技术领域
[0001] 本发明涉及可地浸砂岩型铀矿勘查技术领域，具体涉及一种岩层渗透系数获取方法和系统。
相关背景技术
[0002] 据科学研究，对于有效压力低于20Mpa，也就是0‑1700米埋藏深度区段的砂岩岩层，其密度对上伏地层有效压力很敏感。而可地浸砂岩型铀矿的勘查钻孔深度恰好是在该深度段，岩层密度对压力的敏感性造成用提取的岩心样品实测密度大大小于岩心在井下的密度，这是因为实测的岩心密度是岩心提取到地表后已释放了上伏地层有效压力的结果。
[0003] 另外，综合测井的γ‑γ法密度测量也受到了岩层密度对有效压力敏感的影响。钻孔属于局部破土工程，它可以使井下局部范围的岩层释放上伏地层的有效压力，由于γ‑γ法密度测井在井下的径向探测深度很浅，所以，γ‑γ法密度测井测量的也是释放了上伏地层有效压力之后的岩层密度。
[0004] 有效压力对岩层最大的影响就是岩层密度，一旦测量的岩层密度出现失准，无法真实显示岩层的物性，计算的岩层渗透系数也将失真，影响可地浸砂岩型铀矿勘查。
具体实施方式
[0048] 下面结合附图和具体实施方式对本发明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做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。
[0049] 参见图1，本发明提供一种岩层渗透系数获取方法，包括如下步骤：
[0050] 1、获取钻孔声波测井数据；
[0051] 2、从钻孔声波测井数据中提取岩层渗透系数计算必需的参数；
[0052] 3、计算岩层渗透系数。
[0053] 进一步地，步骤1中，所述钻孔声波测井数据包括钻孔编号、钻孔深度、三侧向电阻率和三收时差；步骤2中，所述岩层渗透系数计算必需的参数包括岩层密度，所述岩层密度通过钻孔声波测井的声波时差参数计算得到，计算得到的岩层密度在2.48～2.57g/cm3，钻孔声波测井的声波时差参数包括岩层的横波速度和岩层的纵波速度。声波测井的井下径向探测深度大，能测量到岩层受上伏地层压力状态下的真实声波时差参数。
[0054] 进一步地，岩层密度的计算公式为：
[0055] ρ＝1.6289*Vp0.2254*Vs0.0924
[0056] 式中，ρ为岩层密度，单位为g/cm3；Vs为岩层的横波速度，单位为km/s；Vp为岩层的纵波速度，单位为km/s。
[0057] 进一步地，岩层的横波速度计算公式为：
[0058] Vs＝103/Δt
[0059] 岩层的纵波速度计算公式为：
[0060]
[0061] 式中，Vs为岩层的横波速度，单位为m/us；△t为声波时差，单位为μs/m；Vp为岩层纵波速度，单位为m/us。
[0062] 利用声波波速对压力的敏感性计算岩层密度。根据前人研究表明，岩层的横波速度和纵波速度与岩层受到的有效压力有下列函数关系：
[0063] Vs＝a*pb
[0064] Vp＝c*pd
[0065] 式中，Vs为岩层的横波速度，单位为m/s；Vp为岩层的纵波速度，单位为m/s；P为岩层的有效压力，单位为MPa；a、b、c、d均为系数，无量纲。
[0066] 前人基于声速随岩层受到的有效压力变化而变化的原理研究出岩层密度与岩层的横波速度和纵波速度之间的相关关系：
[0067] ρ＝1.6289*VP0.2254*Vs0.0924
[0068] 式中，ρ为岩层密度，单位为g/cm3；Vs为岩层的横波速度，单位为km/s；Vp为岩层的纵波速度，单位为km/s。
[0069] 另一方面，岩层的横波速度计算公式为：
[0070] Vs＝103/Δt
[0071] 岩层的纵波速度Vp计算公式为：
[0072]
[0073] 式中，Vs为岩层的横波速度，单位为m/us；Δt为声波时差，单位为μs/m；Vp为岩层纵波速度，单位为m/us。
[0074] 因此，可以得出，岩层密度与岩层的横波速度和纵波速度之间的相关关系：
[0075] ρ＝1.6289*Vp0.2254*Vs0.0924
[0076] Vs＝103/Δt
[0077]
[0078] 据此计算出的岩层密度为受上伏地层有效压力下的砂岩密度。
[0079] 进一步地，步骤3中，岩层渗透系数计算公式为：
