CN105549088A - 裂缝性致密砂岩中气层的识别方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种裂缝性致密砂岩中气层的识别方法和装置，该方法包括：根据待评价区域内的裂缝性致密砂岩的常规和全波列声波测井处理获取的纵横波时差曲线，采用孔隙度模型和泥质模型计算获取所述裂缝性致密砂岩的孔隙度和泥质含量，并结合预先获取的密度资料获取所述裂缝性致密砂岩的弹性模量；根据所述孔隙度、所述泥质含量、所述弹性模量以及预先获取的所述裂缝性致密砂岩的组份含量计算获取流体压缩系数；根据所述裂缝性致密砂岩的流体压缩系数和预先获取的水的压缩系数判断所述裂缝性致密砂岩的流体性质，通过采用声波全波列测井资料，纠正流体压缩系数识别气层的新方法，有效提高了对于致密裂缝性砂岩中的气层评价的精度。

Description

裂缝性致密砂岩中气层的识别方法和装置

技术领域

本发明涉及石油勘探技术，尤其涉及一种裂缝性致密砂岩中气层的识别方法和装置。

背景技术

在石油勘探领域，对于岩层的准确评价尤为重要，岩层的低孔隙度和低渗透率使得部分测井信息对地层的反映失真，增加了测井评价的难度，因此在油田勘探开发初期，需要对岩层进行准确的测评。

目前，应用常规测井资料进行气层识别评价多采用响应特征法、三孔隙度重叠/差值/比值法、孔隙度与电阻率交会法、束缚水饱和度法、视地层水电阻率法等。在致密裂缝性砂岩的岩性与粒度变化较大，同时受地层构造倾角影响，利用电测井及孔隙度测井资料难以准确识别储层流体性质，现有常用的方式为用声波全波列测井资料判别气层，在油田应用中多用纵横波速度比的下降量来评价储层的流体特性。

然而，地层孔隙中油、气、水的声学性质是不同的，密度有差异，它们的压缩系数也不同，上述方式在具有较好储层特性的地层中应用效果较好，但在致密裂缝性砂岩地层中，由于砂岩地层中裂缝的存在，增加了储层的储集空间，改变了孔隙结构特性，使得声波传播速度对气层的敏感性降低，导致对于致密裂缝性砂岩中的气层评价的精度较低。

发明内容

本发明提供一种裂缝性致密砂岩中气层的识别方法和装置，用于解决现有技术中由于砂岩地层中裂缝的存在，增加了储层的储集空间，改变了孔隙结构特性，使得声波传播速度对气层的敏感性降低，导致对于致密裂缝性砂岩中的气层评价的精度较低的问题。

本发明一方面提供一种裂缝性致密砂岩中气层的识别方法，包括：

根据待评价区域内的裂缝性致密砂岩的常规和全波列声波测井处理获取的纵横波时差曲线，采用孔隙度模型和泥质模型计算获取所述裂缝性致密砂岩的孔隙度和泥质含量，并结合预先获取的密度资料获取所述裂缝性致密砂岩的弹性模量；

根据所述孔隙度、所述泥质含量、所述弹性模量以及预先获取的所述裂缝性致密砂岩的组份含量计算获取流体压缩系数；

根据所述裂缝性致密砂岩的流体压缩系数和预先获取的水的压缩系数判断所述裂缝性致密砂岩的流体性质。

可选的，所述根据所述裂缝性致密砂岩的流体压缩系数和预先获取的水的压缩系数判断所述裂缝性致密砂岩的流体性质，包括：

若所述流体压缩系数与所述水的压缩系数的差值大于0，则所述裂缝性致密砂岩为气层；

若所述流体压缩系数与所述水的压缩系数的差值小于或等于0，则所述裂缝性致密砂岩为水层。

可选的，所述根据所述孔隙度、所述泥质含量、所述弹性模量以及预先获取的所述裂缝性致密砂岩组份含量获取流体压缩系数，包括：

根据预先获取的所述裂缝性致密砂岩的组份含量确定所述裂缝性致密砂岩的岩石颗粒弹性模量；

根据所述孔隙度、所述泥质含量和所述岩石颗粒弹性模量计算获取所述裂缝性致密砂岩的干燥岩石弹性模量；

根据所述空隙度、所述岩石颗粒弹性模量和所述干燥岩石弹性模量，采用计算获取所述流体压缩系数；

其中，C_f表示流体压缩系数，K_f表示流体体积弹性模量，表示所述孔隙度，c表示裂隙形状系数，a表示裂隙纵横长度比，且a小于或等于1，G_ma表示岩石颗粒切变弹性模量，K_ma表示岩石颗粒弹性模量，A表示单位转换系数，采用计算获得，K_d表示干燥岩石弹性模量，K表示饱和岩石弹性模量。

