一種橫波速度的估算方法及裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本申請涉及巖石物理技術領域，特別涉及一種橫波速度的估算方法及裝置。
【背景技術】
[0002] 橫波資料是儲層評價和流體識別的重要信息，常規聲波測井資料中往往缺少橫波 資料，因此必須利用已有測井資料，結合巖石物理模型估算可靠的橫波信息。最初的橫波估 算始于對巖石物理測試數據進行分析，早期研究結果發現：巖石的橫波速度與巖石基質、孔 隙度、孔隙形狀（扁率）、泥質含量、壓力等因素有關，對孔隙度和泥質含量較為敏感，因此 在橫波估算過程中必須綜合考慮以上因素。
[0003] 常用的橫波速度估算方法可分為兩大類：
[0004] 1、基于巖石物理經驗關系式的估算方法，如GreenBerg和Castagna等提出的縱、 橫波速度關系式；Eberhart-Phillips提出的橫波速度與孔隙度、黏土礦物體積含量和地 層有效壓力關系式。該方法估算的橫波速度受地域差異影響較大，因此精度較低。
[0005] 2、基于巖石物理模型的預測方法，如Xu-White模型、Gassmann模型、等效介質理 論模型及Pride模型。
[0006] 以上方法中，應用較為廣泛的是Xu-White模型，該模型考慮了巖石基質性質、孔 隙度、孔隙形狀對橫波速度的影響。基于Xu-White模型的速度預測方式包括：（1)橫波速度 正演預測，將Kuster-Toksz方程或微分等效介質模型（DEM)與Gassmann模型相結合預測 低頻飽和巖石速度，這種預測方式受基質礦物模量、孔隙度和泥質含量的預測精度影響較 大；（2)基于Xu-White模型的縱、橫波速度測井約束反演，利用不同目標函數來約束進行迭 代計算，直到反演縱波速度與測量值的誤差在允許范圍內，從而確定最優巖石物理參數，進 而反演橫波速度，由于該方法的目標函數反演的參數過多，而且同樣需要確定基質礦物模 量，因此多解性較強；（3)基于自適應基質礦物等效彈性模量反演的橫波速度估算方法，該 方法解決了基于Xu-White模型估算橫波速度時基質礦物等效彈性模量很難估算的問題， 但是該方法在彈性模量反演中僅采用測井縱波作為約束條件，這樣做缺點在于：一方面由 于反演過程中約束條件不夠直接導致了估算的基質礦物體積模量和剪切模量具有很強的 多解性，從而影響橫波估算的可靠性；另一方面由于約束條件本身來至測井資料，單個約束 條件很難避免測量誤差對橫波估算結果的影響。
[0007] 因此，合理有效預測基質礦物體積模量和剪切模量是橫波速度估算的關鍵。由于 基質礦物模量受成巖作用、成巖后生改造作用、地層壓力、溫度、巖性等綜合影響，造成同一 基質礦物模量在不同地區差異較大。現有基質礦物模量預測方法包括：（1)基于巖石物理 測試分析近似公式，通過實驗室測量巖石骨架或者飽和流體巖石參數，采用巖石骨架一基 質礦物模量或孔隙度一飽和巖石壓縮系數近似公式計算基質礦物模量，該方法的測試分析 成本昂貴，估算結果精度受近似公式影響較大；（2)等效介質理論法，該方法采用VRH模型 進行計算，需已知巖石組分的基質礦物模量和體積百分比含量，由于巖石各組分的基質礦 物模量和體積百分比含量估算不準確，且地區差異較大，因此導致計算結果誤差較大；(3) 直接統計法，選取巖石物性較均勻的地層，根據測井資料進行簡單平均，從而獲取基質礦物 模量，該方法對于物性非均勻，巖石結構復雜的地層，誤差較大；(4)多元擬合法，利用測井 數據，按照基質礦物模量、孔隙度、泥質含量、有效壓力和溫度的多元函數關系式進行擬合， 由于很難在測井數據中獲得對應的有效壓力和溫度數據，因此該方法實用性不強；（5)基 質礦物體積模量自適應提取法，適用于已知橫波速度條件下反演基質礦物體積模量，由于 橫波速度和基質礦物剪切模量是配對關系，這與橫波速度預測相矛盾；(6)自適應基質礦 物等效彈性模量反演法，采用單參數作為約束條件導致反演的基質礦物等效彈性模量多解 性強，并且僅用測井縱波作為約束條件很難避免測量誤差，因此該方法反演的基質礦物等 效彈性模量受測井縱波影響較大。
[0008] 應該注意，上面對技術背景的介紹只是為了方便對本申請的技術方案進行清楚、 完整的說明，并方便本領域技術人員的理解而闡述的。不能僅僅因為這些方案在本申請的
