本發(fā)明涉及勘探物理地球?qū)W領(lǐng)域，具體涉及一種不整合生物灰?guī)r儲層(特殊儲層)地震巖石物理模型建立方法。

背景技術(shù)：

地震巖石物理架起了地震屬性和儲層物性之間的橋梁，對地震正演模擬和反演的定性解釋起著舉足輕重的作用。在地震巖石物理學(xué)研究中，地震波速度是反映地下介質(zhì)的成分及內(nèi)部結(jié)構(gòu)等因素的一項關(guān)鍵物理參數(shù)，因此地震波速度被作為我們要提取的最重要的參數(shù)。地震波速度對于地震及地質(zhì)資料的解釋、儲層流體變化識別等都是非常重要的。因此，通過建立巖石物理模型來預(yù)測巖石速度是具有重要意義的。

研究巖石物理性質(zhì)通常將巖石簡化為雙相介質(zhì)。巖石骨架由一種礦物組成，為一相；孔隙流體由液體或氣體組成，為另一相?；谶@種認識，對于雙相介質(zhì)的研究，1928年至今已建立了近20種理論方法。最早的理論模型是70多年前Voigt的等應(yīng)變模型與Reuss的等應(yīng)力模型；1951年，Gassmann提出了低頻條件下孔隙介質(zhì)干燥骨架、固體基質(zhì)和孔隙流體體積模量的計算方法：Gassmann方程，這個方程被廣泛應(yīng)用于流體替換的問題；1955年，Wood提出了Wood方程，該方程被廣泛用于計算流體懸浮的巖石的速度；1956年，Wyllie提出了時間平均方程，對巖石和孔隙流體的縱波速度與孔隙度之間的關(guān)系式進行了簡化，這個方程在利用地震資料進行孔隙度計算中得到了廣泛應(yīng)用；Hashin和Shtrikman(1963)對多組分巖石的彈性特性進行了研究，提出了著名的Hashin-Shtrikman約束模型；Budiansky(1965)，Hill(1965)，Wu(1966)等用暫時尚未知的等效介質(zhì)替換背景介質(zhì)的方法來近似包含物之間的彈性互動，給出了自相容近似(S-C)模型。Berryman(1995)等不僅對巖石的組分進行了分析，而且考慮了礦物包裹體對巖石物理特征的影響，提出了微分等效介質(zhì)模型(DEM)。Kuster和(1974)基于波散射理論，考慮夾雜體彈性性質(zhì)、體積百分比和形狀的影響，確定地震波在兩相介質(zhì)中傳播時巖石的等效彈性模量。Xu和White(1995，1996)結(jié)合Gassmann方程和模型及微分等效介質(zhì)理論(DEM)，提出了一種利用孔隙度和泥質(zhì)含量估算泥質(zhì)砂巖縱波和橫波速度的方法Xu-White模型。Pride等(2004)基于固結(jié)系數(shù)給出了固結(jié)系數(shù)模型。Lee(2006)對Pride給出的固結(jié)系數(shù)模型中的干巖石剪切模量進行了改進來預(yù)測砂巖的橫波速度。張佳佳等(2010，2013)提出可變臨界孔隙度模型以及多孔可變臨界孔隙度模型。Xu和Payne(2009)將Xu-White理論擴展到碳酸鹽巖儲層。張廣智等(2012)在Xu-White模型的基礎(chǔ)上給出了基于修正Xu-White模型的碳酸鹽巖橫波速度估算方法。王保麗等(2013)給出了各向異性碳酸鹽巖儲層精細橫波速度估算方法。不整合生物灰?guī)r儲層相對于常規(guī)砂泥巖儲層和碳酸鹽巖儲層有其復(fù)雜的物性特征，需要針對性建模。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于：針對不整合生物灰?guī)r儲層復(fù)雜的巖性和孔隙特征，基質(zhì)等效彈性模量的求取采用加權(quán)平均的方法，因為不整合巖石由于磨圓分選不一致造成固體基質(zhì)的模量不在單一表示。不整合生物灰?guī)r儲層孔隙特征復(fù)雜，砂泥巖和碳酸鹽巖孔隙各異，模型建立時可以通過測井資料判別使用哪套孔隙結(jié)構(gòu)?？紤]不整合生物灰?guī)r儲層孔隙流體的非均勻性，采用斑狀飽和模型，更加合理和準(zhǔn)確的反應(yīng)儲層的物性特征。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案包括：