[0080] K＝‑30.943ρ3+244.68ρ2‑645.18ρ+567.3
[0081] 式中，K为岩层渗透系数，单位为m/d；ρ为岩层密度，单位为g/cm3；
[0082] 岩层渗透系数计算公式是根据柯兹尼渗透率经验公式回归得到的。
[0083] 进一步地，所述岩层渗透系数获取方法还包括：根据岩层密度数据，构筑岩层密度曲线。
[0084] 参见图2，本发明还提供一种岩层渗透系数获取系统，包括：
[0085] 数据获取模块，用于获取钻孔声波测井数据并发送至参数计算模块和渗透系数计算模块；
[0086] 参数计算模块，用于接收数据获取模块发送的钻孔声波测井数据，从钻孔声波测井数据中提取岩层渗透系数计算必需的参数并发送至渗透系数计算模块；
[0087] 渗透系数计算模块，用于接收参数计算模块发送的岩层渗透系数计算必需的参数和数据获取模块发送的钻孔声波测井数据，计算岩层渗透系数。
[0088] 进一步地，所述钻孔声波测井数据包括钻孔编号、钻孔深度、三侧向电阻率和三收时差；所述岩层渗透系数计算必需的参数包括岩层密度；参数计算模块通过钻孔声波测井的声波时差参数计算得到岩层密度，计算得到的岩层密度在2.48～2.57g/cm3；所述钻孔声波测井的声波时差参数包括岩层的横波速度和岩层的纵波速度。
[0089] 进一步地，参数计算模块根据岩层密度的计算公式计算得到岩层密度：
[0090] ρ＝1.6289*Vp0.2254*Vs0.0924
[0091] 式中，ρ为岩层密度，单位为g/cm3；Vs为岩层的横波速度，单位为km/s；Vp为岩层的纵波速度，单位为km/s。
[0092] 进一步地，参数计算模块根据岩层的横波速度计算公式计算得到岩层的横波速度：
[0093] Vs＝103/Δt
[0094] 参数计算模块根据岩层的纵波速度计算公式计算得到岩层的纵波速度：
[0095]
[0096] 式中，Vs为岩层的横波速度，单位为m/us；△t为声波时差，单位为μs/m；vp为岩层纵波速度，单位为m/us。
[0097] 进一步地，渗透系数计算模块根据岩层渗透系数计算公式计算岩层渗透系数：
[0098] K＝‑30.943ρ3+244.68ρ2‑645.18ρ+567.3
[0099] 式中，K为岩层渗透系数，单位为m/d；ρ为岩层密度，单位为g/cm3。
[0100] 进一步地，所述岩层渗透系数获取系统还包括岩层密度曲线模块，[0101] 参数计算模块，还用于将岩层密度发送至岩层密度曲线模块；
[0102] 岩层密度曲线模块，用于接收参数计算模块发送的岩层密度，构筑岩层密度曲线。
[0103] 根据本发明的岩层渗透系数获取方法和系统，构筑××盆地××地区ZKn0‑12钻孔的岩层密度曲线，计算××盆地××地区ZKn0‑12钻孔的岩层渗透系数。
[0104] 参见图3，与γ‑γ法密度测井曲线相比，本发明构筑的该钻孔的岩层密度曲线在铀矿层段不存在与γ测井曲线呈镜像关系的现象，这就意味着本发明构筑的岩层密度曲线不再受铀矿层的干扰，实现铀矿层段无干扰的密度参数的提取。
[0105] 本发明构筑的该钻孔414.20～417.30米矿段岩层密度在2.53～2.56g/cm3之间，计算的该钻孔414.20～417.30米矿段岩层渗透系数在0.067～0.037m/d之间。该钻孔所在地区施工的水文孔抽水试验获得的岩层渗透系数为0.00n～0.0n m/d，n为1～9数字。本发明计算的该钻孔414.20～417.30米矿段岩层渗透系数与实测结果在数量级上是一致的，这充分说明本发明构筑的岩层密度和计算的岩层渗透系数是准确的、可用的。
[0106] 在综合测井过程中，密度探管在野外条件下很容易出现故障，在实际测井工作中，经常会遇到密度探管的密度测量部件发生故障，现场又不易排除，导致钻孔的密度测量不得不放弃的情况，结果是钻孔缺失密度测井曲线，影响了钻孔测井资料的综合应用。
[0107] 本发明的岩层渗透系数获取方法和系统，构筑的岩层密度曲线可以补救测井意外导致的钻孔密度测井曲线的缺失，由于计算密度反映的是岩层在有效压力下的密度，又不受铀矿层存在的干扰，能够真实的显示岩层的物性。
[0108] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
