一种页岩各向异性岩石物理建模方法
专利汇可以提供一种页岩各向异性岩石物理建模方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供了一种 页岩 各向异性 岩石 物理建模方法，属于岩石物理研究领域。本方法包括：(1)计算混合矿物的 弹性模量 ；(2)将各向异性自洽模型和各向异性微分有效介质模型结合起来计算粘土和 流体 复合物的有效弹性张量；(3)将粘土和流体复合物、层间缝与矿物组分进行混合，计算饱和岩石的有效弹性参数，求取等效各向异性介质的纵 波速 度和横波速度，即完成建模。本发明可以被应用于预测页岩的纵横波速度，计算 精度 优于各向同性有效介质模型，更加准确的描述了岩石的弹性特征。，下面是一种页岩各向异性岩石物理建模方法专利的具体信息内容。
1.一种页岩各向异性岩石物理建模方法，其特征在于：所述方法包括：
(1)计算混合矿物的弹性模量；
(2)将各向异性自洽模型和各向异性微分有效介质模型结合起来计算粘土和流体复合物的有效弹性张量；
(3)将粘土和流体复合物、层间缝与矿物组分进行混合，计算饱和岩石的有效弹性参数，求取等效各向异性介质的纵波速度和横波速度，即完成建模。
2.根据权利要求1所述的页岩各向异性岩石物理建模方法，其特征在于：所述步骤(1)是这样实现的：
利用Voigt-Reuss-Hill平均计算混合矿物的弹性模量：
ρm＝Vcal*ρcal+Vqua*ρqua+Vker*ρker
KV＝Vcal*Kcal+Vqua*Kqua+Vker*Kker
UV＝Vcal*Ucal+Vqua*Uqua+Vker*Uker
其中，Kcal和Ucal分别为方解石的体积模量和剪切模量，Kqua和Uqua分别为石英的体积模量和剪切模量，Kker和Uker分别为干酪根的体积模量和剪切模量，Vcal、Vqua和Vker分别为基质体积百分比归一化后的方解石、石英和干酪根的含量，Km和Um分别为混合矿物的体积模量和剪切模量，ρ表示密度。
3.根据权利要求2所述的页岩各向异性岩石物理建模方法，其特征在于：所述步骤(2)是这样实现的：
应用各向异性自洽模型，岩石的刚度张量表示为：
n
其中，I是单位张量，是与孔隙几何形状有关的张量。C 是第n种成分刚度张量，vn是p SCA
第n相的体积含量，C 是第p种成分刚度张量，vp是第p相的体积含量，C 是由各向异性SCA模型估算的弹性张量；
采用各向异性微分有效介质模型计算岩石有效弹性张量的表达式如下：
式中各个符号所代表的物理量与(2)式相同；
将公式(2)的解作为求解微分方程(3)的初始值，不断迭代孔隙含量，来求解最终的有效弹性张量，即先用公式(2)计算孔隙度为50％时岩石的有效弹性模量，将该值作为初始值，然后运用公式(3)不断迭代孔隙含量，一直调整到岩石的真实孔隙度，求得最终的有效弹性张量。
4.根据权利要求3所述的页岩各向异性岩石物理建模方法，其特征在于：所述步骤(3)是利用Backus平均实现的，具体如下：
在长波极限下，一个由多层横向各向同性材料组成的层状介质，是等效各向异性的，其等效刚度是：
2 -1 -1 -1 -1 2
其中A＝〈a-fc 〉+〈c 〉〈fc 〉
2 -1 -1 -1 -1 2
B＝〈b-fc 〉+〈c 〉〈fc 〉
-1 -1
C＝〈c 〉
-1 -1 -1
F＝〈c 〉〈fc 〉
-1 -1
D＝〈d 〉
M＝〈m〉
式中a，b，c，d和f是五个独立的弹性常数，当每一个单层是各向同性时，a＝c＝λ+2μ，b＝f＝λ，d＝m＝μ，〈·〉表示对括号内属性按体积比的加权平均；
DEM
利用步骤(2)中获得的C ，求得每一个单层的λ和μ，然后再带入公式(4)，获得最终的等效参数，求取等效各向异性介质的纵波速度和横波速度，即完成建模。
5.根据权利要求4所述的页岩各向异性岩石物理建模方法，其特征在于：所述步骤(3)DEM
中的所述利用步骤(2)中获得的C ，求得每一个单层的λ和μ，然后再带入公式(4)，获得最终的等效参数是这样实现的：
DEM
张量C 中包含了分量C33和C55，利用这个两个参数，获得粘土和流体混合后的纵波速度 和横波速度 其中 Vclay为粘
土体积，Vf为流体体积；
利用下式求取每一个单层的λ和μ：
和
然后将该结果和将步骤(1)获得的Km和Um代入 和μ＝Um得到的结果，
一起带入公式(4)，获得最终的等效参数。
6.根据权利要求5所述的页岩各向异性岩石物理建模方法，其特征在于：所述步骤(3)中的所述求取等效各向异性介质的纵波速度和横波速度是这样实现的：
纵波速度 横波速度 其中ρ＝Vmρm+Vclayρclay+Vfρf，Vm为基质
体积，Vclay为粘土体积，Vf为流体体积。
一种页岩各向异性岩石物理建模方法
技术领域
背景技术
发明内容
具体实施方式
2-3表示横波速度的估算结果。图2-1和图2-3中虚线表示预测结果，实线表示实测数据。
图3-1至图3-3显示了构建的各向异性岩石物理模型横波估算结果，其中图3-1表示纵波速度的估算结果，图3-2表示实际纵波数据和预测纵波数据的相对误差，图3-3表示横波速度的估算结果。图3-1和图3-3中虚线表示预测结果，实线表示实测数据。对比图2-1至图3-3可以发现，构建的各向异性岩石物理模型计算得到的纵横波速度与测井数据吻合较好，误差较小，绝大多数小于0.1，预测精度较高。
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