含气饱和度计算方法、装置、电子设备及介质
文献发布时间：2023-06-19 18:35:48
技术领域
本发明涉及石油天然气勘探开发、地球物理领域，更具体地，涉及一种含气饱和度计算方法、电子设备及介质。
背景技术
在页岩气勘探开发中，含气饱和度是储层的重要参数之一。电阻率是常规砂岩储层求含水饱和度的主要测井方法，但页岩储层矿物成分与孔隙结构复杂、矿物成分与孔隙结构对电阻率的定量影响不能精确表达等因素，使得电阻率求含水饱和度遇到了极大的困难。
现有技术包括：
1、通过构建海相页岩导电模型，先剥离有机质对海相页岩电阻率的影响，再剥离低阻薄层的影响，计算剥离黄铁矿影响后的高阻层电阻率，最后考虑粘土和地层水的影响，建立基于导电影响因素逐步剥离的海相页岩含气饱和度评价模型，进行海相页岩含气饱和度评价。该方法的条件是海相页岩导电成分多、导电方式多样，而且第四步需要建立三维数字岩心确定黄铁矿含量，原理较为复杂。陆相页岩储层的纵向非均质性强，矿物成分变化快，因此该方法不适用陆相页岩储层含水饱和度评价。
2、应用Gassmann方程，计算分析了孔隙度和饱和度与纵波速度、横波速度、介质密度和纵、横波速度比值的关系。在已知岩石基质、水和烃的体积模量(分别记为k
此外，Gassmann理论的假设条件如下：①岩石是均质的；②孔隙中的流体是紧附在孔壁上的；③气和液体在孔隙中均匀分布；④孔隙中的流体不影响剪切模量；⑤孔隙的形状是球形。页岩气储层中，这些假设条件很难满足，因此不适用于页岩气储层的饱和度计算。
3、将广义弹性阻抗方程中的流体项进一步化解为含Gassmann方程流体项f的公式，反演获得参数f/v
因此，有必要开发一种基于复合波阻抗的含气饱和度计算方法、电子设备及介质。
公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明提出了一种含气饱和度计算方法、电子设备及介质，其能够通过复合波阻抗在考虑纵向上骨架矿物成分变化的同时，定量求取孔隙空间的气体饱和度。
第一方面，本公开实施例提供了一种含气饱和度计算方法，包括：
确定多个样品深度及其对应的含气饱和度；
计算每一个样品深度对应的复合波阻抗；
根据每一个样品深度对应的所述含气饱和度与所述复合波阻抗，建立关于复合波阻抗与含气饱和度的拟合公式；
计算目标位置的复合波阻抗，进而通过所述拟合公式计算所述目标位置对应的含气饱和度。
优选地，计算每一个样品深度对应的复合波阻抗包括：
提取对应深度声波波列测井的纵波时差、横波时差及常规测井的体积密度；
通过纵波时差、横波时差分别计算对应的纵波速度与横波速度；
根据所述纵波速度与所述横波速度，计算所述复合波阻抗。
优选地，根据所述纵波速度与所述横波速度，计算所述复合波阻抗包括：
根据所述纵波速度与所述横波速度分别计算纵波阻抗与横波阻抗；
根据所述纵波阻抗与所述横波阻抗，计算所述复合波阻抗。
优选地，通过公式(1)计算所述纵波阻抗：
AI ＝C
其中，AI为纵波阻抗，v
优选地，通过公式(2)计算所述横波阻抗：
SI ＝C
其中，SI为横波阻抗，v
优选地，通过公式(3)计算所述复合波阻抗：
CI＝v
其中，CI为复合波阻抗，AI为纵波阻抗，SI为横波阻抗，v
优选地，关于复合波阻抗与含气饱和度的拟合公式为：
S
其中，S
作为本公开实施例的一种具体实现方式，
第二方面，本公开实施例还提供了一种含气饱和度计算装置，包括：
数据准备模块，确定多个样品深度及其对应的含气饱和度；
复合波阻抗计算模块，计算每一个样品深度对应的复合波阻抗；
拟合模块，根据每一个样品深度对应的所述含气饱和度与所述复合波阻抗，建立关于复合波阻抗与含气饱和度的拟合公式；
含气饱和度计算模块，计算目标位置的复合波阻抗，进而通过所述拟合公式计算所述目标位置对应的含气饱和度。
优选地，计算每一个样品深度对应的复合波阻抗包括：
提取对应深度声波波列测井的纵波时差、横波时差及常规测井的体积密度；
通过纵波时差、横波时差分别计算对应的纵波速度与横波速度；
