[發(fā)明專利]裂縫性頁(yè)巖氣儲(chǔ)層性能參數(shù)預(yù)測(cè)方法及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110579031.7
• 申請(qǐng)日: 2021-05-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113312583A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘新朋;李林;張廣智;葛子建;柳建新
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中南大學(xué);中國(guó)石油大學(xué)（華東）
• 主分類號(hào): G06F17/14
• 分類號(hào): G06F17/14;G06Q10/06;G06Q50/02
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 朱忠范

本發(fā)明提供一種裂縫性頁(yè)巖氣儲(chǔ)層性能參數(shù)預(yù)測(cè)方法及系統(tǒng)，屬于頁(yè)巖氣儲(chǔ)層勘探技術(shù)領(lǐng)域，基于方位角道集數(shù)據(jù)，結(jié)合傅里葉級(jí)數(shù)分解，得到傅里葉系數(shù)數(shù)據(jù)體；基于測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)，得到各向同性參數(shù)低頻模型和各向異性參數(shù)低頻模型；利用傅里葉系數(shù)數(shù)據(jù)體、各向同性參數(shù)低頻模型和角度地震子波，基于貝葉斯反演，得到有效應(yīng)力敏感參數(shù)；利用傅里葉系數(shù)數(shù)據(jù)體、各向異性參數(shù)低頻模型和角度地震子波，基于貝葉斯反演，得到裂縫弱度參數(shù)。本發(fā)明可以產(chǎn)生合理的有效應(yīng)力敏感參數(shù)及裂縫弱度預(yù)測(cè)結(jié)果，有助于識(shí)別裂縫性頁(yè)巖氣儲(chǔ)層的異常壓力和裂縫發(fā)育特征。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及頁(yè)巖氣儲(chǔ)層勘探技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種裂縫性頁(yè)巖氣儲(chǔ)層性能參數(shù)預(yù)測(cè)方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

天然裂縫和誘導(dǎo)裂縫對(duì)于準(zhǔn)確獲得儲(chǔ)層水力壓裂過(guò)程中的流體流動(dòng)特征起著至關(guān)重要的作用。水力壓裂的研究主要集中在天然裂縫性儲(chǔ)層(致密氣砂、頁(yè)巖氣等)，這些裂縫性儲(chǔ)層的“甜點(diǎn)”與有效應(yīng)力和裂縫性質(zhì)有關(guān)。因此，了解有效應(yīng)力和裂縫性質(zhì)對(duì)裂縫性頁(yè)巖氣儲(chǔ)層的優(yōu)化生產(chǎn)至關(guān)重要。

有效應(yīng)力預(yù)測(cè)對(duì)于優(yōu)化水力壓裂有利區(qū)域，進(jìn)而提高鉆井和生產(chǎn)的安全性十分重要。有效應(yīng)力與垂直應(yīng)力和孔隙壓力有關(guān)。常規(guī)預(yù)測(cè)有效應(yīng)力的方法是，首先分別估計(jì)垂直應(yīng)力和孔隙壓力，然后使用它們間接計(jì)算有效應(yīng)力。常規(guī)方法中的有效應(yīng)力估算過(guò)程是間接的，有效應(yīng)力預(yù)測(cè)的精度由垂直應(yīng)力和孔隙壓力的計(jì)算精度控制，而且需要根據(jù)測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)或巖心數(shù)據(jù)計(jì)算出許多未知參數(shù)，導(dǎo)致有效應(yīng)力預(yù)測(cè)精度不高、預(yù)測(cè)成本高、效率低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種將儲(chǔ)層性質(zhì)(例如，孔隙度)與有效應(yīng)力聯(lián)系起來(lái)，通過(guò)直接反演有效應(yīng)力敏感參數(shù)，實(shí)現(xiàn)有效應(yīng)力精確快速預(yù)測(cè)的裂縫性頁(yè)巖氣儲(chǔ)層性能參數(shù)預(yù)測(cè)方法及系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)中存在的至少一項(xiàng)技術(shù)問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取了如下技術(shù)方案：

第一方面，本發(fā)明提供一種裂縫性頁(yè)巖氣儲(chǔ)層性能參數(shù)預(yù)測(cè)方法，包括：

基于方位角道集數(shù)據(jù)，結(jié)合傅里葉級(jí)數(shù)分解，得到傅里葉系數(shù)數(shù)據(jù)體；

基于測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)，得到各向同性參數(shù)低頻模型；

基于測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)，得到各向異性參數(shù)低頻模型；

利用傅里葉系數(shù)數(shù)據(jù)體、各向同性參數(shù)低頻模型和角度地震子波，基于貝葉斯反演，得到有效應(yīng)力敏感參數(shù)；

利用傅里葉系數(shù)數(shù)據(jù)體、各向異性參數(shù)低頻模型和角度地震子波，基于貝葉斯反演，得到裂縫弱度參數(shù)。

優(yōu)選的，得到傅里葉系數(shù)數(shù)據(jù)體包括：

結(jié)合方位反射系數(shù)，計(jì)算傅里葉系數(shù)的余弦分量a_n(θ)和正弦分量b_n(θ)

其中，表示第k個(gè)方位反射系數(shù)，K表示方位反射系數(shù)的總數(shù)，n表示傅里葉系數(shù)的階數(shù)，θ表示入射角，表示方位角，d表示微分。

優(yōu)選的，各向同性參數(shù)包括流體的有效體積模量、垂直有效應(yīng)力敏感參數(shù)、巖石基質(zhì)的性質(zhì)、背景巖石的密度。

優(yōu)選的，各向異性參數(shù)包括法向弱度和切向弱度。

優(yōu)選的，利用零階傅里葉系數(shù)、角度子波及各向同性參數(shù)的低頻模型，基于貝葉斯反演得到有效應(yīng)力敏感參數(shù)反演結(jié)果，根據(jù)測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)得到的有效應(yīng)力敏感參數(shù)與垂直有效應(yīng)力間的關(guān)系計(jì)算得到垂直有效應(yīng)力。

優(yōu)選的，利用二階傅里葉系數(shù)的余弦分量和正弦分量、角度子波及各向異性參數(shù)的低頻模型，基于貝葉斯反演得到裂縫弱度參數(shù)反演結(jié)果。

優(yōu)選的，結(jié)合零階傅里葉系數(shù)的矩陣表示形式，使用貝葉斯AVO反演方法估計(jì)各向同性參數(shù)；對(duì)于M個(gè)入射角和N個(gè)界面的情況，零階傅里葉系數(shù)以矩陣的形式表示為：