岩石物理模型在横波速度估算中的应用.pdf

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1、第51卷第1期石油物探V01．51，No．12012年1月GE0PHYSICALPROSPECTINGF0RPETR0LEUMJan．，2012文章编号：1000—1441(2012)01—0065—06岩石物理模型在横波速度估算中的应用谢月芳，张纪(中国石油化工股份有限公司上海海洋油气分公司研究院，上海200120)摘要：岩石物理模型是进行岩石物理研究、求取横波速度的重要基础。利用xu_white砂泥岩混合模型，通过岩心测试数据、纵波和密度曲线、泥质百分含量及孔隙度测量得到岩石骨架的体积模量和剪切模量，然后计算不同流体及流体饱和度下岩石的有效弹性模量，进而计算出纵、横波速度。经

2、过与实测密度、纵波资料的对比，调整参数循环迭代计算，得到最终横波速度。利用岩石物理模型估算横波速度，解决了平湖油气田放鹤亭构造常规测井缺乏横波资料的难题，为AVO正演模拟、叠前AV0／AVA同步反演提供了可靠的基础数据。关键词：岩石物理模型；Xu—white模型；横波速度估算；AV0正演模拟DOI：10．3969／j．issn．1000—1441．2012．01．009中图分类号：P631．4文献标识码：A岩石物理是地震储层研究和油气检测的理岩性和孔隙流体识别提供了重要信息，还是叠论基础。岩石物理不仅为地震数据提取岩性、孔前地震反演和AVO属性处理中必不可少的隙度和流体成分等参数

3、提供了基础，还是研究地资料。震响应特征、岩石弹性参数、速度、密度与流体关系的基础。1横波速度估算方法原理岩石物理模型是进行岩石物理研究的重要基础。Gassmann建立了反映速度和孔隙度以及孔利用岩石物理模型估算横波速度时，应充分隙流体模量相互关系的Gassmann方程，是岩石物考虑砂泥岩地层中泥质砂岩的岩石基质性质、泥理模型中广泛应用的经典理论模型_14]。Gas—质含量、孔隙度和孔隙形状及孔隙饱和流体性质smann方程利用固体基质颗粒、骨架、孔隙流体的对岩石速度的影响，可采用Xu-White模型。该模体积模量、骨架剪切模量以及孔隙度来计算饱和孔型主要与泥质百分含量和总孔隙度有关

4、[5]。泥质隙流体介质的密度、纵波速度和横波速度。1974百分含量由测井伽马曲线求得，并由钻井岩心资料年，Kuster等[2]基于波散射理论，考虑复杂地质体标定。弹性性质、体积百分比和形状的影响，确定了地震利用Xu—White模型估算横波时，首先进行基波在双相介质中传播时岩石的等效弹性模量。砂’于加权平均法的密度重建，反演出砂岩、泥岩和流岩的声波速度受孔隙度和泥质含量影响很大，为利体的密度，并构建出总孔隙度。在此基础上，利用用砂岩和泥岩的孔隙度和泥质含量这两种重要岩Kuster-Toks6z模型求取岩石骨架弹性模量，然后石性质，1996年，Xu等[5]结合Gassmann方程和基

5、于Gassmann方程计算饱和孔隙流体岩石的等Kuster-Toks6z方程及差分等效介质理论(DEM)效体积模量和剪切模量，并进一步计算纵波速度和提出了一种利用孔隙度和泥质含量估算泥质砂岩横波速度[8。。。。通过构建初始岩石物理模型，利用纵、横波速度的方法，即砂泥岩混合模型[1]。Xu_已知的密度曲线、纵波曲线，经钻井测试和岩心资White模型充分考虑了泥质砂岩中岩石基质性质、料约束，比较计算值与实测值的误差，从而计算出泥质含量、孔隙度、孔隙形状和孔隙饱含流体性质与实际地质情况相近的横波速度。对岩石速度的影响。因此Xu-White模型适用于基于DEM理论的Kuster-Toks

6、6z方程，假设泥质砂岩的纵、横波速度计算。岩石骨架的泊松比近似常量，可得出岩石骨架的体在油气勘探中，大多数常规测井缺少横波速积模量和剪切模量的近似简化式[1：度资料，难以建立地震响应特征、岩石弹性参数与岩石孔隙流体之间的关系，也限制了弹性阻抗收稿日期：2010—11—29；改回日期：2011—11一O3。反演技术的应用。因此，横波速度反演是岩石物作者简介：谢月芳(1g66一)，女，高级工程师，现主要从事岩石物理、理模型研究的主要内容之一。横波速度为储层储层反演及储层预测方面的研究工作。66石油物探第51卷Kd()一K(1—)(1)一(5)d()一m(1—)(2)式中：Ka()和(

7、)分别为岩石骨架的体积模量s一^J(6)和剪切模量；K和分别为岩石基质的体积模量和剪切模量；为总孑L隙度；P和q为与岩石孔隙扁率有关而与孔隙度无关的系数，可根据其孔隙2横波速度的实际估算形状(圆形、扁形、针状等)利用Kuster-Toks6z方程计算得到。在实际岩石物理横波速度估算中，首先利用区通过求取岩石骨架弹性模量，再结合Gasss-域已知井纵、横波速度拟合的Greenberg-Castagnamann方程进行饱和流体岩石体积模量和剪切模公式计算初始横波速度，或者利用工区内已