专利汇可以提供一种裂缝性储层的粘弹性参数提取方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 属于 勘探地球物理学 领域,涉及一种 碳 酸盐岩裂缝性储层粘弹性参数提取方法。该方法引入碳酸盐岩裂缝性储层 岩石 骨架的粘弹性和裂缝诱导的 各向异性 ,建立以品质因子、裂缝 密度 、裂缝张开度、裂缝产状为参数的裂缝性储层粘弹性等效介质模型;利用旋转交错网格高阶有限差分法进行 地震 波 场模拟,得到不同埋藏深度和不同构造 位置 处各种裂缝组合的正演记录;在 地震波 场传播机理分析的 基础 上,得到裂缝敏感性参数;依据裂缝敏感性参数对通过粘 声波 逆时偏移方法提取的高 精度 叠前地震方位 角 道集进行优化处理;利用优化处理后的叠前地震方位角道集提取碳酸盐岩裂缝性储层的粘弹性参数。本发明适用于碳酸盐岩裂缝性储层的裂缝检测。,下面是一种裂缝性储层的粘弹性参数提取方法专利的具体信息内容。
1.一种裂缝性储层粘弹性参数提取方法,将裂缝性储层粘弹性等效介质模型构建、旋转交错网格高阶有限差分法正演模拟、地震波传播机理分析、裂缝敏感性参数分析和粘声波逆时偏移成像技术融入裂缝性储层的粘弹性参数提取方法中,其特征在于,具体包括以下步骤:
步骤1:通过岩石物理实验或野外露头调查获取岩石骨架的粘弹性参数和裂缝参数,构建地震频带内的裂缝性储层粘弹性等效介质模型;
所述步骤1具体为:
所构建的裂缝性储层粘弹性介质模型的公式为:
其中,向量σ表示裂缝性储层粘弹性介质模型的应力,向量u表示裂缝性储层粘弹性介质模型的位移,矩阵C和矩阵C'分别表示裂缝性储层粘弹性介质模型的弹性系数矩阵和粘弹性系数矩阵, 表示时间偏导数项;
矩阵C和矩阵C'分别表示为:
其中,λ和μ表示介质的拉梅常数,M=λ+2μ;λ'和μ'表示介质的粘滞系数,M'=λ'+2μ'; 表示介质的横纵波速度比,Vs和Vp分别表示地震波横波速度和地震波纵波速度,ΔN和ΔT分别表示裂缝的法向弱度和切向弱度;
粘滞系数与拉梅常数的关系为:
其中,Qp和Qs分别表示地震波纵波品质因子和地震波横波品质因子,ω表示圆周频率;
裂缝的法向弱度(ΔN)和切向弱度(ΔT)表示为:
其中,ε为裂缝体密度,α为裂缝横纵比,Kf为裂缝中充填流体的体积模量,步骤2:通过旋转交错网格高阶有限差分正演模拟方法对构建的裂缝性储层粘弹性等效介质模型进行数值模拟,得到炮记录和波场快照;
所述步骤2具体为:
旋转交错网格正演模拟方法将同一物理量的不同分量定义在同一网格点上,其旋转交错网格的网格定义为:
Ωσ={(I,K)|I∈Z,K∈Z}
Ωc={(I,K)|I∈Z,K∈Z}
其中,I、K分别表示水平方向和垂直方向的网格点;Z表示整数集合,用于区分整网格点和半网格点;σ、v、c和ρ别表示应力、速度、弹性系数和密度,所有的应力和弹性系数都定义在整网格点,速度和密度定义在半网格点;
在旋转交错网格的网格定义的基础上,通过坐标系旋转的方法构建45°微分算子,
45°微分算子的公式为:
其中,
(x,z)表示正常坐标系,(x′,z′)表示45°旋转坐标系,
微分算子的近似表达式为:
其中,
L为差分算子的阶数;
2L
O(Δx )表示泰勒级数展开截短误差;
步骤3:对通过旋转交错网格高阶有限差分正演模拟获得的炮记录进行地震波场特征分析和裂缝敏感性参数分析,得到裂缝性储层的裂缝响应优势频带和优势偏移距参数;
所述步骤3具体步骤如下:
(1)、研究裂缝性储层地震响应特征随裂缝体密度、开度、产状、充填物及裂缝发育范围参数的变化规律;
(2)、对正演模拟的记录进行裂缝敏感性参数分析,裂缝敏感性参数分析的公式表示为:
P
其中,E表示P波能量; 表示含裂缝和不含裂缝地震波
场的差剖面; 表示含裂缝介质对应的P波波场; 表示不含裂缝介质对应的P波波场;ρr和vP表示接收点位置处的密度和纵波速度;Tmax表示地震记录最大接收时间;h和t分别表示偏移距和时间;
通过裂缝敏感性参数分析,得到裂缝性储层的裂缝响应优势频带和优势偏移距参数;
步骤4:对旋转交错网格高阶有限差分正演模拟得到的炮记录和野外实测的炮记录进行粘声波逆时偏移成像,得到高精度的地震方位角道集数据;
所述步骤4具体步骤如下:
粘声波逆时偏移采用的粘声波速度-应力方程表示为:
其中,
vx和vz为质点速度,p为应力,ρ为密度,vp为纵波速度,Qp为纵波品质因子,ω为圆频率;
粘声波逆时偏移采用的空移互相关成像条件为:
其中, 表示标量成像点;S(x,t)和R(x,t)分别代表震源波场和检波波场,h为空移量;
提取地震方位角道集数据采用的角度分解公式为:
其中,θ表示入射角;Khx和Kmz表示成像点空间位置矢量m和局部偏移距矢量h对应的波数矢量;
步骤5:依据裂缝敏感性参数对通过粘声波逆时偏移方法提取的高精度叠前地震方位角道集进行优化处理;利用优化处理后的叠前地震方位角道集提取碳酸盐岩裂缝性储层的粘弹性参数;
所述步骤5具体步骤如下:
叠前谱比法提取裂缝性储层粘弹性参数公式为:
其中,Δt为子波从观测点x1到观测点x2所需要的时间,A1(f)和A2(f)为两个观测点子波的振幅谱,C是一个与频率无关的常数;Q表示品质因子;f表示频率。
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