可选的，所述根据所述孔隙度、所述泥质含量和所述岩石颗粒弹性模量计算获取所述裂缝性致密砂岩的干燥岩石弹性模量，包括：

根据所述裂缝性致密砂岩的纵波速度、横波速度和密度骨架计算得到干燥岩石骨架弹性模量和泥质体积弹性模量；

并根据所述干燥岩石骨架弹性模量和所述泥质体积弹性模量计算获取所述干燥岩石弹性模量；或者，

根据所述孔隙度或干燥岩石骨架弹性模量，采用实验获取的计算模型计算获取所述干燥岩石弹性模量。

可选的，所述水的压缩系数为444MPa；所述裂缝性致密砂岩的弹性模量包括岩石压缩系数、切变模量和泊松比。

本发明另一方面提供一种裂缝性致密砂岩中气层的识别装置，包括：

第一处理模块，用于根据待评价区域内的裂缝性致密砂岩的常规和全波列声波测井处理获取的纵横波时差曲线，采用孔隙度模型和泥质模型计算获取所述裂缝性致密砂岩的孔隙度和泥质含量，并结合预先获取的密度资料获取所述裂缝性致密砂岩的弹性模量；

第二处理模块，用于根据所述孔隙度、所述泥质含量、所述弹性模量以及预先获取的所述裂缝性致密砂岩的组份含量计算获取流体压缩系数；

第三处理模块，用于根据所述裂缝性致密砂岩的流体压缩系数和预先获取的水的压缩系数判断所述裂缝性致密砂岩的流体性质。

可选的，所述第三处理模块具体用于：

若所述流体压缩系数与所述水的压缩系数的差值大于0，则所述裂缝性致密砂岩为气层；

若所述流体压缩系数与所述水的压缩系数的差值小于或等于0，则所述裂缝性致密砂岩为水层。

可选的，所述第二处理模块具体用于：

根据预先获取的所述裂缝性致密砂岩的组份含量确定所述裂缝性致密砂岩的岩石颗粒弹性模量；

根据所述孔隙度、所述泥质含量和所述岩石颗粒弹性模量计算获取所述裂缝性致密砂岩的干燥岩石弹性模量；

根据所述空隙度、所述岩石颗粒弹性模量和所述干燥岩石弹性模量，采用计算获取所述流体压缩系数；

其中，C_f表示流体压缩系数，K_f表示流体体积弹性模量，表示所述孔隙度，c表示裂隙形状系数，a表示裂隙纵横长度比，且a小于或等于1，G_ma表示岩石颗粒切变弹性模量，K_ma表示岩石颗粒弹性模量，A表示单位转换系数，采用计算获得，K_d表示干燥岩石弹性模量，K表示饱和岩石弹性模量。

可选的，所述第二处理模块还用于：

根据所述裂缝性致密砂岩的纵波速度、横波速度和密度骨架计算得到干燥岩石骨架弹性模量和泥质体积弹性模量；

并根据所述干燥岩石骨架弹性模量和所述泥质体积弹性模量计算获取所述干燥岩石弹性模量；或者，

根据所述孔隙度或干燥岩石骨架弹性模量，采用实验获取的计算模型计算获取所述干燥岩石弹性模量。

本发明提供的裂缝性致密砂岩中气层的识别方法和装置，通过根据待评价区域内的裂缝性致密砂岩的常规和全波列声波测井处理获取的纵横波时差曲线，采用孔隙度模型和泥质模型计算获取所述裂缝性致密砂岩的孔隙度和泥质含量，并结合预先获取的密度资料获取所述裂缝性致密砂岩的弹性模量、结合所述孔隙度、所述泥质含量、所述弹性模量以及预先获取的所述裂缝性致密砂岩的组份含量计算获取流体压缩系数，将所述裂缝性致密砂岩的流体压缩系数和水的压缩系数进行比较判断所述裂缝性致密砂岩的流体性质，通过采用声波全波列测井资料，纠正流体压缩系数识别气层的新方法，有效提高了对于致密裂缝性砂岩中的气层评价的精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明裂缝性致密砂岩中气层的识别方法实施例一的流程图；

