[發明專利]一種致密油儲層層理縫定量預測方法

有效

• 申請號: 201711054408.7
• 申請日: 2017-11-01
• 公開（公告）號: CN107942381B
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發明（設計）人: 鞠瑋;孫維鳳;秦勇;吳財芳;申建;沈玉林
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: G01V1/30
• 分類號: G01V1/30
• 代理公司: 11350 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 湯東鳳

1.一種致密油儲層層理縫定量預測方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)確定研究區古構造應力方向和大小；

(2)確定研究區單井致密油儲層層理縫的優勢方位和傾角；

(3)觀測研究區單井致密油儲層層理發育特征，計算層理平均線密度；

(4)采集研究區內發育層理的致密砂巖，并將其加工成立方體實驗樣品；

(5)對立方體實驗樣品施加三軸構造應力和流體壓力，進行模擬實驗，記錄層理縫形成瞬間的三軸構造應力和流體壓力；

(6)構建流體壓力與三軸構造應力之間的關系，確定不同實驗條件下層理縫形成臨界強度；

在實驗過程中不施加三軸構造應力，只施加流體壓力；

通過仔細關注實時CT掃描的結果，并及時記錄層理縫形成瞬間的流體壓力值，此時的流體壓力P₀記為該條件下層理縫形成的臨界強度C；

(7)將不同實驗條件下層理縫形成臨界強度分解為與層理平行的分量和與層理垂直的分量；

(8)確定研究區單井致密油儲層古流體壓力，求取古流體壓力轉換的三軸構造應力與古構造應力之和，記為總應力，分解總應力為與層理平行的應力分量和與層理垂直的應力分量；

(9)構建致密油儲層層理縫定量預測指標：I＝|i|/|i₀|-|j|/|j₀|，定量預測致密油儲層層理縫發育程度和分布規律，式中：I表示致密油儲層層理縫定量預測指標，i表示與層理平行的總應力分量，j表示與層理垂直的總應力分量，i₀表示與層理平行的層理縫形成臨界強度分量，j₀表示與層理垂直的層理縫形成臨界強度分量。

2.根據權利要求1所述的一種致密油儲層層理縫定量預測方法，其特征在于，所述步驟(1)具體包括以下步驟：

(1.1)基于應力感構造的反演解析，恢復研究區不同主構造期的古構造應力方向；

(1.2)通過巖石聲發射實驗，確定各個主構造期的古構造應力值，并在古構造應力方向的約束下，利用有限元數值模擬，確定研究區各個主構造期古構造應力分布。

3.根據權利要求1所述的一種致密油儲層層理縫定量預測方法，其特征在于，所述步驟(2)具體包括以下步驟：

(2.1)測量并統計單井致密油儲層層理縫走向，編繪層理縫走向玫瑰花圖，確定研究區內單井致密油儲層層理縫的優勢方位；

(2.2)測量并統計單井致密油儲層層理縫傾角，編繪層理縫傾角玫瑰花圖，確定研究區內單井致密油儲層層理縫的優勢傾角。

4.根據權利要求1所述的一種致密油儲層層理縫定量預測方法，其特征在于，所述步驟(3)具體包括以下步驟：

(3.1)沿垂直層理延伸方向，識別并統計致密油儲層深度段內的層理數量；

(3.2)計算層理平均線密度，層理線密度計算公式如下：ρ＝n/l；式中：ρ為層理線密度，n為層理數量，l為測量長度。

5.根據權利要求1所述的一種致密油儲層層理縫定量預測方法，其特征在于，所述步驟(4)具體包括以下步驟：

(4.1)采集層理發育程度與步驟(3)所計算層理線密度接近的致密砂巖；

(4.2)將采集的致密砂巖加工成立方體實驗樣品，層理的傾角為步驟(2)所述層理縫的優勢傾角，層理優勢方位與立方體邊界的角度關系符合步驟(1)和步驟(2)所確定的層理縫優勢方位與古構造應力關系。

6.根據權利要求1所述的一種致密油儲層層理縫定量預測方法，其特征在于，所述步驟(5)具體包括以下步驟：

(5.1)將立方體實驗樣品放置在帶有CT實時掃描系統的巖石真三軸壓裂模擬儀中進行實驗；

(5.2)實驗過程中，巖石真三軸儀用以模擬三軸構造應力，注入的液量用以模擬流體壓力；

(5.3)對實驗樣品施加大小不同的三軸構造應力和流體壓力；

(5.4)仔細關注實時CT掃描的結果，并及時記錄層理縫形成瞬間所施加的三軸構造應力和流體壓力大小。