根据所述纵波速度与所述横波速度，计算所述复合波阻抗。
优选地，根据所述纵波速度与所述横波速度，计算所述复合波阻抗包括：
根据所述纵波速度与所述横波速度分别计算纵波阻抗与横波阻抗；
根据所述纵波阻抗与所述横波阻抗，计算所述复合波阻抗。
优选地，通过公式(1)计算所述纵波阻抗：
AI＝C
其中，AI为纵波阻抗，v
优选地，通过公式(2)计算所述横波阻抗：
SI＝C
其中，SI为横波阻抗，v
优选地，通过公式(3)计算所述复合波阻抗：
CI＝v
其中，CI为复合波阻抗，AI为纵波阻抗，SI为横波阻抗，v
优选地，关于复合波阻抗与含气饱和度的拟合公式为：
S
其中，S
第三方面，本公开实施例还提供了一种电子设备，该电子设备包括：
存储器，存储有可执行指令；
处理器，所述处理器运行所述存储器中的所述可执行指令，以实现所述的含气饱和度计算方法。
第四方面，本公开实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现所述的含气饱和度计算方法。
其有益效果在于：
避免了因地层的岩性复杂和岩石矿物组成类型多样的因素影响，采用复合波阻抗既考虑了孔隙空间气体饱和度的变化，又考虑了骨架矿物成分变化，避免了电阻率测井方法或总有机碳含量TOC方法受孔隙流体外的其它因素影响的局限性，提高了适用性。
本发明的方法和装置具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。
附图说明
通过结合附图对本发明示例性实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。
图1示出了根据本发明的一个实施例的含气饱和度计算方法的步骤的流程图。
图2示出了根据本发明的一个实施例的Y2井测井计算含水饱和度成果示意图。
图3示出了根据本发明的一个实施例的Y2井测井计算与岩心分析的气饱和度对比图。
图4示出了根据本发明的一个实施例的一种含气饱和度计算装置的框图。
附图标记说明：
201、数据准备模块；202、复合波阻抗计算模块；203、拟合模块；204、含气饱和度计算模块。
具体实施方式
下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。
本发明提供一种含气饱和度计算方法，包括：
确定多个样品深度及其对应的含气饱和度；具体地，建立含气饱和度模型获得的第一手资料(Dep
计算每一个样品深度对应的复合波阻抗；在一个示例中，计算每一个样品深度对应的复合波阻抗包括：
提取对应深度声波波列测井的纵波时差、横波时差及常规测井的体积密度；
通过纵波时差、横波时差分别计算对应的纵波速度与横波速度；
根据纵波速度与横波速度，计算复合波阻抗。
在一个示例中，根据纵波速度与横波速度，计算复合波阻抗包括：
根据纵波速度与横波速度分别计算纵波阻抗与横波阻抗；
根据纵波阻抗与横波阻抗，计算复合波阻抗。
在一个示例中，通过公式(1)计算纵波阻抗：
AI＝C
其中，AI为纵波阻抗，v
在一个示例中，通过公式(2)计算横波阻抗：
SI＝C
其中，SI为横波阻抗，v
在一个示例中，通过公式(3)计算复合波阻抗：
CI＝v
其中，CI为复合波阻抗，AI为纵波阻抗，SI为横波阻抗，v
具体地，提取对应深度声波波列测井的纵波时差、横波时差及常规测井的体积密度；通过纵波时差、横波时差分别计算对应的纵波速度与横波速度；根据纵波速度与横波速度，通过公式(1)、(2)分别计算纵波阻抗与横波阻抗；根据纵波阻抗与横波阻抗，通过公式(3)计算复合波阻抗。
根据每一个样品深度对应的含气饱和度与复合波阻抗，建立关于复合波阻抗与含气饱和度的拟合公式；在一个示例中，关于复合波阻抗与含气饱和度的拟合公式为：
S
其中，S
具体地，根据每一个样品深度对应的含气饱和度与复合波阻抗，建立关于复合波阻抗与含气饱和度的拟合公式为公式(4)。
计算目标位置的复合波阻抗，进而通过拟合公式计算目标位置对应的含气饱和度。