图2为本发明裂缝性致密砂岩中气层的识别方法实施例二的流程图；

图3a为本发明裂缝性致密砂岩中气层的识别方法实施例二中硬币状裂隙模型中饱和空气时体积弹性模量与孔隙度的关系示意图；

图3b为本发明裂缝性致密砂岩中气层的识别方法实施例二中硬币状裂隙模型中饱和空气时体积弹性模量与裂隙短长轴的关系示意图；

图4a为本发明裂缝性致密砂岩中气层的识别方法实施例二中硬币状裂隙模型中饱和水时体积弹性模量与孔隙度的关系示意图；

图4b为本发明裂缝性致密砂岩中气层的识别方法实施例二中硬币状裂隙模型中饱和水时体积弹性模量与裂隙短长轴的关系示意图；

图5为本发明裂缝性致密砂岩中气层的识别装置实施例一的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了能够有效识别致密裂缝性砂岩岩储层的流体特性，结合Walsh(1965)干燥岩石压缩系数受裂隙影响的公式，提出了修正的饱和裂缝性岩石压缩系数公式，以此计算流体压缩系数，用于识别流体性质。

图1为本发明裂缝性致密砂岩中气层的识别方法实施例一的流程图，如图1所示，本发明提供的裂缝性致密砂岩中气层的识别方法，其具体的实现步骤如下：

S101：根据待评价区域内的裂缝性致密砂岩的常规和全波列声波测井处理获取的纵横波时差曲线，采用孔隙度模型和泥质模型计算获取所述裂缝性致密砂岩的孔隙度和泥质含量，并结合预先获取的密度资料获取所述裂缝性致密砂岩的弹性模量。

在本实施例中，声波全波测井不仅可以利用纵波和横波的速度和幅度信息,还可以利用其他后续波成分,如伪瑞利波和斯通利波等信息，也就是说声波全波列测井可以为石油勘探和开发提供更多的信息。利用这些信息，可以直接或间接的得到地层的岩性、孔隙度、渗透率及流体饱和度等信息。地层横波携带的地层信息较多，在确定地层孔隙度、流体饱和度和裂缝等参数上具有重要的意义。

可以通过在FORWARD软件中加载常规和全波列声波测井处理的纵横波时差曲线，采用现有技术中的孔隙度模型和泥质模型分别获取孔隙度和泥质含量。

S102：根据所述孔隙度、所述泥质含量、所述弹性模量以及预先获取的所述裂缝性致密砂岩的组份含量计算获取流体压缩系数。

在本实施例中，一般情况下流体(包括液体和气体)，会因为压强的变化而引起密度和比容的变化，成为流体的压缩性，一般情况下对于该流体的压缩性的大小通过流体压缩系数进行表示。

即通过待评价的岩储层只要知道孔隙度、饱和岩石弹性模量和岩石颗粒弹性模量，就可以获取该岩储层中的裂缝中的流体的压缩系数用来评价该流体的特性。

S103：根据所述裂缝性致密砂岩的流体压缩系数和预先获取的水的压缩系数判断所述裂缝性致密砂岩的流体性质。

在本实施例中，将获取的流体压缩系数于性质稳定的水的压缩系数进行比较，以确认该待评价的流体的性质。

具体的，S103中的根据所述裂缝性致密砂岩的流体压缩系数和预先获取的水的压缩系数判断所述裂缝性致密砂岩的流体性质，其具体实现方式是：

若所述流体压缩系数与所述水的压缩系数的差值大于0，则所述裂缝性致密砂岩为气层。

若所述流体压缩系数与所述水的压缩系数的差值小于或等于0，则所述裂缝性致密砂岩为水层。

在本实施例中，理论上纯水层的流体压缩系数4.44(1/10GPa)，纯油层流体压缩系数8.37(1/10GPa)，纯气层流体压缩系数180.51(1/10GPa)，由于水层与油层流体压缩系数接近，两者不好区分，但气层流体压缩系数比它们大的多，因此利用水层的压缩系数、即流体压缩系数有利于识别气层，一般大于流体压缩系数4(1/10GPa)以上，则认为是气层。

