[發(fā)明專利]一種深層頁巖復雜構(gòu)造地層非均勻應力場計算方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110236279.3 | 申請日： | 2021-03-03 |
| 公開（公告）號： | CN112943198B | 公開（公告）日： | 2022-03-01 |
| 發(fā)明（設計）人： | 趙金洲;任嵐;林然;李真祥;蔣廷學;付永強;宋毅 | 申請（專利權(quán)）人： | 西南石油大學 |
| 主分類號： | E21B43/26 | 分類號： | E21B43/26;E21B47/00;E21B47/06;G06Q50/02 |
| 代理公司： | 北京中索知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11640 | 代理人： | 唐亭 |
| 地址： | 610500 四*** | 國省代碼： | 四川;51 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 深層 頁巖 復雜 構(gòu)造 地層 均勻 力場 計算方法 | ||
1.一種深層頁巖復雜構(gòu)造地層非均勻應力場計算方法，其特征在于，包括：
根據(jù)目標區(qū)域內(nèi)已鉆設井的地層應力數(shù)據(jù)、井位坐標數(shù)據(jù)確定各井位置局部坐標下的地層三軸應力梯度；
根據(jù)各井位置局部坐標下的地層三軸應力梯度和目標區(qū)域內(nèi)儲層中部垂直深度數(shù)據(jù)確定各井位置儲層中部局部坐標下的地層應力張量；
根據(jù)各井位置儲層中部局部坐標下的地層應力張量和張量坐標系轉(zhuǎn)換算法確定各井位置儲層中部全局坐標下的地層應力張量；
根據(jù)各井位置儲層中部全局坐標下的地層應力張量和自然鄰點三維插值方法確定目標區(qū)域內(nèi)任意位置儲層中部全局坐標下的地層應力張量、目標區(qū)域內(nèi)全局坐標下的地層應力張量分量分布云圖；
根據(jù)目標區(qū)域內(nèi)任意位置儲層中部全局坐標下的地層應力張量確定目標區(qū)域內(nèi)任意位置儲層中部局部坐標下的地層三軸主應力值，及其方向分量；
根據(jù)目標區(qū)域內(nèi)任意位置儲層中部局部坐標下的地層三軸主應力值，及其方向分量繪制目標區(qū)域內(nèi)局部坐標下的地層最大水平主應力值、最小水平主應力值、垂向主應力值分布云圖，以及最大、最小水平應力方向矢量圖；
根據(jù)目標區(qū)域內(nèi)局部坐標下的地層最大水平主應力值、最小水平主應力值、垂向主應力值分布云圖，以及最大、最小水平應力方向矢量圖確定目標區(qū)域內(nèi)任意位置處地層三軸應力場非均勻分布情況。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種深層頁巖復雜構(gòu)造地層非均勻應力場計算方法，其特征在于，根據(jù)目標區(qū)域內(nèi)已鉆設井的地層應力數(shù)據(jù)、井位坐標數(shù)據(jù)確定各井位置局部坐標下的地層三軸應力梯度包括：
收集目標區(qū)域內(nèi)已鉆設井測量得到的地層應力數(shù)據(jù)，所述地層應力數(shù)據(jù)包括最大水平主應力值、最小水平主應力值、垂向主應力值；
收集目標區(qū)域內(nèi)已鉆設井位坐標數(shù)據(jù)，以及各井地層應力測量點的垂直深度，繪制井位分布圖；
利用下式分別計算各井位置局部坐標下的地層三軸應力梯度，所述地層三軸應力梯度包括最大水平主應力梯度、最小水平主應力梯度、垂向主應力梯度；
式中：GiH、Gih、Giv為i號井位置地層最大水平主應力梯度、最小水平主應力梯度、垂向主應力梯度，Pa/m；σiH、σih、σiv為i號井位置地層最大水平主應力值、最小水平主應力值、垂向主應力值，Pa；Di為i號井地層應力數(shù)據(jù)測量點垂直深度，m；i為地層應力值測量井編號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種深層頁巖復雜構(gòu)造地層非均勻應力場計算方法，其特征在于，根據(jù)各井位置局部坐標下的地層三軸應力梯度和目標區(qū)域內(nèi)儲層中部垂直深度數(shù)據(jù)確定各井位置儲層中部局部坐標下的地層應力張量包括：
收集目標區(qū)域內(nèi)儲層中部垂直深度數(shù)據(jù)；
利用下式分別計算各井位置儲層中部局部坐標下的地層三軸應力值；
式中：GiH、Gih、Giv為i號井位置地層最大水平主應力梯度、最小水平主應力梯度、垂向主應力梯度，Pa/m；σiHmid、σihmid、σivmid為i號井位置儲層中部局部坐標下的地層最大水平主應力值、最小水平主應力值、垂向主應力值，Pa；Dmid為目標區(qū)域內(nèi)儲層中部垂直深度，m；
利用下式將各井位置儲層中部局部坐標下的地層三軸應力值組裝為張量形式；
式中：σiHmid、σihmid、σivmid為i號井位置儲層中部局部坐標下的地層最大水平主應力值、最小水平主應力值、垂向主應力值，Pa；σimid|local為i號井位置儲層中部局部坐標下的地層應力張量，Pa。
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