guān)系式：
其中：E表不楊氏模量；p、Vp和Vs分別表不巖石骨架的密 度、縱波速度和橫波速度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述通過(guò)楊氏模量與縱橫波速度之間的 關(guān)系獲得第一有效應(yīng)力包括： 根據(jù)楊氏模量的定義i
，獲得以下關(guān)系式：
其中〇E為第一有效應(yīng)力，AH/H為單位厚度壓縮 量，表不巖石骨架受有效應(yīng)力產(chǎn)生的應(yīng)變。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述通過(guò)體積模量與縱橫波速度之間的 關(guān)系獲得第二有效應(yīng)力包括： 根據(jù)巖石物理特征與體積模量、縱橫波速度之間的關(guān)系獲得以下關(guān)系式：
其中K表不體積模量；p、Vp和Vs分別表不巖石骨架的密度、 縱波速度和橫波速度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述通過(guò)體積模量與縱橫波速度之間的 關(guān)系獲得第二有效應(yīng)力包括： 根據(jù)體積模量的定義i
獲得以下關(guān)系式：
其中〇K為第二有效應(yīng)力，AH/H為單位厚度壓縮量。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，對(duì)所述第一有效應(yīng)力與所述第二有效應(yīng) 力加權(quán)平均，獲得最終有效應(yīng)力結(jié)果包括： 根據(jù)所述第一有效應(yīng)力與所述第二有效應(yīng)力與巖石骨架所承受的有效應(yīng)力，獲得以下 關(guān)系式： 〇=f〇E+(l-f)〇K，其中0為巖石骨架所承受的有效應(yīng)力，〇￡為利用楊氏模量計(jì)算求 得的有效應(yīng)力；〇K為利用體積模量計(jì)算求得的有效應(yīng)力；f為加權(quán)系數(shù)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述對(duì)所述第一有效應(yīng)力與所述第二有 效應(yīng)力加權(quán)平均還包括： 將第一有效應(yīng)力和第二有效應(yīng)力分別與現(xiàn)有實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)比對(duì)，然后擬合比對(duì)趨勢(shì)線并獲 得擬合系數(shù)。 按照彈性模量加權(quán)法的公式，分配加權(quán)系數(shù)給第一有效應(yīng)力進(jìn)而求得彈性模量加權(quán) 法計(jì)算的地層壓力系數(shù)，每一次分配的加權(quán)系數(shù)后計(jì)算的新的地層壓力參數(shù)與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)比 對(duì)，最終選擇一個(gè)擬合系數(shù)最高的加權(quán)系數(shù)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)最終有效應(yīng)力結(jié)果，利用有效應(yīng) 力定理確定異常壓力地層段包括： 根據(jù)最終有效應(yīng)力利用有效應(yīng)力定理求得地層壓力，并通過(guò)地層壓力與靜水壓力的比 值確定異常壓力地層段。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述通過(guò)地層壓力與靜水壓力的比值確 定異常壓力地層段還包括： 根據(jù)靜水壓力的定義，通過(guò)以下關(guān)系式：Pw=gPwh/103,其中Pw表示靜水壓力，單位為MPa;g表示重力加速度，無(wú)量綱；Pw表示地層水的相對(duì)密度，單位為g/cm3;h表示水柱高 度，單位為m，求得靜水壓力值，將所述靜水壓力與地層壓力作比較，根據(jù)其比較值確定異常 壓力地層段。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1-5所述的方法，其特征在于，所述縱橫波速度包括： 運(yùn)用疊后波阻抗反演和道積分約束的多屬性反演方法綜合預(yù)測(cè)縱、橫波速度。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述運(yùn)用疊后波阻抗反演還包括： 獲取測(cè)試數(shù)據(jù)，所述測(cè)試數(shù)據(jù)包括：波阻抗曲線、層位解釋結(jié)果和巖性信息；根據(jù)獲得 的測(cè)試數(shù)據(jù)確定初始波阻抗模型； 將地震道估計(jì)結(jié)果與實(shí)際地震道做比較，獲得剩余誤差值； 利用初始波阻抗模型反演，求得相關(guān)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)疊后波阻抗反演； 根據(jù)獲得的測(cè)試數(shù)據(jù)，分別建立區(qū)域縱波速度、橫波速度和密度與疊后波阻抗的擬合 關(guān)系式，將疊后波阻抗體分別轉(zhuǎn)換為縱波速度體、橫波速度體和密度體。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述道積分約束的多屬性反演具體方 式還包括： 獲取地震數(shù)據(jù)，進(jìn)行道積分反演； 將所述反演結(jié)果作為約束條件，進(jìn)行縱波速度、橫波速度和密度的多屬性反演。
【專利摘要】本發(fā)明是關(guān)于一種計(jì)算異常地層壓力的方法，所述的方法包括：通過(guò)楊氏模量與縱橫波速度之間的關(guān)系獲得第一有效應(yīng)力；通過(guò)體積模量與縱橫波速度之間的關(guān)系獲得第二有效應(yīng)力；對(duì)所述第一有效應(yīng)力與所述第二有效應(yīng)力加權(quán)平均，獲得最終有效應(yīng)力結(jié)果；根據(jù)最終有效應(yīng)力結(jié)果，利用有效應(yīng)力定理確定異常壓力地層段。本發(fā)明提供的方法，提高了地層壓力預(yù)測(cè)的精度，通過(guò)消除地層中含氣對(duì)地層速度的影響，進(jìn)而建立了地層速度與有效應(yīng)力之間的高精度模型，開(kāi)發(fā)了彈性模量加權(quán)法來(lái)預(yù)測(cè)地層壓力。
【IPC分類】G01V1-28
【公開(kāi)號(hào)】CN104698492
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310659646
【發(fā)明人】王斌, 雍學(xué)善, 潘建國(guó), 滕團(tuán)余, 黃玉, 尹路, 許多年, 曲永強(qiáng), 齊雯, 郭娟娟
【申請(qǐng)人】中國(guó)石油天然氣股份有限公司
【公開(kāi)日】2015年6月10日
【申請(qǐng)日】2013年12月9日