本实施例提供的裂缝性致密砂岩中气层的识别方法，通过根据待评价区域内的裂缝性致密砂岩的常规和全波列声波测井处理获取的纵横波时差曲线，采用孔隙度模型和泥质模型计算获取所述裂缝性致密砂岩的孔隙度和泥质含量，并结合预先获取的密度资料获取所述裂缝性致密砂岩的弹性模量、结合所述孔隙度、所述泥质含量、所述弹性模量以及预先获取的所述裂缝性致密砂岩的组份含量计算获取流体压缩系数，将所述裂缝性致密砂岩的流体压缩系数和水的压缩系数进行比较判断所述裂缝性致密砂岩的流体性质，通过采用声波全波列测井资料，纠正流体压缩系数识别气层的新方法，有效提高了对于致密裂缝性砂岩中的气层评价的精度。

图2为本发明裂缝性致密砂岩中气层的识别方法实施例二的流程图，如图2所示，在上述实施例的基础上，S102中的根据所述孔隙度、所述泥质含量、所述弹性模量以及预先获取的所述裂缝性致密砂岩的组份含量计算获取流体压缩系数的具体实现步骤为：

S201：根据预先获取的所述裂缝性致密砂岩的组份含量确定所述裂缝性致密砂岩的岩石颗粒弹性模量。

S202：根据所述孔隙度、所述泥质含量和所述岩石颗粒弹性模量计算获取所述裂缝性致密砂岩的干燥岩石弹性模量。

在本实施例中，具体的实现方式至少包括以下两种，

第一种实现方式，根据所述裂缝性致密砂岩的纵波速度、横波速度和密度骨架计算得到干燥岩石骨架弹性模量和泥质体积弹性模量；

并根据所述干燥岩石骨架弹性模量和所述泥质体积弹性模量计算获取所述干燥岩石弹性模量。

第二种实现方式，根据所述孔隙度或干燥岩石骨架弹性模量，采用实验获取的计算模型计算获取所述干燥岩石弹性模量。

S203：根据所述空隙度、所述岩石颗粒弹性模量和所述干燥岩石弹性模量，采用计算获取所述流体压缩系数。

在本实施例中，所述水的压缩系数为444MPa；所述裂缝性致密砂岩的弹性模量包括岩石压缩系数、切变模量和泊松比。

其中，C_f表示流体压缩系数，K_f表示流体体积弹性模量，表示所述孔隙度，c表示裂隙形状系数，a表示裂隙纵横长度比，且a小于或等于1，G_ma表示岩石颗粒切变弹性模量，K_ma表示岩石颗粒弹性模量，A表示单位转换系数，采用计算获得，K_d表示干燥岩石弹性模量，K表示饱和岩石弹性模量。

下面特举例详细说明本实施例中对于岩石颗粒弹性模量、干燥岩石弹性模量以及流体压缩系数的计算方式。

对于球形孔隙微孔隙度下岩石压缩系数(压缩系数为体积弹性模量倒数)与孔隙度关系如下：

$\frac{1}{K_d}=\frac{1}{K_{\mathrm{ma}}}[1+\frac{3}{2}\frac{1-v}{1-2v}\frac{\mathrm{\φ}}{1-\mathrm{\φ}}]=\frac{1}{K_{\mathrm{ma}}}(1+\mathrm{c\φ})---\left(1\right)$

式中：K_d为干燥岩石弹性模量、K_ma为岩石颗粒弹性模量(单位为GPa)；φ为岩石孔隙度、ν为泊松比(单位为百分比)。

对于裂隙存在岩石，岩石压缩系数与孔隙度关系可写成

$\frac{1}{K_d}=\frac{1}{K_{\mathrm{ma}}}(1+\mathrm{c\φ}/\mathrm{\α})---\left(2\right)$

