[發明專利]一種利用地震資料計算地應力差異系數的方法

在審

• 申請號: 201810948428.7
• 申請日: 2018-08-20
• 公開（公告）號: CN110850470A
• 公開（公告）日: 2020-02-28
• 發明（設計）人: 齊晴;孫振濤;田建華;陳勇;楊勤林;朱博華;胡瑋;史飛洲;裴思嘉
• 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石油物探技術研究院
• 主分類號: G01V1/30
• 分類號: G01V1/30
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;何嬌

本發明提出了一種利用地震資料計算地應力差異系數的方法，其中，所述方法包括以下步驟：S1：基于地震資料建立地層的應力場；S2：擬合地層面的趨勢函數，計算所述地層面上點的曲率變形分量，基于所述曲率變形分量，得出地層面的應力張量；S3：基于所述應力張量得出最大水平主應力和最小水平主應力；S4：基于所述最大水平主應力和所述最小水平主應力，得出地應力差異系數。本發明的方法能夠利用三維地震資料計算地應力差異系數；同時可以利用大范圍的地應力差異系數計算結果劃分開發單元，指導水平井部署，可靠性較高。

技術領域

本發明涉及屬于地震勘探與開發領域，特別涉及一種利用地震資料計算地應力差異系數的方法。

背景技術

隨著石油工業的發展，非常規油氣資源逐漸成為各國油氣田的增產主體。頁巖氣藏在全球范圍有著廣泛的分布，與常規油氣藏相比，頁巖氣藏有著自生自儲、低孔低滲的特點，而大規模開采低孔低滲頁巖氣藏的關鍵，就在于水平井壓裂技術的應用。頁巖氣水平井開發，首先要對目的層進行射孔，然后進行壓裂、造縫，壓裂液中的支撐劑對頁巖基質孔隙起到了支撐作用，改善了基質的孔隙度和滲透率，能否將頁巖儲層壓裂成網狀縫是導致水平井能否增產的重要因素。

CN201710406786公開了一種計算頁巖氣儲層地應力差異系數的方法，通過頁巖儲層的地層孔隙流體壓力梯度FPG、頁巖儲層上覆地層巖石密度DEN等參數計算頁巖儲層水平地應力差異系數△Ki，依據△Ki評價頁巖儲層可壓性，水平井水平段頁巖儲層分段壓裂效果驗證符合率高的描述頁巖儲層可壓性的評價方法。但是，此方法只能利用錄井資料、測井資料計算井點處地應力差異系數，無法適應較大規模的開發區塊。

發明內容

為解決現有技術的缺陷，本發明提出了一種利用地震資料計算地應力差異系數的方法。本發明基于地震資料利用地層的構造信息，以及速度、密度信息，建立地層的應力場，并計算得到層位面(即地層面)的應力應變張量及曲率張量，求解出層位面的主曲率、主應變和主應力，最終計算出地應力差異系數，提高了頁巖氣水平井壓裂效果，具有創新性，為頁巖氣水平井開發奠定了基礎，具有國際領先性。

為實現上述目的，本發明提出了一種利用地震資料計算地應力差異系數的方法，其中，所述方法包括以下步驟：

S1：基于地震資料建立地層的應力場；

S2：擬合地層面的趨勢函數，計算所述地層面上點的曲率變形分量，基于所述曲率變形分量，得出所述地層面的應力張量；

S3：基于所述應力張量得出最大水平主應力和最小水平主應力；

S4：基于所述最大水平主應力和所述最小水平主應力，得出地應力差異系數數。

如上所述的方法，其中，

在步驟S1中，利用地層的構造信息、速度信息以及密度信息，基于薄板理論，結合變形幾何方程和應力應變關系，建立地層的應力場。

如上所述的方法，其中，

在步驟S2中，采用最小二乘法擬合地層面的趨勢函數。

如上所述的方法，其中，

在步驟S3中，基于應力莫爾圓理論，根據所述應力張量得出最大水平主應力和最小水平主應力。

如上所述的方法，其中，

趨勢函數設定為：

w(x,y)＝a₀+a₁x+a₂y+a₃x²+a₄xy+a₅y²。

如上所述的方法，其中，

根據下式計算出曲率變形分量，