總體方案是：通過已有測井和地質(zhì)資料,在常規(guī)砂泥巖模型Xu-White模型的基礎(chǔ)上，構(gòu)建不整合生物灰?guī)r儲層巖石物理模型,將BAM加權(quán)平均的方法引入不整合砂泥巖和碳酸鹽巖儲層的巖石基質(zhì)模量的求取中，利用Patchy Saturation模型模擬飽和巖石的巖石物理性質(zhì)，不整合砂泥巖儲層和碳酸鹽巖儲層模型均基于自相容近似，將砂泥巖孔隙等效為硬孔隙和軟孔隙，碳酸鹽巖孔隙根據(jù)測井資料信息判別目的層段為包含粒間孔隙、溶洞或裂縫；其中測井資料包括聲波、密度、GR或自然電位測井資料，地質(zhì)資料包括反應(yīng)巖石物性參數(shù)的孔隙度、泥質(zhì)含量或含水飽和度。

上述方案進一步包括：

步驟1：計算巖石基質(zhì)Voigt和Reuss界限，結(jié)合BAM加權(quán)平均，求取不整合生物灰?guī)r儲層巖石等效基質(zhì)彈性模量；

步驟2：干巖石彈性模量的求取，基于自相容近似，加入復(fù)雜的不整合生物灰?guī)r儲層孔隙特征，針對砂泥巖儲層，孔隙縱橫比為1的硬孔隙和孔隙縱橫比為0.01的軟孔隙近似來描述沙泥巖儲層中的孔隙和微裂隙，針對碳酸鹽巖儲層，孔隙特征包含粒間孔隙、溶洞和裂隙，根據(jù)測井資料信息，如測井縱波和模型計算縱波的比較，判斷是否為砂泥巖儲層或者碳酸鹽巖儲層；

步驟3：利用Patchy Saturation模型加入非均勻分布流體信息，得到飽和巖石等效彈性模量，進而分析不整合生物灰?guī)r儲層飽和巖石的模量和速度特征。

進一步的，不整合生物灰?guī)r儲層巖石基質(zhì)模量的求取方法：Voigt界限給出基質(zhì)等效彈性模量的上限

Reuss界限給出基質(zhì)等效彈性模量的下限

式中N表示巖石所含礦物成分種類，M_V是整體介質(zhì)Voigt等效彈性模量，M_R是整體介質(zhì)Reuss等效彈性模量，f_i和M_i分別是介質(zhì)中第i種成分所含的體積分數(shù)和彈性模量，M表示體積模量、剪切模量、楊氏模量中任何一個模量；

BAM加權(quán)平均的方法：

M_ζ＝M_Vζ+M_R(1-ζ) (3)

其中ζ為加權(quán)系數(shù)，0≤ζ≤1，M_ζ為加權(quán)平均模量。

在橫波速度求取時，通過實測縱波的約束來規(guī)范加權(quán)系數(shù)的值，從而準(zhǔn)確的反應(yīng)基質(zhì)模量信息。

進一步的，不整合生物灰?guī)r儲層干巖石彈性模量求取的具體方法：

干巖石彈性模量的求取采用Berryman給出的N相混合物自相容近似的一般形式，孔隙無填充，即假設(shè)孔隙填充物的彈性模量為零；

模型建立過程中，將軟孔隙、硬孔隙和基質(zhì)礦物成份帶入SC模型求取干巖石的彈性模量，SC模型通過迭代求解來解決公式中的耦合現(xiàn)象，如果n+1次迭代得到的飽和巖石體積模量剪切模量與n次迭代得到的體積模量剪切模量差值滿足誤差要求，停止迭代，公式如下：

其中，m指第m種材料，x_m是其體積含量，K_m和μ_m為第_m種材料的體積模量和剪切模量；和為i次迭代后巖石的體積模量和剪切模量，和為初始基質(zhì)的體積模量和剪切模量，可以通過Hill平均求??；P^im和Q^im是與和有關(guān)的量，表述了i-1次迭代后具有自相容等效模量和的背景介質(zhì)中再加入包含物材料m后的效果,此處的i指的是第i次迭代，n指的是迭代誤差小于閾值的迭代次數(shù)，即i＝1,2,…n。