式中，c为与裂隙形状有关的系数，α为裂隙纵横长度比(且α<<1)。

这里取J.B.Walsh(1965)给出三种情况：硬币状裂隙，平面应变作用下椭圆裂隙，平面应力作用下的椭圆裂隙。

$c=\frac{8}{9\mathrm{\&pi;}}\frac{1-v^2}{1-2v}$ (硬币状)

$c=\frac{2}{3}\frac{1-v^2}{1-2v}$ (平面应变)(3)

$c=\frac{2}{3}\frac{1}{1-2v}$ (平面应力)

对于饱和岩石压缩系数的确定方式具体如下：考虑到流体性质对岩石弹性模量影响，对公式(2)可以改写成：

$\frac{1}{K}=\frac{1}{K_{\mathrm{ma}}}[1+\mathrm{c\&phi;}(K_{\mathrm{ma}}-K_f)\frac{1}{K_f+2\mathrm{\&alpha;}{G}_{\mathrm{ma}}}],G_f=0---\left(4\right)$

式中：K_f为流体体积弹性模量(单位为GPa)；G_ma为岩石颗粒切变弹性模量、G_f为流体切变弹性模量(单位为GPa)。

考虑到流体切变弹性模量为0，饱和岩石切变模量G应等于干燥岩石切变模量G_d，因此岩石颗粒切变弹性模量可取为：

G_ma＝G/(1-φ)(5)

令孔隙流体体积弹性模量为零(K_f＝0)，由公式(4)可求出干燥岩石有效体积弹性模量为：

$\frac{1}{K_d}=\frac{1}{K_{\mathrm{ma}}}[1+\frac{K_{\mathrm{ma}}}{2G_{\mathrm{ma}}}\frac{\mathrm{c\&phi;}}{\mathrm{\&alpha;}}]---\left(6\right)$

根据上面获取的所有参数，对于流体压缩系数计算方式如下：

为了确定流体压缩系数，考虑裂隙孔中充满流体和没有流体(即干燥岩石)两种，把干燥岩石体积弹性模量作为背景值，以消除岩性及孔隙结构对流体压缩系数计算影响，我们采用饱和弹性模量与干燥弹性模量比值(K/K_d)来求流体压缩系数，公式(4)与公式(6)之比可得流体压缩系数C_f，具体的：

$C_f=\frac{1}{K_f}=\frac{A-1+\mathrm{c\&phi;}}{2a{G}_{\mathrm{ma}}(1-A)+\mathrm{c\&phi;}{K}_{\mathrm{ma}}}$

$A=\frac{K_d}{K}(1+\mathrm{c\&phi;}\frac{K_{\mathrm{ma}}}{2a{G}_{\mathrm{ma}}})---\left(7\right)$

其中，C_f表示流体压缩系数，K_f表示流体体积弹性模量，表示所述孔隙度，c表示裂隙形状系数，a表示裂隙纵横长度比，且a小于或等于1，G_ma表示岩石颗粒切变弹性模量，K_ma表示岩石颗粒弹性模量，A表示单位转换系数，采用计算获得，K_d表示干燥岩石弹性模量，K表示饱和岩石弹性模量。

由公式(6)可知，知道地层孔隙度φ，饱和岩石弹性模量和岩石颗粒弹性模量，就可计算得到流体压缩系数，用于评价流体特性。

图3a为本发明裂缝性致密砂岩中气层的识别方法实施例二中硬币状裂隙模型中饱和空气时体积弹性模量与孔隙度的关系示意图；图3b为本发明裂缝性致密砂岩中气层的识别方法实施例二中硬币状裂隙模型中饱和空气时体积弹性模量与裂隙短长轴的关系示意图；图4a为本发明裂缝性致密砂岩中气层的识别方法实施例二中硬币状裂隙模型中饱和水时体积弹性模量与孔隙度的关系示意图；图4b为本发明裂缝性致密砂岩中气层的识别方法实施例二中硬币状裂隙模型中饱和水时体积弹性模量与裂隙短长轴的关系示意图。结合公式(4)可以看出，流体压缩系数，除了与岩性、孔隙度大小有关外，与孔隙度形状及裂隙存在有关，如图3a、3b、4a和4b所示。在致密砂岩地层中，粒间孔或溶蚀孔可以近似看作球形孔，主要起储层空间作用，孔隙度变化对流体压缩系数影响不大，而裂隙的存在(狭微裂缝)起连通作用，对流体压缩系数有一定影响，因此在计算压缩系数时，要适当考虑裂隙的影响。由于测井相应值是岩石微观在宏观上反映，综合考虑，裂隙短长轴比值a可取0.1左右，得出如下结论：

