本發(fā)明涉及資源勘探，特別是油氣田勘探、頁巖氣勘探、地熱勘探等能源勘探領域，具體涉及一種基于雙相介質壓力平衡方程的地層應變計算方法。
背景技術：
1、在資源勘探技術領域，特別是油氣田勘探、頁巖氣勘探、地熱勘探等能源勘探領域，地層的應變值的準確計算對于儲層預測、裂縫發(fā)育分析、地應力分析等研究具有重要意義。傳統(tǒng)方法多依賴于測井數據或實驗室測試，難以實現大范圍、高精度的應變分布預測，如目的層段的應變值的平面特征分析。近年來，隨著三維地震技術的廣泛應用，結合地震數據和測井參數計算地層應變成為研究熱點。然而，現有方法在公式推導、參數融合及計算精度方面仍存在不足。因此，亟需一種基于雙相介質壓力平衡方程的地層應變計算方法，以實現高精度、高效率的應變分布預測。
2、傳統(tǒng)的地層應變值的計算方法主要依賴于測井數據和實驗室測試。測井數據能夠提供井眼周圍地層的詳細信息，但其覆蓋范圍有限，難以實現大范圍的地層應變預測。實驗室測試雖然能夠提供精確的物理參數，但其成本高、耗時長，且難以反映實際地層條件下的復雜變化。此外，采用地區(qū)性的經驗公式或敏感參數擬合方法等傳統(tǒng)方法在實際應用中也存在較大的局限性。
3、近年來，三維地震技術的快速發(fā)展為計算地層的（平面，2維數組）應變值計算提供了新的途徑。三維地震數據能夠覆蓋大范圍的地層，提供豐富的地質信息，使得大范圍、高精度的應變值的準確計算成為可能。然而，如何將地震數據與測井參數有效融合，實現高精度的地層應變值計算，仍然是一個技術難題?，F有的方法在公式推導和參數融合方面存在不足，導致計算結果與實際情況存在較大偏差。
4、為了解決這一問題，亟需一種基于雙相介質壓力平衡方程的地層應變計算方法。雙相介質模型能夠更好地描述地層中的流體和固體相互作用，適用于復雜地質條件下的應變計算。通過結合地震數據和測井參數，利用雙相介質壓力平衡方程，可以實現高精度、高效率的應變分布預測。
技術實現思路
1、（一）本發(fā)明相對于常規(guī)技術的優(yōu)點分析
2、1.常規(guī)技術通常僅依賴單一數據源（如地震屬性參數、測井數據或巖石物理測試），可能導致計算結果的不精確。本發(fā)明綜合利用測井數據提供的高精度局部信息（井點位置）與地震數據提供的全場信息（三維立體空間），實現了多源數據的綜合應用，顯著提高了應變值計算的整體精度，尤其是在復雜地質條件下的適用性更強。
3、2.常規(guī)技術往往需要大量的實驗室測試或區(qū)域性的經驗擬合分析，成本高或精度較低且難以大規(guī)模應用。本發(fā)明通過建立測井應變與地震應變之間的擬合關系，將局部高精度測井數據擴展到全區(qū)域范圍（可以得到目的層段的應變值的平面分布特征），此步驟化流程和擬合方法簡化了計算過程，且具有較高的計算精度，適用于大范圍地質區(qū)域的地層應變分析，具有較高的工程實用性和推廣價值。
4、（二）本發(fā)明的核心內容
5、本發(fā)明圍繞雙相介質地層應變計算展開，通過結合雙相介質的壓力平衡原理、胡克定律以及巖石物理學彈性參數關系式，經過一系列理論推導，發(fā)明了一種基于雙相介質壓力平衡方程的地層應變計算方法。該方法綜合考慮孔隙流體壓力和巖石骨架應力的相互作用，克服傳統(tǒng)方法中忽略孔隙流體影響的局限性，提高應變值的計算精度，其核心優(yōu)勢在于引入雙相介質理論，有效解決了傳統(tǒng)方法中因未考慮孔隙流體壓力而導致的誤差問題，實現了更貼近實際情況的應變計算，為復雜地質條件下的工程實踐提供了重要的理論依據和技術支持。
6、一種基于雙相介質壓力平衡方程的地層應變計算方法的核心公式的推導過程如下：
7、根據雙相介質的壓力平衡方程，
8、?????????????????（1）
9、公式（1）中pov表示上覆地層壓力，表示地層孔隙度，pf表示地層流體孔隙壓力，表示地層巖石骨架的有效應力。
10、基于胡克定律和楊氏模量的定義（應力與應變的比值），
11、?????????????????????????（2）
12、公式（2）中e表示楊氏模量，表示地層巖石骨架的有效應力，表示應變。
13、將公式（2）代入公式（1），
14、??????????????（3）
15、基于巖石物理學的彈性參數之間關系式，
16、???????????????????（4）
17、，????????????????（5）
18、公式（5）中vp、vs是縱波速度和橫波速度，和是拉梅常數。
19、將公式（4）和（5）代入公式（3），
20、??????????????（6）
21、基于公式（6），
22、??????????????????????（7）
23、公式（7）是本發(fā)明推導的基于雙相介質壓力平衡方程的地層應變計算方法的核心計算公式。
24、研究區(qū)的完鉆井數據中往往包含有公式（7）中的測井參數，如速度、孔隙度、密度等參數，即可以采用公式（7）計算完鉆井鉆遇的目的層段的真實的應變值。
25、本發(fā)明的技術步驟：先基于測井參數采用公式（7）計算目的層段的真實的應變值，再基于三維地震資料采用視傾角方法計算研究區(qū)目的層段的視應變值，最后建立視應變值與真實的應變值之間的關系式，從而獲得研究區(qū)目的層段的應變數組。
1.一種基于雙相介質壓力平衡方程的地層應變計算方法的具體步驟包括：