基于致密砂岩裂缝储层的岩石物理建模分析
摘要
致密砂岩储层中由于上覆地层的压实作用,使得高角度和近于垂直的裂缝容易得到保存.储层裂缝既是油气储存的空间,也是油气运移的通道,所以在油气藏勘探开发中,有着重要的地位.致密砂岩中近垂直定向排列的裂缝,可以近似等效为具有水平对称轴的横向各向异性介质(HTI 介质).本文提出了适用于致密砂岩裂缝储层的岩石物理模型的构建流程,主要思想是利用等效介质理论和Thomsen 裂缝理论往各向同性背景介质中添加孔隙和裂缝,然后利用各向同性的Gassmann 方程和各向异性的Brown-Korringa 理论分别对孔隙和裂缝进行流体替换.最后将构建的该模型应用于某工区的实际横波估算,并取得了较好的效果. 步骤为:利用Voigt-Reuss-Hill平均计算岩石基质的体积模量和剪切模量; 采用基于DEM理论的Kuster-Toksoz方程将孔隙逐步添加到岩石基质中,从而计算得到干岩石骨架的体积模量和剪切模量;再应用Gassmann理论将流体添加到岩石的孔隙中,求取流体饱和的各向同性背景介质的弹性模量; 根据Thomson裂缝介质理论,往流体饱和的各向同性背景介质中加入裂缝系统,计算HTI介质的弱各向异性参数,并根据弱各向异性参数求取HTI介质的弹性矩阵; 利用各向异性流体替换的Brown-Korringa理论,将流体添加到岩石裂缝中,从而得到流体饱和岩石的弹性模量; 最后根据求得的流体饱和岩石的弹性模量,求取岩石的纵波速度,再利用测井已知的纵波速度作为约束条件,反演出裂缝孔隙度,从而进行裂缝型流体饱和岩石模量的修正,进一步提高计算精度。