基于构造应变的水平主应力确定方法、装置及存储介质制造方法及图纸

本申请涉及一种基于构造应变的水平主应力确定方法、装置及存储介质，其中该方法，包括：根据方位地震数据确定地层的体曲率K

【技术实现步骤摘要】
基于构造应变的水平主应力确定方法、装置及存储介质


[0001]本申请涉及油气勘探开发
，尤其涉及一种基于构造应变的水平主应力确定方法、装置及存储介质。

技术介绍

[0002]世界页岩气资源很丰富，可作为常规石油天然气的接替能源，但还未得到广泛勘探开发，根本原因是页岩油气藏的孔隙度和渗透率都很低。因此，页岩油气藏的开采一般需要对储层进行压裂改造，岩石在压裂过程中不断产生新的裂缝，最终形成有利于裂缝和孔隙中油气运移、聚集和开采的裂缝网络，地应力能够决定水力压裂改造过程中所产生裂缝的形态和方位特征，可靠的地应力计算可以提高页岩油气藏的产量和采收率。
[0003]现在预测地应力的方法有很多种，有通过直接或间接测量来获得地层的地应力，有通过测井技术估算地应力，其中基于成像测井判断地应力的方向，以及基于声波测井估算地应力的方法。但利用地震技术预测地应力工程甜点区域，仍然是研究人员探索和努力的方向。
[0004]目前利用地震预测地应力的方法有很多种，例如基于反射系数反演的地应力预测方法和基于曲率属性的地应力预测方法以及基于岩石物理模型的地应力预测方法等。
[0005]其中，基于曲率属性的地应力预测方法，组合弹簧模型在岩石为均匀各向同性介质的假设条件下，引入了弹性参数以及水平主应力方向上的最大与应变来计算地层的地应力(邓金根，1997)。首先利用地震资料反演地下弹性参数杨氏模量和泊松比；然后利用地震资料和速度分析获得地下介质层速度，进而计算得到地层压力；接着利用叠前地震资料和层位数据计算曲率属性，利用曲率属性计算出水平方向构造应变；最后将以上计算结果代入线性各向同性组合弹簧模型，预测地下应力分布。该方法存在未知参数多、难以利用地震数据反演获得、累积误差较大等问题。
[0006]其中，基于岩石物理模型的地应力预测方法，当岩石中存在大量的高角度裂缝和微裂缝时，根据线性滑动理论，将裂缝型储层的等效柔度张量近似等价于非裂缝背景介质的柔度张量与裂缝扰动柔度张量之和，因此，将裂缝型储层近似等价为具有水平对称轴的横向各向同性介质。对HTI介质进行主应力估算时，在线性滑动理论的基础上，利用广义虎克定律可以对应力与应变之间的关系进行岩石力学参数的矩阵表征。假设地下水平方向上的应变为零，得到两个水平方向上的应力公式。根据该公式估算出地层的最大水平地应力和最小水平地应力。该方法在水平应变为零的假设条件下成立，但实际地层的水平应变不为零，预测结果与实际情况存在误差。