進一步的，反應(yīng)孔隙特征的P^im和Q^im系數(shù)的具體求取方法：

砂泥巖儲層孔隙設(shè)為孔隙縱橫比α_sand為1的孔隙和孔隙縱橫比α_shale為0.01的裂隙；

碳酸鹽巖的孔隙特征較為復(fù)雜，包含粒間孔隙、溶洞和裂隙，當(dāng)碳酸鹽巖中只存在粒間孔隙和晶間孔隙時，由Wylie時間平均公式得到的縱波速度，與DEM模型得到的縱波速度之間幾乎沒有誤差；與時間平均方程相比，包含物如溶洞、鮞穴、鑄?？紫?、孔穴孔隙，則會導(dǎo)致縱波速度正的偏差，而微孔隙或者裂縫會導(dǎo)致縱波速度負的偏差；當(dāng)孔隙縱橫比約等于0.1時，DEM模型估算的粒間孔隙彈性模量與時間平均方程得到的結(jié)果很相近；若僅有縱橫比約為1的球形孔隙，DEM模型近似得到Hashin-Shtrikman上限值，而對于縱橫比約為0.01的裂縫孔隙，DEM模型近似得到Hashin-Shtrikman下限值；根據(jù)這種技術(shù)路線，碳酸鹽巖各類孔隙的含量及其相應(yīng)孔隙縱橫比求取步驟如下：

1).假設(shè)碳酸鹽巖中，粒間孔隙縱橫比初始值為α_p＝0.1，球形孔隙縱橫比初始值為α_s＝1，裂縫孔隙縱橫比初始值為α_m＝0.01；

2).計算巖石僅有粒間孔隙時的DEM速度V_P,DEM(α_p)，與Wyllie公式得到的縱波速度V_P,Wyllie對比，若兩者之差在允許范圍小于10^-6，則將該孔隙縱橫比作為粒間孔隙縱橫比值；若兩者之差不在允許范圍內(nèi)，則在粒間孔隙縱橫比可能的范圍內(nèi)對其進行變動，直至得到最優(yōu)結(jié)果；

3).計算巖石僅有球形孔隙時的DEM速度V_P,DEM(α_s)，與Hashin-Shtrikman上限得到的縱波速度V_P,HSU對比，按照第2)步的方法求球形孔隙的縱橫比；

4).計算巖石僅有裂縫孔隙時的DEM速度V_P,DEM(α_m)，與Hashin-Shtrikman下限得到的縱波速度V_P,HSL對比，按照第2)步的方法求球形孔隙的縱橫比；

5).根據(jù)上面求得的孔隙縱橫比值，按照下面步驟求取組分孔隙度；

6).將實測縱波速度V_p與V_P,Wyllie相比，若V_p>V_P,Wyllie，相當(dāng)于向背景介質(zhì)中加入球形孔隙，即α₁＝α_p，α₂＝α_s；令φ₁＝φ-δφ和φ₂＝φ+δφ，直至V_p與V_P,Wyllie之差在允許范圍內(nèi)，得到組分孔隙度φ_p和φ_s；若V_p<V_P,Wyllie，相當(dāng)于向背景介質(zhì)中加入裂縫孔隙，即α₁＝α_p，α₂＝α_m；令φ₁＝φ-δφ和φ₂＝φ+δφ，直至，V_p與V_P,Wyllie之差在允許范圍內(nèi)，得到組分孔隙度φ_p和φ_m；

進一步的，求出砂泥巖儲層或碳酸鹽巖儲層的各類孔隙含量和相應(yīng)孔隙縱橫比后，利用Berryman給出的P^im和Q^im系數(shù)求取公式，求取不整合生物灰?guī)r儲層不同孔隙縱橫比孔隙的P^im(α)和Q^im(α)系數(shù)，公式如下：

其中：

F₆＝1+A[1+g-R(θ+g)]+B(1-θ)(3-4R) (15)

F₉＝A[g(R-1)-Rθ]+Bθ(3-4R) (18)

