Rock Physics Module (RPM)

Моделирования упругих свойств горных пород

Rock Physics Module (RPM) – это дополнительный модуль программы PowerLog для изучения упругих свойств горных пород (Rock Physics).

При моделировании упругих свойств для AVO анализа и других целей в модуле RPM используются результаты интерпретации скважинных данных, полученные в PowerLog. Общей проблемой AVO анализа и сейсмической инверсии является отсутствие записи кривой скорости поперечной волны, при этом кривые скорости продольной волны, как правило, имеются. Поэтому существует необходимость получать качественные синтетические кривые скорости поперечной волны, которые согласуются с кривой изменения скорости продольной волны и плотности.

adcafea531
Рис. 1. Тесно интегрированный рабочий процесс обеспечивает согласованность результатов комплексной интерпретации данных ГИС с оценкой упругих свойств горных пород.

Модуль моделирования упругих свойств пород

Распространение акустических волн в насыщенных флюидами пористых средах зависит от состава матрицы и цемента, структуры емкостного пространства породы, а также от свойств насыщающего флюида. Оценка скоростей упругих волн в модуле RPM производится для заданного состава твердой фазы и флюидов при использовании теоретических компонентных моделей или эмпирических уравнений, таких как Greenberg-Castagna. Оба подхода легко реализуются в модуле, а качество выполненных расчетов оценивается путем сопоставления синтетических (вычисленных) и измеренных кривых упругих свойств в программе PowerLog.

Помимо простых способов оценки упругих свойств пород (Wyllie, Voigt, Reuss, Hashin-Shtrikman), в модуле RPM имеются следующие модели и аппроксимационные уравнения:

  • Самосогласованная модель
  • Модели Grain-supported и Matrix-supported
  • Быстрая аппроксимация модели Xu&White
  • Уравнения Greenberg&Castagna, Gassmann, Gardners
  • Модифицированная модель верхних и нижних границ Hashin-Shtrikman
  • Уравнения для оценки свойств флюидов.

После того как теоретическая модель породы создана, можно выполнять процесс флюидозамещения и коррекцию кривых упругих свойств за влияние зоны проникновения. Использование принятой модели также позволяет прогнозировать упругие свойства пород с другой литологией, которые не вскрыты пробуренными скважинами (процесс замещения литологии), а также оценивать влияние анизотропии пород в наклонных скважинах на акустические кривые и выполнять их коррекцию, что критично для AVO инверсий при наличии больших удалений. Использование компонентных моделей также очень важно на месторождениях сланцевого газа, где взаимосвязи механических свойств пород находятся в стадии исследования.

Рабочий граф RPM

Пользователь создает граф RPM на специальном рабочем поле в виде схемы (рис. 2). Такой способ гораздо удобнее использования электронной таблицы, так как он позволяет легко увидеть взаимосвязь между последовательно выполняемыми этапами вычислений. Для лучшего восприятия работы графа функции, которым соответствуют определенные ячейки, можно объединять в группы, а затем сворачивать до отображения одним значком. Стрелки указывают на связь между ячейками и группами. Обновление рабочего процесса или изменение входящих параметров намного проще контролируется при таком графическом подходе, чем при работе с электронными таблицами.

RPM обеспечивает легкий доступ к большой библиотеке алгоритмов, а также обладает интеллектуальным меню, которое помогает обосновать конкретные значения параметров для той или иной выбранной функции.

Оценка параметров в отдельных ячейках, их группах и цепочках, а также с помощью всего рабочего графа, в целом, производится всего несколькими щелчками мыши.

По окончании вычислений полученные кривые сразу становятся доступными для визуализации в PowerLog (рис. 3). Кроме того, свойства компонентов породы, минералов и флюидов, использованные пользователем, сохраняются в виде таблиц в базе конкретного проекта.

PL
Рис. 2. Граф RPM в виде схемы позволяет легко увидеть взаимосвязь между этапами вычислений.
Рис. 3. По окончании вычислений полученные кривые сразу отображаются в PowerLog.