技术实现思路

[0007]为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本申请提供了一种基于构造应变的水平主应力确定方法、装置及存储介质。
[0008]第一方面，本申请提供了一种基于构造应变的水平主应力确定方法，包括：根据方
位地震数据确定地层的体曲率K
x
和K
y
；根据K
x
和K
y
确定地层的最大与最小水平主应力方向上的应变ε
x
和ε
y
；确定扰动裂缝的法向柔度Z
N
，以及背景各向同性介质的杨氏模量E、泊松比ν和剪切模量μ；确定地层的垂直主应力σ
z
；根据ε
x
、ε
y
、Z
N
、σ
z
、E、ν和μ确定地层的最大和最小水平主应力σ
x
和σ
y
。
[0009]其中：
[0010][0011]在某些实施中，根据方位地震数据确定地层的体曲率K
x
和K
y
，包括：通过离心窗扫描方法根据方位地震数据确定地层的体曲率K
x
和K
y
。
[0012]在某些实施中，根据K
x
和K
y
确定地层的最大与最小水平主应力方向上的应变ε
x
和ε
y
，包括：根据K
x
和K
y
以及地层的时间厚度z，确定地层的最大与最小水平主应力方向上的应变ε
x
和ε
y
，其中，ε
x
＝
‑
zK
x
，ε
y
＝
‑
zK
y
。
[0013]在某些实施中，确定扰动裂缝的法向柔度Z
N
，以及背景各向同性介质的杨氏模量E、泊松比ν和剪切模量μ，包括：通过方位弹性阻抗反演确定扰动裂缝的法向柔度Z
N
，以及背景各向同性介质的杨氏模量E、泊松比ν和剪切模量μ。
[0014]第二方面，本申请提供了一种基于构造应变的水平主应力确定装置，包括：第一确定模块，用于根据方位地震数据确定地层的体曲率K
x
和K
y
；第二确定模块，用于根据K
x
和K
y
确定地层的最大与最小水平主应力方向上的应变ε
x
和ε
y
；第三确定模块，用于确定扰动裂缝的法向柔度Z
N
，以及背景各向同性介质的杨氏模量E、泊松比ν和剪切模量μ；第四确定模块，用于确定地层的垂直主应力σ
z
；第五确定模块，用于根据ε
x
、ε
y
、Z
N
、σ
z
、E、ν和μ确定地层的最大和最小水平主应力σ
x
和σ
y
。
[0015]其中，
[0016][0017]在某些实施中，第一确定模块，用于通过离心窗扫描方法根据方位地震数据确定地层的体曲率K
x
和K
y
。
[0018]在某些实施中，第二确定模块，用于根据K
x
和K
y
以及地层的时间厚度z，确定地层的最大与最小水平主应力方向上的应变ε
x
和ε
y
，其中，ε
x
＝
‑
zK
x
，ε
y
＝
‑
zK
y
。
[0019]在某些实施中，第三确定模块，用于通过方位弹性阻抗反演确定扰动裂缝的法向柔度Z
N
，以及背景各向同性介质的杨氏模量E、泊松比ν和剪切模量μ。
[0020]第三方面，本申请提供了一种计算机设备，该计算机设备包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序；该计算机程序被处理器执行时实现上述任一基于构造应变的水平主应力确定方法的步骤。
[0021]第四方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有基于构造应变的水平主应力确定程序，该基于构造应变的水平主应力确定程序被处理器执行时实现上述任一基于构造应变的水平主应力确定方法的步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于构造应变的水平主应力确定方法，其特征在于，包括：根据方位地震数据确定地层的体曲率K
x
和K
y
；根据K
x
和K
y
确定地层的最大与最小水平主应力方向上的应变ε
x
和ε
y
；确定扰动裂缝的法向柔度Z
N
，以及背景各向同性介质的杨氏模量E、泊松比ν和剪切模量μ；确定地层的垂直主应力σ
z
；根据ε
x
、ε
y
、Z
N
、σ
z
、E、ν和μ确定地层的最大和最小水平主应力σ
x
和σ
y
；其中，其中，2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据方位地震数据确定地层的体曲率K
x
和K
y
，包括：通过离心窗扫描方法根据方位地震数据确定地层的体曲率K
x
和K
y
。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据K
x
和K
y
确定地层的最大与最小水平主应力方向上的应变ε
x
和ε
y
，包括：根据K
x
和K
y
以及地层的时间厚度z，确定地层的最大与最小水平主应力方向上的应变ε
x
和ε
y
，其中，ε
x
＝
‑
zK
x
，ε
y
＝
‑
zK
y
。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，确定扰动裂缝的法向柔度Z
N
，以及背景各向同性介质的杨氏模量E、泊松比ν和剪切模量μ，包括：通过方位弹性阻抗反演确定扰动裂缝的法向柔度Z
N
，以及背景各向同性介质的杨氏模量E、泊松比ν和剪切模量μ。5.一种基于构造应变的水平主应力确定装置，其特征在于，包括：第一确定模块，用于根据方位地震数据确定地层的体曲率K<...

【专利技术属性】
技术研发人员：印兴耀，商硕，宗兆云，郎堃，马正乾，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：