其中，K'和μ'為孔隙流體的體積模量和剪切模量，K_m和μ_m為背景介質(zhì)的體積模量和剪切模量,張量T_ijkl為中間變量，標(biāo)量F₁,F₂,...,F₉為中間變量，A、B、R、g和θ為中間變量，α為孔隙縱橫比，σ為巖石骨架泊松比。

進一步的，流體非均勻性填充，飽和巖石彈性模量求取的具體步驟：

1).分別算出水飽和、油飽和、氣飽和情況下巖石彈性模量K_sat,water、K_sat,oil、K_sat,gas分別利用Gassmann流體替換公式：

μ_sat＝μ_d (25)

其中K_sat和μ_sat分別表示飽和巖石的體積模量和剪切模量，K_d和μ_d分別表示干巖石骨架的體積模量和剪切模量，K_f表示孔隙流體的體積模量，φ表示孔隙度；

2).根據(jù)分別由水飽和、油飽和、氣飽和情況下巖石彈性模量結(jié)合三種流體各自飽和度，采用Patchy Saturation模型得到流體不均勻分布情況下的不整合生物灰?guī)r儲層飽和巖石的體積模量K_sat和剪切模量μ_sat；

μ_sat＝μ_dry (27)

更進一步的，基于上述不整合生物灰?guī)r儲層飽和巖石彈性模量的求取，計算飽和巖石的縱橫波速度：

其中，V_p為巖石縱波速度，V_s為巖石橫波速度；ρ為巖石密度。

為了使所建模型更加逼近復(fù)雜的地下介質(zhì)，能夠刻畫不整合生物灰?guī)r儲層復(fù)雜的巖石基質(zhì)和孔隙特征且可以更加合理準(zhǔn)確的預(yù)測儲層橫波速度和分析儲層模量和速度信息，本發(fā)明在不整合生物灰?guī)r儲層巖石物理建模時，對巖石復(fù)雜的基質(zhì)，孔隙和流體特征進行考慮，建立了更加適用于不整合生物灰?guī)r儲層的巖石物理模型。本不整合生物灰?guī)r儲層地震巖石物理建模的有益效果是，綜合考慮了巖石磨圓分布不一致帶來的巖石固體基質(zhì)成分，形狀和分布的不同造成的基質(zhì)模量的變化，以及不同巖性儲層孔隙特征的復(fù)雜性和流體的非均勻性分布。模型預(yù)測的儲層橫波速度和測井實測橫波速度有較好的吻合。

附圖說明

圖1本發(fā)明方法的一種具體實施例流程圖；

圖2埕島地區(qū)不整合儲層結(jié)構(gòu)模式圖；

圖3砂泥巖模型改進示意圖；

圖4碳酸鹽巖模型改進示意圖；

圖5砂泥巖儲層實例應(yīng)用結(jié)果；

圖6碳酸鹽巖儲層實例應(yīng)用結(jié)果。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步說明。

模型涉及到不整合生物灰?guī)r儲層復(fù)雜的基質(zhì)和孔隙特征，不整合生物灰?guī)r儲層地震巖石物理模型建立方法是：

根據(jù)不整合生物灰?guī)r儲層巖性特征，不整合生物灰?guī)r儲層巖石物理建模綜合考慮了砂泥巖儲層和碳酸鹽巖儲層特征。在常規(guī)砂泥巖模型Xu-White模型的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了不整合生物灰?guī)r儲層巖石物理模型?？紤]到不整合生物灰?guī)r儲層巖石基質(zhì)成分，形狀和分布的復(fù)雜性，將BAM加權(quán)平均的方法引入不整合砂泥巖和碳酸鹽巖儲層的巖石基質(zhì)模量的求取中，常規(guī)基質(zhì)模量求取方法VRH(Voigt-Reuss-Hill)平均，只是給出了巖石基質(zhì)模量的一個近似取值。為了較好反應(yīng)不整合生物灰?guī)r儲層流體分布的非均勻性，假設(shè)孔隙中的流體是呈斑塊狀分布的，利用Patchy Saturation模型模擬飽和巖石的巖石物理性質(zhì)。不整合砂泥巖儲層和碳酸鹽巖儲層模型均基于自相容近似，考慮到不整合生物灰?guī)r儲層孔隙特征的復(fù)雜性，砂泥巖孔隙等效為硬孔隙和軟孔隙，碳酸鹽巖孔隙較為復(fù)雜包含粒間孔隙，溶洞和裂縫，根據(jù)測井資料信息判別哪套孔隙特征最為合理。所述不整合生物灰?guī)r儲層巖石物理模型參數(shù)通過已有測井和地質(zhì)資料解釋得到。其中測井資料包括聲波、密度、GR或自然電位測井資料，地質(zhì)資料包括反應(yīng)巖石物性參數(shù)的孔隙度、泥質(zhì)含量或含水飽和度。