本发明还提供一种含气饱和度计算装置，包括：
数据准备模块，确定多个样品深度及其对应的含气饱和度；具体地，建立含气饱和度模型获得的第一手资料(Dep
复合波阻抗计算模块，计算每一个样品深度对应的复合波阻抗；在一个示例中，计算每一个样品深度对应的复合波阻抗包括：
提取对应深度声波波列测井的纵波时差、横波时差及常规测井的体积密度；
通过纵波时差、横波时差分别计算对应的纵波速度与横波速度；
根据纵波速度与横波速度，计算复合波阻抗。
在一个示例中，根据纵波速度与横波速度，计算复合波阻抗包括：
根据纵波速度与横波速度分别计算纵波阻抗与横波阻抗；
根据纵波阻抗与横波阻抗，计算复合波阻抗。
在一个示例中，通过公式(1)计算纵波阻抗：
AI＝C
其中，AI为纵波阻抗，v
在一个示例中，通过公式(2)计算横波阻抗：
SI＝C
其中，SI为横波阻抗，v
在一个示例中，通过公式(3)计算复合波阻抗：
CI＝v
其中，CI为复合波阻抗，AI为纵波阻抗，SI为横波阻抗，v
具体地，提取对应深度声波波列测井的纵波时差、横波时差及常规测井的体积密度；通过纵波时差、横波时差分别计算对应的纵波速度与横波速度；根据纵波速度与横波速度，通过公式(1)、(2)分别计算纵波阻抗与横波阻抗；根据纵波阻抗与横波阻抗，通过公式(3)计算复合波阻抗。
拟合模块，根据每一个样品深度对应的含气饱和度与复合波阻抗，建立关于复合波阻抗与含气饱和度的拟合公式；在一个示例中，关于复合波阻抗与含气饱和度的拟合公式为：
S
其中，S
具体地，根据每一个样品深度对应的含气饱和度与复合波阻抗，建立关于复合波阻抗与含气饱和度的拟合公式为公式(4)。
含气饱和度计算模块，计算目标位置的复合波阻抗，进而通过拟合公式计算目标位置对应的含气饱和度。
本发明还提供一种电子设备，电子设备包括：存储器，存储有可执行指令；处理器，处理器运行存储器中的可执行指令，以实现上述的含气饱和度计算方法。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述的含气饱和度计算方法。
为便于理解本发明实施例的方案及其效果，以下给出四个具体应用示例。本领域技术人员应理解，该示例仅为了便于理解本发明，其任何具体细节并非意在以任何方式限制本发明。
图1示出了根据本发明的一个实施例的含气饱和度计算方法的步骤的流程图。
如图1所示，该含气饱和度计算方法包括：步骤101，确定多个样品深度及其对应的含气饱和度；步骤102，计算每一个样品深度对应的复合波阻抗；步骤103，根据每一个样品深度对应的含气饱和度与复合波阻抗，建立关于复合波阻抗与含气饱和度的拟合公式；步骤104，计算目标位置的复合波阻抗，进而通过拟合公式计算目标位置对应的含气饱和度。
以某地区陆相页岩地层为研究对象，以测井复合波阻抗及岩心分析含气饱和度为基础数据，得到了适合研究区的高精度饱和度计算模型，在研究区取得了理想的效果，如表1所示。
表1
获取实验室岩心分析的含气饱和度。为建立含气饱和度模型获得的第一手资料(Dep
提取对应深度声波波列测井的纵波时差、横波时差及常规测井的体积密度。
表1第3列AC为纵波时差，单位μs/ft，最终单位转换为μs/m，第4列DTS为纵波时差，单位μs/ft，最终单位转换为μs/m，第5列为体积密度DEN(g/cm
计算各深度复合波阻抗。
若AC单位为μs/m，则纵波速度为v
若DTS为μs/m，则横波速度为v
进而通过公式(1)、(2)计算纵波阻抗、横波阻抗，通过公式(3)计算复合波阻抗。
建立含气(水)饱和度与复合波阻抗的定量计算模型。
图2示出了根据本发明的一个实施例的Y2井测井计算含水饱和度成果示意图，第1道：岩性道，为井径曲线、自然伽马曲线及去铀自然伽马曲线；第2道：深度道；第3道：深电阻率曲线与浅电阻率曲线；第4道：孔隙度测井曲线，分别为纵波时差、横波时差及体积密度曲线；第5道为计算地层水饱和度与岩心分析水饱和度的对比。
表1第7列为计算S
则本实例中含水饱和度绝对误差平均值：0.0318，含水饱和度相对误差平均值：6.1307％。
