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    重庆时时彩后一一码: 基于椭球体双重孔隙模型的岩石纵波速度预测方法.pdf

    摘要
    申请专利号:

    重庆时时彩单双窍门 www.4mum.com.cn CN201410123957.5

    申请日:

    2014.03.28

    公开号:

    CN103984027A

    公开日:

    2014.08.13

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G01V 1/50申请日:20140328|||公开
    IPC分类号: G01V1/50 主分类号: G01V1/50
    申请人: 清华大学; 中国石油天然气股份有限公司勘探开发研究院
    发明人: 孙卫涛; 刘嘉玮; 巴晶
    地址: 100084 北京市海淀区北京100084-82信箱
    优先权:
    专利代理机构: 深圳市鼎言知识产权代理有限公司 44311 代理人: 哈达
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201410123957.5

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2017.02.15|||2014.09.10|||2014.08.13

    法律状态类型:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明提供一种基于椭球体双重孔隙模型的岩石纵波速度预测方法,包括以下步骤:通过获取测井数据,实验观测数据,得到岩石物理参数,并生成岩石的干骨架模型和孔隙流体模型;建立双重孔隙介质椭球斑块饱和模型,并计算孔隙介质的势能/动能,以及内嵌入体中流体的动能和耗散方程,推导出拉格朗日方程组,并求取纵横波速度;根据平面波分析方法,得到波动方程的频散关系,并得到纵波速度频散和衰减计算公式。本发明提高了岩石纵波速度的预测准确性。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  一种基于椭球体双重孔隙模型的岩石纵波速度预测方法,包括以下步骤:步骤S10,通过获取测井数据和实验观测数据,得到岩石物理参数,并生成岩石的干骨架模型和孔隙流体模型;
    步骤S20,以岩石的干骨架模型和孔隙流体模型为基础,建立双重孔隙介质椭球斑块饱和模型,所述双重孔隙介质椭球斑块饱和模型包括三层具有不同孔隙度和不同流体饱和的椭球壳区域模型,每层球壳代表具有不同孔隙特征和不同流体特征的区域,并计算孔隙介质的势能/动能,以及内嵌入体中流体的动能和耗散方程,推导出拉格朗日方程组,并求取纵横波速度;
    步骤S30,根据平面波分析方法,获得波动方程的频散关系,并得到纵波速度频散和衰减计算公式。

    2.  如权利要求1所述的基于椭球体双重孔隙模型的岩石纵波速度预测方法,其特征在于,所述岩石物理参数包括岩石的矿物成分、矿物体积比率、渗透率、孔隙率、泥质含量,以及孔隙中的流体数据包括流体的密度、粘性、弹性模量。

    3.  如权利要求2所述的基于椭球体双重孔隙模型的岩石纵波速度预测方法,其特征在于,岩石物理参数由目标区域的地质报告、测井资料、岩芯切片、地层的温度、压力、矿化度信息获得。

    4.  如权利要求3所述的基于椭球体双重孔隙模型的岩石纵波速度预测方法,其特征在于,所述岩石本身的等效弹性模量采用Voigt-Reuss-Hill平均模型计算:
    MVRH=12(Σi=1nviMi+1/Σi=1nviMi);]]>
    其中:
    MVRH:岩石本身的等效弹性模量;
    vi:第i种矿物的体积率;
    Mi:第i种矿物的弹性模量;
    n:岩石中矿物的总种类数;
    采用Pride半经验性的公式来计算干骨架的等效体积模量和剪切模量:
    Kb=1-φ1+Ks,μb=1-φ1+c'φμs;]]>
    Kb,μb:岩石干骨架的体积模量和剪切模量;
    Ks,μs:岩石基质的体积模量和剪切模量;
    φ:岩石的孔隙度;
    c,c′:为经验性参数,与岩石的固结程度有关。

    5.  如权利要求1所述的基于椭球体双重孔隙模型的岩石纵波速度预测方法,其特征在于,所述椭球斑块饱和模型包含双重孔隙和双重流体,以模拟固体骨架非均匀性和流体非均匀性同时存在的情况。

    6.  如权利要求5所述的基于椭球体双重孔隙模型的岩石纵波速度预测方法,其特征在于,所述椭球体斑块模型的波动方程建立包括以下步骤:
    步骤S21,获取椭球形嵌入体内部的流体速度特征,对双重孔隙介质中流体动能函数、耗散函数进行求取。
    步骤S22,通过哈密顿原理和拉格朗日方程,建立双重孔隙介质的波动方程。

