[發明專利]用于油氣藏開發的全縫長三維壓裂數值模擬的方法和裝置

無效

• 申請號: 201210116977.0
• 申請日: 2012-04-19
• 公開（公告）號: CN102852516A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 師永民;張玉廣;吳文娟;韓松;秦小雙;張永平;王磊;師鋒;李曉敏;柴智;郭馨蔚;吳洛菲;熊文濤;徐蕾;師春愛
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00;E21B47/00
• 代理公司: 北京潤澤恒知識產權代理有限公司 11319
• 代理人: 趙娟

技術領域

本申請涉及油氣藏開發的技術領域，特別是涉及一種用于油氣藏開發的全縫長三維壓裂數值模擬的方法，以及，一種用于油氣藏開發的全縫長三維壓裂數值模擬的裝置。

背景技術

我國有66億噸低滲透油氣儲量未動用，近幾年低滲透油氣產能建設規模占全國總量的70％以上，已成為我國油氣增儲上產的主戰場。而實現低滲透難動用儲量經濟有效開發的核心問題是搞清壓裂后人工裂縫的空間展布與井網的合理匹配，建立起有效驅動體系，以達到低滲透油氣藏有效開發。

地下油氣藏壓裂形成的裂縫空間展布形態定量描述是近20年來油氣勘探開發世界性攻關難題。目前國內外僅局限于假設井筒以外數百米范圍內地質模型是均質的，利用井點測井資料進行井點以外半縫長定量模擬計算。而實際地下油氣藏地質特征是非均質的。對壓裂縫分布狀態認識不清是制約低滲透油田有效開發的瓶頸技術。

國內外低滲透油田一般具有低豐度、低電阻、低飽和度和天然裂縫發育的特點，且大多數油田在投產初期均進行過壓裂改造增產措施，天然裂縫和人工裂縫使地下結構更加復雜化，隨著開發進程的不斷加深，地下水驅壓力場不均衡，水竄、水淹及低效井增多，油藏治理難度大。雖然裂縫性油藏研究始終是世界性的難題，但是有關裂縫方面的研究及裂縫建模得技術、方法和理論相當多，歸納總結起來主要有以下幾個方面的技術理論方法：

一.傳統地質方法：主要通過野外露頭觀察描述，總結裂縫發育規律，結合井下巖心觀察、描述和統計，建立區域性裂縫分布規律，顯然，這種方法十分耗費人力和物力，所花的時間也比較長；

二.多學科綜合手段技術研究：通過測井(尤其是成像測井(FMI/EMI))、地震、鉆井取心綜合信息建立裂縫半定量分布模型，該方法是目前較流行、普遍采用的方法，缺點是落實到油田實際中可操作性差，滿足不了油田生產實際增產措施實施的要求；

三.數學統計模擬方法：運用地質統計學方法，采用現代數學理論(如分形分維、模糊評判、灰色理論)進行裂縫定量化模擬，得到裂縫三維空間分布。該種方法雖然利用了大量的油田實際資料，但是裂縫預測結果往往與油田實際差別很大，很難在現場中實施。

從所能查到的所有文獻看，現有技術中國內外壓裂模型均基于井筒測井、鉆井和巖心資料，將井筒以外數百米壓裂影響范圍內地層、巖性、孔隙度、滲透率、巖石力學參數、構造應力場等信息近似看作與井筒鉆遇的情況一致，從而獲得裂縫的半縫長對稱裂縫模型。

目前國內外壓裂設計和壓后評估中存在的根本問題是局限于井筒資料，無法獲得井間所需的各項參數，而地下低滲透儲層非均質變化很大，施工設計與地質不相符，造成壓裂后實際裂縫展布不清楚。用半縫長模擬計算裂縫參數，從源頭上就存在很大問題。造成地下實際裂縫的展布形態與現今國內外普遍使用的方法得到的半縫長差別很大，直接影響油氣藏的開發效果。

因此，目前需要本領域技術人員迫切解決的一個技術問題就是：提出一種用于油氣田開發的壓裂縫數據獲取的機制，用以提高壓裂縫數據的準確性和有效性。

發明內容

本申請所要解決的技術問題是提供一種用于油氣藏開發的全縫長三維壓裂數值模擬的方法和裝置，用以提高壓裂縫數據的準確性和有效性。

為了解決上述問題，本申請公開了一種用于油氣藏開發的全縫長三維壓裂數值模擬的方法，包括：

獲取油氣藏開發目標區域的疊前地震數據；

采用所述疊前地震數據進行彈性參數反演，獲得所述油氣藏開發目標區域的彈性參數數據體；

根據所述彈性參數數據體構建基于三維網格節點的巖石力學參數模型；

計算所述三維網格節點上的應力信息，生成三維應力場分布模型；

根據所述巖石力學參數模型以及三維應力場分布模型進行壓裂過程中裂縫全縫長的三維數值模擬。

優選的，所述彈性參數數據體包括：巖石泊松比、楊氏模量。

優選的，所述根據彈性參數數據體構建基于三維網格節點的巖石力學參數模型的步驟包括：

獲取所述油氣藏開發目標區域的井筒測井數據和巖心數據；

井間采用所述彈性參數數據體，井點結合所述井筒測井數據和巖心數據，采用儲層空間展布和各向異性模型約束，建立基于三維網格節點的巖石力學參數模型。

優選的，所述三維網格節點上的應力信息包括耦合疊加的重力應力、構造應力、孔隙應力及熱應力。

優選的，所述的方法，還包括：

獲取所述油氣藏開發目標區域的三維地震資料，結合鉆井取心、測井數據建立地下油氣藏三維空間儲層地質模型；