引入BAM加權(quán)平均和Patchy Saturation模型以及考慮不同巖性儲層復(fù)雜的孔隙特征的影響是：能夠更加詳盡和真實的反應(yīng)不整合生物灰?guī)r儲層特征，不整合地區(qū)儲層的橫波速度預(yù)測更加準(zhǔn)確和合理。

不整合生物灰?guī)r儲層地震巖石物理模型建立方法的具體步驟是：

步驟1：計算巖石基質(zhì)Voigt和Reuss界限，結(jié)合BAM加權(quán)平均，計算不整合生物灰?guī)r儲層巖石等效基質(zhì)彈性模量。

步驟2：干巖石彈性模量的求取，基于自相容近似，加入復(fù)雜的不整合生物灰?guī)r儲層孔隙特征，如果是砂泥巖儲層，孔隙考慮為孔隙縱橫比為1的孔隙和孔隙縱橫比為0.01近似可以描述裂隙的孔隙，對于碳酸鹽巖儲層，孔隙特征更為復(fù)雜，包含粒間孔隙，溶洞和裂隙。根據(jù)測井資料信息，如測井縱波和模型計算縱波的比較等，判斷是否為砂泥巖儲層或者碳酸鹽巖儲層。

步驟3：利用Patchy Saturation模型加入非均勻分布流體信息，得到飽和巖石等效彈性模量，進而可以分析不整合生物灰?guī)r儲層飽和巖石的模量和速度特征。

進一步，不整合生物灰?guī)r儲層巖石基質(zhì)模量的求取方法為：

Voigt界限給出基質(zhì)等效彈性模量的上限：

Reuss界限給出基質(zhì)等效彈性模量的下限：

式中N表示巖石所含礦物成分種類，M_V是整體介質(zhì)Voigt等效彈性模量，M_R是整體介質(zhì)Reuss等效彈性模，f_i和M_i分別是介質(zhì)中第i種成分所含的體積分數(shù)和彈性模量，M可以表示體積模量、剪切模量、楊氏模量等中任何一個模量。

BAM加權(quán)平均的方法：

M_ζ＝M_Vζ+M_R(1-ζ) (3)

其中ζ為加權(quán)系數(shù)，0≤ζ≤1，M_ζ為加權(quán)平均模量。

在橫波速度求取時，通過實測縱波的約束來規(guī)范加權(quán)系數(shù)的值，從而較準(zhǔn)確的反應(yīng)基質(zhì)模量信息。

不整合生物灰?guī)r儲層干巖石彈性模量求取的具體方法是：

干巖石彈性模量的求取本專利采用Berryman給出的N相混合物自相容近似的一般形式，孔隙無填充，即可以假設(shè)孔隙填充物的彈性模量為零。

模型建立過程中，將兩類孔隙和基質(zhì)礦物成份帶入SC模型求取干巖石的彈性模量。SC模型需要通過迭代求解來解決公式中的耦合現(xiàn)象，如果n+1次迭代得到的飽和巖石體積模量剪切模量與n次迭代得到的體積模量剪切模量差值滿足誤差要求，停止迭代，公式如下：

其中，m指第m種材料，x_m是其體積含量，K_m和μ_m為第m種材料的體積模量和剪切模量；和為i次迭代后巖石的體積模量和剪切模量，和為初始基質(zhì)的體積模量和剪切模量，可以通過Hill平均求?。籔^im和Q^im是與和有關(guān)的量，表述了i-1次迭代后具有自相容等效模量和的背景介質(zhì)中再加入包含物材料m后的效果。