    7.  如权利要求6所述的基于椭球体双重孔隙模型的岩石纵波速度预测方法,其特征在于,所述椭球斑块饱和系统为一三层椭球体斑块饱和模型,其动能函数为:
    T=12Σi=13ρ00u·i2+Σi=13Σm=13ρ0mu·iU·i(m)+12Σi=13Σm=13ρmmU·i(m)2+TL;]]>
    其中m=1,2,3表示三层球壳的不同区域,表示第m类孔隙区域内的流体空间位移分量,u1,u2,u3表示固体位移分量,ρ00=ρ0-Σm=13(ρm-ρmm),]]>ρ0m=ρm-ρmm,ρm=φmρfm,ρmm=ρ‾mφm2,]]>ρ‾m=ρfma2;]]>ρfm表示三层斑块模型中第m区域的流体密度,a是与孔隙几何特征有关的系数;φ为岩石总的孔隙度,vm分别表示分别表示三个区域所占体积比,φm分别表示三个区域内部的局部孔隙度;
    TL是双重孔隙之间的差异引起的局部流动动能:
    TL=124πρf1a102φ1φ22+ζ·12E+ρf218φ10φ20a102φ1φ22(1+b102a102+c102a102)ζ·12+{-ρf2+ρf3φ20φ30[1-(φ1φ10+φ2φ20)1/3]}118(1+b102a102+c102a102)a202φ20φ32(φ1φ10+φ2φ20)ζ·22;]]>
    其中,ζ为局域流流动造成的体应变增量,表示随时间的变化率,a10,b10,c10是椭球体初始主轴半径,E是与椭球体积分有关的项:


    8.  如权利要求6所述的基于椭球体双重孔隙模型的岩石纵波速度预测方法,其特征在于,所述双重孔隙介质的耗散函数为:
    D=12Σm=13bmΣi=13(U·i(m)-u·i)2DL;]]>
    其中是耗散系数,ηm,κm,vm分别是第m层区域的流体粘性、固体骨架渗透率和第m层区域所占体积比;DL为局域流振荡引起的耗散函数,其形式为:
    DL=124πη1k1a102φ10φ1φ22ζ·12E+118η2k2a102φ10φ1φ22(1+b102a102+c102a102)ζ·12+118{-η2k2+η3k3[1-(φ1φ10+φ2φ20)1/3]}(1+b102a102+c102a102)a202(φ1φ10+φ2φ20)φ202φ32ζ·22.]]>

    9.  如权利要求8所述的基于椭球体双重空隙模型的岩石纵波速度的预测方法,其特征在于,所述波动方程即Biot-Rayleigh方程组为:
    N▿2u+(A+N)▿I1+Q1▿(ξ1-φ2ζ1)+Q2▿(ξ2+φ1ζ1-φ3ζ2)+Q3▿(ξ3+φ2ζ2)=ρ00u··+Σm=13[ρ0mU··(m)+bm(u·-U·(m))];]]>
    Q1▿I1+R1▿(ξ1-φ2ζ1)=ρ01u··+ρ11U··(1)+b1(U·(1)-u·);]]>Q2▿I2+R2▿(ξ2φ1ζ1-φ3ζ2)=ρ02u··+ρ22U··(2)+b2(U·(2)-u·);]]>
    Q3▿I1+R3▿(ξ3-φ2ζ2)=ρ03u··+ρ33U··(3)+b3(U·(3)-u·);]]>φ2Q1I1+φ2R1(ξ1-φ2ζ1)-φ1Q2I1-φ1R2(ξ2+φ1ζ1-φ3ζ2)=-α1ζ··1-β1ζ·1;]]>
    φ3Q2I1+φ3R2(ξ2-φ1ζ1-φ3ζ2)-φ2Q3I1-φ2R3(ξ3+φ2ζ2)=-α2ζ··2-β2ζ·2;]]>
    其中:
    α1=ρf112πa102φ1φ22E+ρf29φ10φ20φ1φ22a102(1+b102a102+c102a102);]]>
    β1=112πη1k1a102φ10φ1φ22E+19η2k2a102φ10φ1φ22(1+b102a102+c102a102);]]>
    α2=19{-ρf2+ρf3φ20φ30[1-(φ1φ10+φ2φ20)1/3]}(1+b102a102+c102a102)a202φ20φ32(φ1φ10+φ2φ20);]]>
    β2=19{-η2k2+η3k3[1-(φ1φ10+φ2φ20)1/3]}(1+b102a102+c102a102)a202(φ1φ10+φ2φ20)φ202φ32.]]>

    10.  如权利要求9所述的基于椭球体双重孔隙模型的岩石纵波速度预测方法,其特征在于,通过将ei(ωt-kx)代入波动方程获得纵波速度频散及纵波速度频散和衰减,所述纵波速度频散的预测公式为衰减预测公式Im和Re表示虚部和实部,k为波数和ω为角频率。

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    基于 椭球 双重 孔隙 模型 岩石 纵波 速度 预测 方法
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