[發明專利]一種任意復雜裂縫介質格子法彈性建模方法

有效

• 申請號: 201910084401.2
• 申請日: 2019-01-29
• 公開（公告）號: CN109655895B
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發明（設計）人: 符力耘;劉寧
• 申請（專利權）人: 中國科學院地質與地球物理研究所
• 主分類號: G01V1/28
• 分類號: G01V1/28
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 謝斌

本發明涉及一種任意復雜裂縫介質格子法彈性建模方法，其特征在于，包括以下步驟：1)根據含裂縫分布的地質結構剖面或數字巖芯圖像，提取其中的復雜裂縫幾何結構信息，形成離散裂縫網絡；2)在傳統晶格模型中，引入獨立的微轉動慣量用于表征尺度效應，形成改進晶格模型；3)將離散裂縫網絡嵌入到改進晶格模型中，建立復雜裂縫介質的晶格?離散裂縫網絡耦合模型。本發明可以有效提高實際裂縫儲層的彈性建模精度，為油氣勘探地震資料各向異性分析和反演解釋提供必要的技術支持。

技術領域

本發明涉及一種任意復雜裂縫介質格子法彈性建模方法，屬于含油氣裂縫儲層地震各向異性分析和反演解釋技術領域。

背景技術

含油氣裂縫儲層是一種多種尺度復雜裂縫集成的介質系統，呈現出高度的非均質性和各向異性。這種復雜裂縫系統的精細彈性建模是地震資料各向異性分析和反演解釋的基礎，有助于此類油氣儲層的勘探與開發。

但傳統裂縫介質彈性建模方法存在以下不足：(1)局限于簡單的VTI(垂直橫向各向同性)和HTI(水平橫向各向同性)等規則形狀裂縫均勻介質，且多采用自相關方法研究其等效彈性參數，如差分等效介質模型(DEM)、Hudson模型、Eshelby-Cheng 模型等，但這些建模方法極大地忽視了實際裂縫系統的復雜性，不適用于實際任意復雜的裂縫系統；(2)局限于單一尺度裂縫系統，缺乏跨尺度建模手段，不適用于含不同尺度裂縫的實際裂縫系統。

因此，實際任意復雜裂縫的彈性建模仍是目前石油勘探開發領域的關鍵科學問題，沒有完全解決。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提供一種任意復雜裂縫介質格子法彈性建模方法，以適用于任意復雜裂縫的跨尺度精細建模。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：一種任意復雜裂縫介質格子法彈性建模方法，包括以下步驟：

1)根據含裂縫分布的地質結構剖面或數字巖芯圖像，提取其中的復雜裂縫幾何結構信息，形成離散裂縫網絡；

2)在傳統晶格模型中，引入獨立的微轉動慣量用于表征尺度效應，形成改進晶格模型；

3)將離散裂縫網絡嵌入到改進晶格模型中，建立復雜裂縫介質的晶格-離散裂縫網絡耦合模型。

所述的任意復雜裂縫介質格子法彈性建模方法，優選的，所述步驟1)的具體過程如下：

①采用下述的彩色轉灰度值公式(1)將地質構造剖面圖或數字巖芯圖像轉化為灰度圖：

Gray＝R*0.299+G*0.587+B*0.114 (1)

式中，Gray代表灰度值；R、G、B分別代表紅色、綠色、藍色的分量值；

②將得到的灰度圖，采用大津算法求取最佳分割閾值，并根據最佳分割閾值進行圖像分割得到黑白二值圖，即求取使類間方差g最大的分割閾值：

g＝ω₀*ω₁*(μ₀-μ₁)² (2)

式中，和分別為圖像的前景和背景像素點比例，M*N為圖像大??；N₀和N₁分別為圖像的灰度值小于和大于最佳分割閾值的像素個數，即圖像的前景和背景像素點個數；μ₀和μ₁分別為圖像的前景和背景像素點的平均灰度值；

③將得到的黑白二值圖首先進行降噪處理，去除其中分散的較小像素塊，然后采用霍夫變換識別該黑白二值圖中的線段，從而將標量格式的黑白二值圖轉化為矢量圖；

④根據矢量圖中的裂縫幾何結構信息即可生成離散裂縫網絡。