不整合生物灰?guī)r儲層模型反應(yīng)孔隙特征的P^im和Q^im系數(shù)的具體求取方法：

砂泥巖儲層孔隙考慮為孔隙縱橫比α_sand為1的孔隙和孔隙縱橫比α_shale為0.01的裂隙。

碳酸鹽巖的孔隙特征較為復(fù)雜，包含粒間孔隙，溶洞和裂隙。Anselmetti和Eberli指出，當(dāng)碳酸鹽巖中只存在粒間孔隙和晶間孔隙(原生孔隙)時，由Wylie時間平均公式得到的縱波速度，與DEM模型得到的縱波速度之間幾乎沒有誤差。與時間平均方程相比，包含物如溶洞，鮞穴，鑄?？紫?，孔穴孔隙，則會導(dǎo)致縱波速度正的偏差，而微孔隙或者裂縫會導(dǎo)致縱波速度負的偏差。當(dāng)孔隙縱橫比約等于0.1時，DEM模型估算的粒間孔隙彈性模量與時間平均方程得到的結(jié)果很相近。若僅有球形孔隙(縱橫比約為1)，DEM模型可近似得到Hashin-Shtrikman上限值，而對于裂縫孔隙(縱橫比約為0.01)，DEM模型可近似得到Hashin-Shtrikman下限值。根據(jù)這種思路，碳酸鹽巖各類孔隙的含量及其相應(yīng)孔隙縱橫比求取步驟如下：

1).假設(shè)碳酸鹽巖中，粒間孔隙縱橫比初始值為α_p＝0.1，球形孔隙縱橫比初始值為α_s＝1，裂縫孔隙縱橫比初始值為α_m＝0.01；

2).計算巖石僅有粒間孔隙時的DEM速度V_P,DEM(α_p)，與Wyllie公式得到的縱波速度V_P,Wyllie對比，若兩者之差在允許范圍內(nèi)，則將該孔隙縱橫比作為粒間孔隙縱橫比值；若兩者之差不在允許范圍內(nèi)，則在粒間孔隙縱橫比可能的范圍內(nèi)對其進行變動，直至得到最優(yōu)結(jié)果。

3).計算巖石僅有球形孔隙時的DEM速度V_P,DEM(α_s)，與Hashin-Shtrikman上限得到的縱波速度V_P,HSU對比，按照第2步的方法求球形孔隙的縱橫比。

4).計算巖石僅有裂縫孔隙時的DEM速度V_P,DEM(α_m)，與Hashin-Shtrikman下限得到的縱波速度V_P,HSL對比，按照第2步的方法求球形孔隙的縱橫比。

5).根據(jù)上面求得的孔隙縱橫比值，按照下面步驟求取組分孔隙度。

6).將實測縱波速度V_p與V_P,Wyllie相比，若V_p>V_P,Wyllie，相當(dāng)于向背景介質(zhì)(所有孔隙均為粒間孔隙的介質(zhì))中加入球形孔隙，即α₁＝α_p，α₂＝α_s；令φ₁＝φ-δφ和φ₂＝φ+δφ，直至V_p與V_P,Wyllie之差在允許范圍內(nèi)，得到組分孔隙度φ_p和φ_s。

7).若V_p<V_P,Wyllie，相當(dāng)于向背景介質(zhì)中加入裂縫孔隙，即α₁＝α_p，α₂＝α_m；令φ₁＝φ-δφ和φ₂＝φ+δφ，直至，V_p與V_P,Wyllie之差在允許范圍內(nèi)，得到組分孔隙度φ_p和φ_m。

求出砂泥巖儲層或碳酸鹽巖儲層的各類孔隙含量和相應(yīng)孔隙縱橫比后，利用Berryman給出的P^im和Q^im系數(shù)求取公式，可以求出不整合生物灰?guī)r儲層不同孔隙縱橫比孔隙的P^im(α)和Q^im(α)系數(shù)，公式如下：

其中：

F₆＝1+A[1+g-R(θ+g)]+B(1-θ)(3-4R) (15)

F₉＝A[g(R-1)-Rθ]+Bθ(3-4R) (18)

其中，K'和μ'為孔隙流體的體積模量和剪切模量，K_m和μ_m為背景介質(zhì)的體積模量和剪切模量。

步驟3不整合生物灰?guī)r儲層流體非均勻性填充，飽和巖石彈性模量求取的具體步驟：

1).分別算出水飽和、油飽和、氣飽和情況下巖石彈性模量K_sat,water、K_sat,oil、K_sat,gas——此處三次用到Gassmann流體替換公式：

