一种建立复杂孔隙泥页岩岩石物理模型方法

一种建立复杂孔隙泥页岩岩石物理模型方法一种建立复杂孔隙泥页岩岩石物理模型方法本发明一种建立复杂孔隙泥页岩岩石物理模型方法，基于改进的Xu-Payne理论的复杂孔隙泥页岩岩石物理模型，该模型通过改进Xu

一种建立复杂孔隙泥页岩岩石物理模型方法 一种建立复杂孔隙泥页岩岩石物理模型方法 本发明一种建立复杂孔隙泥页岩岩石物理模型方法，基于改进的Xu-Payne理论的复杂孔隙泥页岩岩石物理模型，该模 型通过改进Xu-Payne模型针对碳酸盐储层复杂孔隙特征分布，引入有机质分布，并将孔隙类型分为基质孔隙和干酪根 孔隙，基质孔隙分为粒内孔、粒间孔和裂缝，分别用孔隙纵横比0.8、0.15、0.01来表征，干酪根孔隙为微裂隙且充 填油气，利用孔隙纵横比0.01来表征，干酪根与油气混合物通过Brown-Korringa方程来实现固体替代，并且假设其 纵横比为0.8，从而建立考虑有机质与复杂孔隙类型影响的泥页岩岩石物理模型。 【专利说明】一种建立复杂孔隙泥页岩岩石物理模型方法 【技术领域】 [0001]本发明属于岩石物理【技术领域】，特别涉及一种建立复杂孔隙泥页岩岩石物理模型的方法，是一种基于改进 Xu-Payne理论的考虑了复杂基质孔隙结构及干酪根微裂隙影响建立的可以预测含有机质饱和流体岩石弹性张量的岩石 物理模型。 【背景技术】 [0002]泥页岩由于其复杂的孔隙特征，以及有机质的分布形态及特征，传统的岩石物理模型既没有考虑复杂的基质孔 隙形态，更没有考虑有机质的存在及其分布特征，实验表明有机质的存在会显著影响岩石的弹性性质，且有机质的分 布形态及特征也是评价页岩气气源条件的重要因素，而且镜下观测表明有机质可能以充填物的方式存在于孔隙中，且 干酪根中也存在充填油气的微裂隙，迫切需要研发一种能够模拟有机质及复杂孔隙响应的岩石物理模型。 【发明内容】 [0003]本发明的目的在于提供一种建立复杂孔隙泥页岩岩石物理模型方法，通过改进Xu-Payne模型针对碳酸盐储层复 杂孔隙特征分布，引入有机质分布，并将孔隙类型分为基质孔隙和干酪根孔隙，基质孔隙分为粒内孔、粒间孔和裂缝， 分别用孔隙纵横比0.8,0.15、 0.01来表征，干酪根孔隙为微裂隙且充填油气，利用孔隙纵横比0.01来表征，干酪根与油气混合物通过 Brown-Korringa方程来实现固体替代，并且假设其纵横比为0.8,从而建立考虑有机质与复杂孔隙类型影响的泥页岩岩 石物理模型。 [0004]为了实现上述目的，本发明一种建立复杂孔隙泥页岩岩石物理模型方法，包括以下步骤: 步骤1，结合测井曲线，岩心数据及地质地化报告，得到组成泥页岩各组分的含量、弹性参数、孔隙度、有机质分布 特征； 步骤2，根据步骤I得到的矿物组分的体积分数及弹性参数，通过Voigt-Reuss-Hill平均公式(1952)得到岩石骨架 的体积模量和剪切模量； 步骤3，将步骤I得到的孔隙度分为基质孔隙和干酪根孔隙，通过DEM(DifferentialEffectiveMedium)模型得到 干酪根与干酪根孔隙的混合物，设定干酪根孔隙的纵横比为 0.01，并通过Gassmann(1951)方程在微裂隙中充满油气； 步骤4，通过DEM模型向岩石骨架中加入与干酪根与油气混合物所占体积相等的孔隙，设定其纵横比为0.8,并通过 Brown-Korringa(1975)方程实现固体替代； 步骤5，利用DEM模型向前面形成的混合物中加入基质孔隙，分为粒内孔、粒间孔、裂缝，得到干岩石的体积模量与 剪切模量； 步骤6,通过Gassmann(1951)方程进行流体替代,计算饱和流体岩石的体积模量与剪切模量； 步骤7，利用计算的体积模量与剪切模量，结合计算的总密度和岩石速度之间的关系，得到泥页岩的纵波速度和横波速 度，并与实测数据进行对比，判断是否吻合，如果吻合，结束，如果不吻合，返回步骤5，调整基质孔隙中不同孔隙形 态所占的体积分数，直至吻合。 [0005]本发明与已有技术相比达到的有益效果是: 基于改进的Xu-Payne(2009)理论的复杂孔隙泥页岩岩石物理模型，该模型通过改进Xu-Payne模型针对碳酸盐储层 复杂孔隙特征分布，引入有机质分布，并将孔隙类型分为基质孔隙和干酪根孔隙，基质孔隙分为粒内孔、粒间孔和裂 缝，分别用孔隙纵横比0.8,0.15、 0.01来表征，干酪根孔隙为微裂隙且充填油气，利用孔隙纵横比0.01来表征，干酪根与油气混合物通过 Brown-Korringa方程来实现固体替代，并且假设其纵横比为0.8,从而建立考虑有机质与复杂孔隙类型影响的泥页岩岩