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石油学报
第卷第期
扩展时间平均方程在碎屑岩储层
孔隙度预测中的应用’
刘震张厚福张万选
石油六学北京
, 提要
根据地震反演获取的绝对速度台成吉波耐井违度.
,
为储层性能的综台评价提供有力的依据.
主题词时间平均方程泥质含量储集层孔隙度
一
、刖舌
在确定一个储集层的储集性能时, 孔隙度是最重要的参数之一。碎屑岩的孔隙空间通常
由矿物颗粒间的空隙和颗粒本身的粒内孔隙所组成。胶结物类型和胶结程度则会影响孔隙度
的大小。目前检测孔隙度的方法很多, 但主要是岩心直接测定法、测井法和地震法三大类。
在地震方法中, 根据地震波速度来计算孔隙度是主要方法之一,其中最常见的计算模型是怀
利公式即时间平均方程【。怀利公式说明,在饱含流体的岩石中, 地震能量的传播速度仅仅
取决于地震波传播路程中流体和固体及其相对数量但实际上影响速度的因素可分为三类:
一类是岩性因素,如砂泥岩百分比,胶结类型和颗粒密度等, 第二类是物性因素,如孔隙度,
孔隙压力等,第三类是含油气因素, 如流体饱和度,流体密度等。这三类因素对速度的影响
非常复杂, 但一般岩性因素是第一位的, 其次是物性因素, 含油气性因素的作用相对较小。
但也不排除在某些条件下三类因素对速度作用的大小顺序发生变化, 因为岩石的颗粒成份变
化范围较大,其充填物的成份和物性亦有很大的变化区问。例如含水砂岩在含有~ 嘧的天
然气时,其速度比饱和水砂岩的速度降低米/秒左右】,这实际上已经超过岩性对速度的影
响, 因为很多情况下砂岩和泥岩的速度差也仅有米/秒
应用地震资料估算孔隙度具有明显的优点。首先它能在没有井或者井稀少的条件下提前
对地下可能的储层孔隙度作出预测和评价。另外, 从地震层速度获得的孔晾度, 在某种意义
上是一个较大的孔隙度三维分布数据体的表现。
国家自然科学基金赍助论文。
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石油学报第卷
时间平均方程能够把地震波速度转换成地层的孔隙度, 但由于它是建立在双相介质模型
基础之上,对于含泥质的砂岩就不适用。另外,时间平均方程对固结较差的砂岩的孔隙度估算
还需作压实校正, 并且它不能用于含气砂岩的孔隙度计算。
尽管时间平均方程有这些限定条件,不可能适用于所有地质情况,但从统计学意义上讲,
它仍然是合理的, 并且遇过一定的改进之后, 可以使其功能增强, 应用范围扩大。本文所提
出的扩展时问平均方程就是解决这一问题的一种新方法。
二、时间平均方程及其应用
. 双相介质的时间平均方程怀利,, 所提出的孔隙度与速度
关系的时间平均方程是以二单元的岩石模型为基础的图。若假定其孔隙度为, 骨架速
度为孔隙流体速度为,总体速度为、
则时间平均方程可表示为
; 。里⋯
瞳一向
由于和。相对于的变化较小,通常可作
图双相介质岩石模型示意图为常数处理,它们的数值可从文献中查到。因
. 此对于给定的速度,可以得到对应的孔隙度
—
, 其公式为
\ ,
不难看出, 这种关系式的岩石模型应该是均匀的和固结的,仅在统计