[發(fā)明專利]基于構(gòu)造應(yīng)變的水平主應(yīng)力確定方法、裝置及存儲介質(zhì)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110447577.7
• 申請日: 2021-04-25
• 公開（公告）號: CN113341458B
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 印興耀;商碩;宗兆云;郎堃;馬正乾
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油大學(xué)（華東）
• 主分類號: G01V1/30
• 分類號: G01V1/30
• 代理公司: 北京匯澤知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11228
• 代理人: 牟昌兵

本申請涉及一種基于構(gòu)造應(yīng)變的水平主應(yīng)力確定方法、裝置及存儲介質(zhì)，其中該方法，包括：根據(jù)方位地震數(shù)據(jù)確定地層的體曲率K_x和K_y；根據(jù)K_x和K_y確定地層的最大與最小水平主應(yīng)力方向上的應(yīng)變ε_x和ε_y；確定擾動裂縫的法向柔度Z_N，以及背景各向同性介質(zhì)的楊氏模量E、泊松比ν和剪切模量μ；確定地層的垂直主應(yīng)力σ_z；根據(jù)ε_x、ε_y、Z_N、σ_z、E、ν和μ利用申請構(gòu)造的函數(shù)確定地層的最大和最小水平主應(yīng)力σ_x和σ_y。通過本申請，減少了誤差，結(jié)果更加準(zhǔn)確。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及油氣勘探開發(fā)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于構(gòu)造應(yīng)變的水平主應(yīng)力確定方法、裝置及存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)

世界頁巖氣資源很豐富，可作為常規(guī)石油天然氣的接替能源，但還未得到廣泛勘探開發(fā)，根本原因是頁巖油氣藏的孔隙度和滲透率都很低。因此，頁巖油氣藏的開采一般需要對儲層進(jìn)行壓裂改造，巖石在壓裂過程中不斷產(chǎn)生新的裂縫，最終形成有利于裂縫和孔隙中油氣運移、聚集和開采的裂縫網(wǎng)絡(luò)，地應(yīng)力能夠決定水力壓裂改造過程中所產(chǎn)生裂縫的形態(tài)和方位特征，可靠的地應(yīng)力計算可以提高頁巖油氣藏的產(chǎn)量和采收率。

現(xiàn)在預(yù)測地應(yīng)力的方法有很多種，有通過直接或間接測量來獲得地層的地應(yīng)力，有通過測井技術(shù)估算地應(yīng)力，其中基于成像測井判斷地應(yīng)力的方向，以及基于聲波測井估算地應(yīng)力的方法。但利用地震技術(shù)預(yù)測地應(yīng)力工程甜點區(qū)域，仍然是研究人員探索和努力的方向。

目前利用地震預(yù)測地應(yīng)力的方法有很多種，例如基于反射系數(shù)反演的地應(yīng)力預(yù)測方法和基于曲率屬性的地應(yīng)力預(yù)測方法以及基于巖石物理模型的地應(yīng)力預(yù)測方法等。

其中，基于曲率屬性的地應(yīng)力預(yù)測方法，組合彈簧模型在巖石為均勻各向同性介質(zhì)的假設(shè)條件下，引入了彈性參數(shù)以及水平主應(yīng)力方向上的最大與應(yīng)變來計算地層的地應(yīng)力(鄧金根，1997)。首先利用地震資料反演地下彈性參數(shù)楊氏模量和泊松比；然后利用地震資料和速度分析獲得地下介質(zhì)層速度，進(jìn)而計算得到地層壓力；接著利用疊前地震資料和層位數(shù)據(jù)計算曲率屬性，利用曲率屬性計算出水平方向構(gòu)造應(yīng)變；最后將以上計算結(jié)果代入線性各向同性組合彈簧模型，預(yù)測地下應(yīng)力分布。該方法存在未知參數(shù)多、難以利用地震數(shù)據(jù)反演獲得、累積誤差較大等問題。

其中，基于巖石物理模型的地應(yīng)力預(yù)測方法，當(dāng)巖石中存在大量的高角度裂縫和微裂縫時，根據(jù)線性滑動理論，將裂縫型儲層的等效柔度張量近似等價于非裂縫背景介質(zhì)的柔度張量與裂縫擾動柔度張量之和，因此，將裂縫型儲層近似等價為具有水平對稱軸的橫向各向同性介質(zhì)。對HTI介質(zhì)進(jìn)行主應(yīng)力估算時，在線性滑動理論的基礎(chǔ)上，利用廣義虎克定律可以對應(yīng)力與應(yīng)變之間的關(guān)系進(jìn)行巖石力學(xué)參數(shù)的矩陣表征。假設(shè)地下水平方向上的應(yīng)變?yōu)榱悖玫絻蓚€水平方向上的應(yīng)力公式。根據(jù)該公式估算出地層的最大水平地應(yīng)力和最小水平地應(yīng)力。該方法在水平應(yīng)變?yōu)榱愕募僭O(shè)條件下成立，但實際地層的水平應(yīng)變不為零，預(yù)測結(jié)果與實際情況存在誤差。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題或者至少部分地解決上述技術(shù)問題，本申請?zhí)峁┝艘环N基于構(gòu)造應(yīng)變的水平主應(yīng)力確定方法、裝置及存儲介質(zhì)。