【背景技術】部分進行了闡述而認為上述技術方案為本領域技術人員所公知。
【發明內容】
[0009] 本申請實施例的目的在于提供一種橫波速度的估算方法及裝置，能夠方便、精確 地估算復雜儲層的橫波速度。
[0010] 本申請實施例提供的一種橫波速度的估算方法及裝置是這樣實現的：
[0011] -種橫波速度的估算方法，包括：
[0012] 獲取測井數據，所述測井數據至少包括縱波速度、密度、孔隙度、含水飽和度以及 泥質含量；
[0013] 根據所述測井數據中的縱波速度估算橫波速度，得到橫波速度的初始預估值；
[0014] 根據所述測井數據中的縱波速度、密度以及所述的橫波速度的初始預估值，確定 飽和巖石體積模量的初始值；
[0015] 在所述飽和巖石體積模量的初始值以及所述測井數據中的孔隙度的基礎上，確定 基質礦物體積模量的取值范圍和干巖石泊松比的取值范圍；
[0016] 在所述基質礦物體積模量的取值范圍和干巖石泊松比的取值范圍內確定所述基 質礦物體積模量和干巖石泊松比的最優值；
[0017] 在所述基質礦物體積模量和干巖石泊松比的最優值以及所述測井數據中的孔隙 度的基礎上，求得基質礦物剪切模量的預估值；
[0018] 根據所述基質礦物剪切模量的預估值、所述測井數據中的孔隙度以及泥質含量， 確定干巖石剪切模量的取值范圍；
[0019] 在所述干巖石剪切模量的取值范圍內確定所述干巖石剪切模量的最優值；
[0020] 根據所述干巖石剪切模量的最優值以及所述測井數據中的密度估算橫波速度。
[0021] -種橫波速度的估算裝置，所述裝置包括：
[0022] 測井數據獲取單元，用來獲取測井數據，所述測井數據至少包括縱波速度、密度、 孔隙度、含水飽和度以及泥質含量；
[0023] 橫波速度初始預估單元，用來根據所述測井數據中的縱波速度估算橫波速度，得 到橫波速度的初始預估值；
[0024] 飽和巖石體積模量初始值確定單元，用來根據所述測井數據中的縱波速度、密度 以及所述的橫波速度的初始預估值，確定飽和巖石體積模量的初始值；
[0025] 第一取值范圍確定單元，用來在所述飽和巖石體積模量的初始值以及所述測井數 據中的孔隙度的基礎上，確定基質礦物體積模量的取值范圍和干巖石泊松比的取值范圍；
[0026] 第一最優值確定單元，用來在所述基質礦物體積模量的取值范圍和干巖石泊松比 的取值范圍內確定所述基質礦物體積模量和干巖石泊松比的最優值；
[0027] 基質礦物剪切模量預估值求取單元，用來在所述基質礦物體積模量和干巖石泊松 比的最優值以及所述測井數據中的孔隙度的基礎上，求得基質礦物剪切模量的預估值；
[0028] 第二取值范圍確定單元，用來根據所述基質礦物體積模量的最優值、所述基質礦 物剪切模量的預估值、所述測井數據中的孔隙度以及泥質含量，確定干巖石剪切模量的取 值范圍；
[0029] 第二最優值確定單元，用來在所述干巖石剪切模量的取值范圍內確定所述干巖石 剪切模量的最優值；
[0030] 橫波速度估算單元，用來根據所述干巖石剪切模量的最優值以及所述測井數據中 的密度估算橫波速度。
[0031] 本申請實施例提供的一種橫波速度估算方法及裝置，通過測井數據中縱波速度和 密度的聯合約束來動態估算基質礦物的體積模量和剪切模量，進而結合巖石物理模型來估 算復雜儲層的橫波速度，減少了基質礦物體積模量和剪切模量估算的多解性，降低了由于 單一井曲線測量導致的誤差，保證了橫波速度估算結果的可靠性。本申請實施例估算出的 橫波速度和現有技術所估算的橫波速度相比，更加接近實測值。
[0032] 參照后文的說明和附圖，詳細公開了本申請的特定實施方式，指明了本申請的原 理可以被采用的方式。應該理解，本申請的實施方式在范圍上并不因而受到限制。在所附 權利要求的精神和條款的范圍內，本申請的實施方式包括許多改變、修改和等同。
[0033] 針對一種實施方式描述和/或示出的特征可以以相同或類似的方式在一個或更 多個其它實施方式中使用，與其它實施方式中的特征相組合，或替代其它實施方式中的特 征。
[0034] 應該強調，術語"包括/包含"在本文使用時指特征、整件、步驟或組件的存在，但 并不排除一個或更多個其它特征、整件、步驟或組件的存在或附加。
【附圖說明】
[0035] 所包括的附圖用來提供對本申請實施例的進一步的理解，其構成了說明書的一部 分，用于例示本申請的實施方式，并