1)、在接近园形孔中，岩石体积弹性模量(或岩石压缩系数倒数)随孔隙度增大而减小，饱和水时比饱和气时变化大。

2)、在裂隙孔岩石中，岩石体积弹性模量(或岩石压缩系数倒数)比园形孔中随孔隙度变化大的多。岩石饱和水会减小岩石体积弹性模量(或岩石压缩系数倒数)随孔隙度的变化，当a<0.01后，其值变化很小。

3)、孔隙中(或裂隙)中充满水或气，岩石体积弹性模量(或岩石压缩系数)相差很大。

可选的，在计算流体压缩系数的过程中，对于干燥岩石弹性模量有以下几种确定方法：

第一种确定方式，采用公式(1)和(6)确定，但存在泥质时需要校正，可采用并联或串联模式对得到的干燥岩石弹性模量进行校正。其中，

串联模式：K_d'＝(1-φ-V_SH)K_d+V_SHK_SHd

并联模式：K'_d＝(1-φ-V_SH)/K_d+V_SH/K_SHd(8)

式中：V_SH为泥质含量(单位为百分比)；K_d干燥岩石骨架弹性模量、、K_SHd为泥质弹性模量(单位为PA)。这两个参数也可用纵波速度、横波速度及密度骨架值计算，对于泥岩纵波速度可取100us/ft，纵横波速度比可取1.95。

经推广应用统计，该裂缝性致密砂岩中气层的识别方法在致密裂缝性砂岩地层20口井的气层识别应用中符合率为90％以上。

该裂缝性致密砂岩中气层的识别方法在中国石油天然气总公司勘探局石油大学石油勘探数据中心FORWARD环境中实现了上述发明内容，开发了相应程序模块。在FORWARD环境下实现步骤具体包括：

在FORWARD软件中加载常规和全波列声波测井处理的纵横波时差(速度的倒数)曲线；

利用孔隙度模型和泥质模型计算常规测井资料孔隙度POR(dep)和泥质含量VSH(dep)；

由纵横波和密度资料计算弹性模量：岩石压缩系数CB(dep)(或体积弹性模量K)，切变模量G(dep)，泊松比PR(dep)，计算公式如下：

$G=\mathrm{A\&rho;}{V}_S^2$

$C_B=\frac{1}{K}=\frac{1}{\mathrm{A\&rho;}(V_p^2-4V_s^2/3)}$

$\mathrm{PR}=\frac{\mathrm{DT}{R}^2-2}{2(\mathrm{DT}{R}^2-1)}---\left(9\right)$

式中：V_P为纵波速度(us/ft)、V_s为横波速度(us/ft)；DTR为纵横波速度比或时差比；ρ为岩石体积密度(g/cm³)，A为单位转换系数A＝9290。

根据岩石各组份含量确定岩石颗粒弹性模量、并选择合适的模型计算干燥岩石弹性模量，并根据上述获得的所有参数获取流体压缩系数。

图5为本发明裂缝性致密砂岩中气层的识别装置实施例一的结构示意图，如图5所示，该裂缝性致密砂岩中气层的识别装置10，包括：第一处理模块11、第二处理模块12和第三处理模块13。具体的，

第一处理模块11，用于根据待评价区域内的裂缝性致密砂岩的常规和全波列声波测井处理获取的纵横波时差曲线，采用孔隙度模型和泥质模型计算获取所述裂缝性致密砂岩的孔隙度和泥质含量，并结合预先获取的密度资料获取所述裂缝性致密砂岩的弹性模量；