μ_sat＝μ_d (25)

其中K_sat和μ_sat分別表示飽和巖石的體積模量和剪切模量，K_d和μ_d分別表示干巖石骨架的體積模量和剪切模量，K_f表示孔隙流體的體積模量，φ表示孔隙度。

2).根據(jù)分別由水飽和、油飽和、氣飽和情況下巖石彈性模量結(jié)合三種流體各自飽和度，采用Patchy Saturation模型得到流體不均勻分布情況下的不整合生物灰?guī)r儲層飽和巖石的體積模量K_sat和剪切模量μ_sat。

μ_sat＝μ_dry (27)

基于上述不整合生物灰?guī)r儲層飽和巖石彈性模量的求取，計算飽和巖石的縱橫波速度：

其中，V_p為巖石縱波速度，V_s為巖石橫波速度；ρ為巖石密度。

下面結(jié)合附圖和具體應(yīng)用實例做進一步說明。

圖2是CD地區(qū)不整合儲層結(jié)構(gòu)模式圖展示了不整合生物灰?guī)r儲層的儲層特征。

不整合生物灰?guī)r儲層地震巖石物理模型建立方法，模型涉及到不整合生物灰?guī)r儲層復(fù)雜的基質(zhì)和孔隙特征。

本實施例總體技術(shù)路線是：

根據(jù)不整合生物灰?guī)r儲層巖性特征，不整合生物灰?guī)r儲層巖石物理建模同時考慮了砂泥巖儲層和碳酸鹽巖儲層特征。在常規(guī)砂泥巖模型Xu-White模型的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了不整合生物灰?guī)r儲層巖石物理模型?？紤]到不整合生物灰?guī)r儲層巖石基質(zhì)成分，形狀和分布的復(fù)雜性，將BAM加權(quán)平均的方法引入不整合砂泥巖和碳酸鹽巖儲層的巖石基質(zhì)模量的求取中，常規(guī)基質(zhì)模量求取方法VRH(Voigt-Reuss-Hill)平均，只是給出了巖石基質(zhì)模量的一個近似取值。為了較好反應(yīng)不整合生物灰?guī)r儲層流體分布的非均勻性，假設(shè)孔隙中的流體是呈斑塊狀分布的，利用Patchy Saturation模型模擬飽和巖石的巖石物理性質(zhì)。不整合砂泥巖儲層和碳酸鹽巖儲層模型均基于自相容近似，考慮到不整合生物灰?guī)r儲層孔隙特征的復(fù)雜性，砂泥巖孔隙等效為硬孔隙和軟孔隙，碳酸鹽巖孔隙較為復(fù)雜包含粒間孔隙，溶洞和裂縫，根據(jù)測井資料信息判別使用哪套孔隙特征。

參照圖1，不整合生物灰?guī)r儲層巖石物理模型具體構(gòu)建步驟包括：

步驟1：根據(jù)測井資料和巖石物性參數(shù)，計算巖石基質(zhì)Voigt和Reuss界限，結(jié)合BAM加權(quán)平均，計算不整合生物灰?guī)r儲層巖石等效基質(zhì)彈性模量。

步驟2：干巖石彈性模量的求取，基于自相容近似，加入復(fù)雜的不整合生物灰?guī)r儲層孔隙特征，如圖3和圖4所示，如果是砂泥巖儲層，孔隙考慮為孔隙縱橫比α_sand為1的孔隙和孔隙縱橫比為0.01近似可以描述裂隙的孔隙，對于碳酸鹽巖儲層，孔隙特征更為復(fù)雜，包含粒間孔隙，溶洞和裂隙。根據(jù)測井資料信息，如測井縱波和模型計算縱波的比較等，判斷是否為砂泥巖儲層或者碳酸鹽巖儲層。

步驟3：利用Patchy Saturation模型加入非均勻分布流體信息，得到飽和巖石等效彈性模量，進而可以分析不整合生物灰?guī)r儲層飽和巖石的模量和速度特征。

求出飽和巖石的彈性模量后在測井資料的約束下反演精確孔隙度和基質(zhì)加權(quán)系數(shù)，最終求取精細橫波速度,如圖5、圖6所示。