图3示出了根据本发明的一个实施例的Y2井测井计算与岩心分析的气饱和度对比图。
利用计算的复合波阻抗CI
S
相关系数为R＝0.9775。
表1第10列为含气饱和度，第11列为计算S
本实例中气饱和度绝对误差平均值：0.0299，相对误差平均值：7.3069％。
图4示出了根据本发明的一个实施例的一种含气饱和度计算装置的框图。
如图4所示，该含气饱和度计算装置，包括：
数据准备模块201，确定多个样品深度及其对应的含气饱和度；
复合波阻抗计算模块202，计算每一个样品深度对应的复合波阻抗；
拟合模块203，根据每一个样品深度对应的含气饱和度与复合波阻抗，建立关于复合波阻抗与含气饱和度的拟合公式；
含气饱和度计算模块204，计算目标位置的复合波阻抗，进而通过拟合公式计算目标位置对应的含气饱和度。
作为可选方案，计算每一个样品深度对应的复合波阻抗包括：
提取对应深度声波波列测井的纵波时差、横波时差及常规测井的体积密度；
通过纵波时差、横波时差分别计算对应的纵波速度与横波速度；
根据纵波速度与横波速度，计算复合波阻抗。
作为可选方案，根据纵波速度与横波速度，计算复合波阻抗包括：
根据纵波速度与横波速度分别计算纵波阻抗与横波阻抗；
根据纵波阻抗与横波阻抗，计算复合波阻抗。
作为可选方案，通过公式(1)计算纵波阻抗：
AI＝C
其中，AI为纵波阻抗，v
作为可选方案，通过公式(2)计算横波阻抗：
SI＝C
其中，SI为横波阻抗，v
作为可选方案，通过公式(3)计算复合波阻抗：
CI＝v
其中，CI为复合波阻抗，AI为纵波阻抗，SI为横波阻抗，v
作为可选方案，关于复合波阻抗与含气饱和度的拟合公式为：
S
其中，S
本公开提供一种电子设备包括，该电子设备包括：存储器，存储有可执行指令；处理器，处理器运行存储器中的可执行指令，以实现上述含气饱和度计算方法。
根据本公开实施例的电子设备包括存储器和处理器。
该存储器用于存储非暂时性计算机可读指令。具体地，存储器可以包括一个或多个计算机程序产品，该计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质，例如易失性存储器和/或非易失性存储器。该易失性存储器例如可以包括随机存取存储器(RAM)和/或高速缓冲存储器(cache)等。该非易失性存储器例如可以包括只读存储器(ROM)、硬盘、闪存等。
该处理器可以是中央处理单元(CPU)或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其它形式的处理单元，并且可以控制电子设备中的其它组件以执行期望的功能。在本公开的一个实施例中，该处理器用于运行该存储器中存储的该计算机可读指令。
本领域技术人员应能理解，为了解决如何获得良好用户体验效果的技术问题，本实施例中也可以包括诸如通信总线、接口等公知的结构，这些公知的结构也应包含在本公开的保护范围之内。
有关本实施例的详细说明可以参考前述各实施例中的相应说明，在此不再赘述。
本公开实施例提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现所述的含气饱和度计算方法。
根据本公开实施例的计算机可读存储介质，其上存储有非暂时性计算机可读指令。当该非暂时性计算机可读指令由处理器运行时，执行前述的本公开各实施例方法的全部或部分步骤。
上述计算机可读存储介质包括但不限于：光存储介质(例如：CD－ROM和DVD)、磁光存储介质(例如：MO)、磁存储介质(例如：磁带或移动硬盘)、具有内置的可重写非易失性存储器的媒体(例如：存储卡)和具有内置ROM的媒体(例如：ROM盒)。
本领域技术人员应理解，上面对本发明的实施例的描述的目的仅为了示例性地说明本发明的实施例的有益效果，并不意在将本发明的实施例限制于所给出的任何示例。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。