[發明專利]一種利用裂縫發育密度評價裂縫性儲層質量的方法

有效

• 申請號: 201710398209.1
• 申請日: 2017-05-31
• 公開（公告）號: CN108984804B
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發明（設計）人: 祖克威;范凌霄;孫力;崔長鵬;吉亞明;梁國勝;劉紅磊;曾正清
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司中原油田分公司勘探開發研究院
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;E21B49/00;G06F119/14
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 牛愛周

本發明涉及一種利用裂縫發育密度評價裂縫性儲層質量的方法，屬于油氣勘探裂縫預測技術領域。該方法在裂縫形成機理的基礎上，恢復各個裂縫形成期次的古地貌，建立各個期次的地質模型，在巖石物理建模的基礎上，確定各個裂縫形成期次的地質模型相對應的非均質力學模型，利用應力場數值模擬法，結合巖石力學破裂準則，確定各個裂縫形成期次的破裂率的平面分布特征，通過建立單井裂縫密度和各個期次的破裂率大小的多元回歸函數關系，確定現今裂縫密度的平面分布，評價裂縫性儲層質量。本發明充分考慮了構造、巖性和各期次裂縫發育程度的關系等因素的影響，裂縫密度預測精度和裂縫性儲層的評價質量高。

技術領域

本發明屬于油氣勘探裂縫預測技術領域，具體涉及一種利用裂縫發育密度評價裂縫性儲層質量的方法。

背景技術

目前，裂縫性油氣藏已成為近年來石油增儲上產的重要領域，世界上裂縫性油氣藏儲層約占已探明油氣藏總量的一半，裂縫性油氣藏的研究具有良好的勘探前景。國內已經在碳酸鹽巖，致密砂巖，火山巖和變質巖中均發現了裂縫性油氣藏。比如我國的華北裂縫型潛山油氣藏、四川縫洞型碳酸鹽巖和裂縫型碎屑巖油氣藏、塔里木盆地奧陶系縫洞型地層巖性油氣藏、鄂爾多斯盆地的裂縫型油氣藏等都是我國的重要油氣生產基地。

裂縫性儲層中的天然裂縫作為儲集空間和重要的運移通道，其裂縫通常是經歷了多期的構造運動產生的多期次的裂縫，因此，存在縫、孔、洞的共存的現象，致使油氣儲集空間類型和滲流物理特征的認知難度很大，對裂縫的準確預測目前是國內外科研工作者亟待解決的難題。

裂縫發育密度是表征裂縫性油氣藏儲層質量好壞的重要特征。目前，基于地質學理論對裂縫發育密度的預測可以分為單井裂縫預測及井間裂縫預測，其中，單井裂縫預測包括巖心觀測法和測井資料解釋法，井間裂縫預測包括構造曲率法和應力場數值模擬法。

巖心觀測法是早期石油工作者認識裂縫、研究裂縫的主要手段，利用井下取出的巖心通過肉眼直接觀測巖心的裂縫條數與巖心長度之比，來求取裂縫發育的線密度。Robert?Aguilera應用了取芯資料建立了垂直裂縫的裂縫發育密度的數學模型和公式。

測井資料解釋法包括利用常規測井資料解釋和成像測井資料識別研究裂縫。常規測井主要是通過對不同類型的測井曲線對裂縫的響應特征對裂縫發育段進行識別，成像測井比常規測井更能直觀的統計單井的裂縫發育密度。

巖心觀測法和測井資料解釋法受巖心和測井資料數量的限制，其預測結果屬于單井離散的統計，只能用作評價裂縫性儲層裂縫密度預測方法精度的參考標準，不能用于表征整個儲層在井間的裂縫發育密度的特性。

構造主曲率法預測裂縫主要是基于計算現有構造形態下層面的曲率值，來確定地層在彎曲過程中產生縱張裂縫的密度，曲率越高，縱張裂縫密度和規模越大，但該方法開展裂縫預測的裂縫類型較為單一，僅適用于儲層結構均一的巖層中縱張裂縫密度的預測，在地層變形較小的地區，該方法不適用。

應力場數值模擬法是基于地質力學和斷裂力學理論，在分析裂縫形成機理的基礎上，通過正演的手段，對古地應力場進行計算，根據巖石破裂準則，結合研究區的單井裂縫密度對平面上的裂縫密度進行預測。該方法理論易于理解，是目前裂縫預測技術中應用較為廣泛的方法，國內應力場數值模擬通常是利用有限元分析軟件ANSYS來實現。如申請公布號為CN104331745A的專利公開了一種油氣藏內天然裂縫的分期、分成因預測評價方法，該方法的方案為：獲取裂縫充填物樣品；對樣品進行天然裂縫的分期配套分析；開展巖石聲發射實驗模擬恢復巖石破裂的記憶期次；明確成因類型；確定天然裂縫形成期次和成因類型，將油氣藏內的天然裂縫系統劃分為多個單一期次、單一成因類型的天然裂縫子系統；對各天然裂縫子系統的預測結果進行綜合疊加形成預測結果；將獲得的預測結果與裂縫發育情況進行對比分析。采用上述技術方案，將多期次、多成因類型的復雜天然裂縫網絡系統通過期次剝離、成因類型確定將其劃分為單一期次、單一成因類型的天然裂縫子系統作為基本研究對象。該技術方案在巖石力學參數的獲取方面信息公布不充分，并且忽略了裂縫形成的各個期次之間相互影響。