第二处理模块12，用于根据所述孔隙度、所述泥质含量、所述弹性模量以及预先获取的所述裂缝性致密砂岩的组份含量计算获取流体压缩系数；

第三处理模块13，用于根据所述裂缝性致密砂岩的流体压缩系数和预先获取的水的压缩系数判断所述裂缝性致密砂岩的流体性质。

本实施例提供的裂缝性致密砂岩中气层的识别装置，通过第一处理模块根据待评价区域内的裂缝性致密砂岩的常规和全波列声波测井处理获取的纵横波时差曲线，第二处理模块采用孔隙度模型和泥质模型计算获取所述裂缝性致密砂岩的孔隙度和泥质含量，并结合预先获取的密度资料获取所述裂缝性致密砂岩的弹性模量、结合所述孔隙度、所述泥质含量、所述弹性模量以及预先获取的所述裂缝性致密砂岩的组份含量计算获取流体压缩系数，第三处理模块将所述裂缝性致密砂岩的流体压缩系数和水的压缩系数进行比较判断所述裂缝性致密砂岩的流体性质，通过采用声波全波列测井资料，纠正流体压缩系数识别气层的新方法，有效提高了对于致密裂缝性砂岩中的气层评价的精度。

在本发明裂缝性致密砂岩中气层的识别装置实施例二中，在上述实施例的基础上，所述第三处理模块13具体用于：

若所述流体压缩系数与所述水的压缩系数的差值大于0，则所述裂缝性致密砂岩为气层；

若所述流体压缩系数与所述水的压缩系数的差值小于或等于0，则所述裂缝性致密砂岩为水层。

可选的，所述第二处理模块12具体用于：

根据预先获取的所述裂缝性致密砂岩的组份含量确定所述裂缝性致密砂岩的岩石颗粒弹性模量；

根据所述孔隙度、所述泥质含量和所述岩石颗粒弹性模量计算获取所述裂缝性致密砂岩的干燥岩石弹性模量；

根据所述空隙度、所述岩石颗粒弹性模量和所述干燥岩石弹性模量，采用计算获取所述流体压缩系数；

其中，C_f表示流体压缩系数，K_f表示流体体积弹性模量，表示所述孔隙度，c表示裂隙形状系数，a表示裂隙纵横长度比，且a小于或等于1，G_ma表示岩石颗粒切变弹性模量，K_ma表示岩石颗粒弹性模量，A表示单位转换系数，采用计算获得，K_d表示干燥岩石弹性模量，K表示饱和岩石弹性模量。

可选的，所述第二处理模块12还用于：

根据所述裂缝性致密砂岩的纵波速度、横波速度和密度骨架计算得到干燥岩石骨架弹性模量和泥质体积弹性模量；

并根据所述干燥岩石骨架弹性模量和所述泥质体积弹性模量计算获取所述干燥岩石弹性模量；或者，

根据所述孔隙度或干燥岩石骨架弹性模量，采用实验获取的计算模型计算获取所述干燥岩石弹性模量。

本实施例提供的裂缝性致密砂岩中气层的识别装置，用于执行图1至图4b所示的任一方法实施例的技术方案，其实现方式和技术效果类似，在此不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种裂缝性致密砂岩中气层的识别方法，其特征在于，包括：

根据待评价区域内的裂缝性致密砂岩的常规和全波列声波测井处理获取的纵横波时差曲线，采用孔隙度模型和泥质模型计算获取所述裂缝性致密砂岩的孔隙度和泥质含量，并结合预先获取的密度资料获取所述裂缝性致密砂岩的弹性模量；

根据所述孔隙度、所述泥质含量、所述弹性模量以及预先获取的所述裂缝性致密砂岩的组份含量计算获取流体压缩系数；

根据所述裂缝性致密砂岩的流体压缩系数和预先获取的水的压缩系数判断所述裂缝性致密砂岩的流体性质。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述裂缝性致密砂岩的流体压缩系数和预先获取的水的压缩系数判断所述裂缝性致密砂岩的流体性质，包括：

若所述流体压缩系数与所述水的压缩系数的差值大于0，则所述裂缝性致密砂岩为气层；

若所述流体压缩系数与所述水的压缩系数的差值小于或等于0，则所述裂缝性致密砂岩为水层。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述孔隙度、所述泥质含量、所述弹性模量以及预先获取的所述裂缝性致密砂岩组份含量获取流体压缩系数，包括：

根据预先获取的所述裂缝性致密砂岩的组份含量确定所述裂缝性致密砂岩的岩石颗粒弹性模量；

根据所述孔隙度、所述泥质含量和所述岩石颗粒弹性模量计算获取所述裂缝性致密砂岩的干燥岩石弹性模量；

根据所述空隙度、所述岩石颗粒弹性模量和所述干燥岩石弹性模量，采用计算获取所述流体压缩系数；

其中，C_f表示流体压缩系数，K_f表示流体体积弹性模量，表示所述孔隙度，c表示裂隙形状系数，a表示裂隙纵横长度比，且a小于或等于1，G_ma表示岩石颗粒切变弹性模量，K_ma表示岩石颗粒弹性模量，A表示单位转换系数，采用计算获得，K_d表示干燥岩石弹性模量，K表示饱和岩石弹性模量。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述孔隙度、所述泥质含量和所述岩石颗粒弹性模量计算获取所述裂缝性致密砂岩的干燥岩石弹性模量，包括：

根据所述裂缝性致密砂岩的纵波速度、横波速度和密度骨架计算得到干燥岩石骨架弹性模量和泥质体积弹性模量；

并根据所述干燥岩石骨架弹性模量和所述泥质体积弹性模量计算获取所述干燥岩石弹性模量；或者，

根据所述孔隙度或干燥岩石骨架弹性模量，采用实验获取的计算模型计算获取所述干燥岩石弹性模量。

5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述水的压缩系数为444MPa；所述裂缝性致密砂岩的弹性模量包括岩石压缩系数、切变模量和泊松比。

6.一种裂缝性致密砂岩中气层的识别装置，其特征在于，包括：

第一处理模块，用于根据待评价区域内的裂缝性致密砂岩的常规和全波列声波测井处理获取的纵横波时差曲线，采用孔隙度模型和泥质模型计算获取所述裂缝性致密砂岩的孔隙度和泥质含量，并结合预先获取的密度资料获取所述裂缝性致密砂岩的弹性模量；

第二处理模块，用于根据所述孔隙度、所述泥质含量、所述弹性模量以及预先获取的所述裂缝性致密砂岩的组份含量计算获取流体压缩系数；

第三处理模块，用于根据所述裂缝性致密砂岩的流体压缩系数和预先获取的水的压缩系数判断所述裂缝性致密砂岩的流体性质。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第三处理模块具体用于：

若所述流体压缩系数与所述水的压缩系数的差值大于0，则所述裂缝性致密砂岩为气层；

若所述流体压缩系数与所述水的压缩系数的差值小于或等于0，则所述裂缝性致密砂岩为水层。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第二处理模块具体用于：

根据预先获取的所述裂缝性致密砂岩的组份含量确定所述裂缝性致密砂岩的岩石颗粒弹性模量；

根据所述孔隙度、所述泥质含量和所述岩石颗粒弹性模量计算获取所述裂缝性致密砂岩的干燥岩石弹性模量；

根据所述空隙度、所述岩石颗粒弹性模量和所述干燥岩石弹性模量，采用计算获取所述流体压缩系数；

其中，C_f表示流体压缩系数，K_f表示流体体积弹性模量，表示所述孔隙度，c表示裂隙形状系数，a表示裂隙纵横长度比，且a小于或等于1，G_ma表示岩石颗粒切变弹性模量，K_ma表示岩石颗粒弹性模量，A表示单位转换系数，采用计算获得，K_d表示干燥岩石弹性模量，K表示饱和岩石弹性模量。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第二处理模块还用于：

根据所述裂缝性致密砂岩的纵波速度、横波速度和密度骨架计算得到干燥岩石骨架弹性模量和泥质体积弹性模量；

并根据所述干燥岩石骨架弹性模量和所述泥质体积弹性模量计算获取所述干燥岩石弹性模量；或者，

根据所述孔隙度或干燥岩石骨架弹性模量，采用实验获取的计算模型计算获取所述干燥岩石弹性模量。