基于应力各向异性与地应力类型的小断层测井识别方法技术

本发明专利技术涉及油气田勘探开发领域，尤其是基于应力各向异性与地应力类型的小断层测井识别方法。通过地应力测井计算，确定现今地应力大小与方向，确定地应力类型转换位置；依据地应力类型转换位置确定小断层的发育位置；依据应力各向异性的变化幅度，确定现今地应力与断层的夹角。本发明专利技术提出了测井资料的断层发育位置、断层走向的确定方法，并且预测成本低廉、可操作性强，预测结果对指导复杂油气藏勘探、开发以及储气库建设具有参考价值。发以及储气库建设具有参考价值。发以及储气库建设具有参考价值。

【技术实现步骤摘要】
基于应力各向异性与地应力类型的小断层测井识别方法


[0001]本专利技术涉及油气田勘探开发领域，尤其是基于应力各向异性与地应力类型的小断层测井识别方法。

技术介绍

[0002]复杂断块油田在中国有着广泛的分布，断块油气藏断层发育，构造复杂；其内部断裂体系复杂，不同级序的断层控制着断块油田内油气的形成与分布。高级序断层控制断块的构造趋势、产状等要素，进而控制了油气的形成与聚集；而小断层的存在使得断块油田进一步复杂化，是剩余油富集的重要控制因素。从油藏地质模型角度分析认为，中高渗复杂断块油田和整装高渗油田最大的差异在于断层的密度和断块大小不同，因此中高渗复杂断块油田地质建模的关键是断层组合和断块的划分，在断层组合中高级别断层相对比较容易，关键是小断层识别和断层组合难度大。小断层的识别、描述及组合是复杂断块油藏精细地质建模的基础。小断层的规模小、隐蔽性强、地震识别困难等特点，严重影响了小断层解释的精确性。目前对小断层的预测技术少，因此亟需一种方法可以精确的识别小断层的发育位置与展布。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在解决上述问题，提供了基于应力各向异性与地应力类型的小断层测井识别方法，该方法能够准确地确定小断层的发育位置与走向。
[0004]本专利技术的技术方案为：基于应力各向异性与地应力类型的小断层测井识别方法，其特征在于，包括：
[0005]第一现今地应力测井计算；
[0006]利用测井资料计算水平主应力：
[0007][0008][0009]公式(1)
‑
(2)中，S
hmin
、S
Hmax
分别为水平最小、最大主应力，MPa；ν为静态泊松比，σ
v
为上覆岩层压力，MPa；α为比奥弹性系数，无量纲；P
p
为孔隙压力，MPa；E为静态杨氏模量，MPa；ε
x
及ε
y
分别为最小水平主应力及最大水平主应力方向上的应变，无量纲；ε
x
及ε
y
主要用来表征由于构造应力产生额外的水平地应力，无量纲。
[0010]第二应力各向异性计算；
[0011][0012]利用公式(3)，建立应力各向异性指数K
h
计算应力各向异性：
[0013]公式(3)中，S
hmin
、S
Hmax
分别为水平最小、最大主应力，MPa；利用公式(3)，在垂向上
计算应力各向异性。
[0014]第三确定现今地应力的方向；
[0015]综合井壁崩落、井斜、诱导裂缝以及快横波方位，在垂向上确定现今地应力方向。
[0016]第四确定地应力类型转换位置；
[0017]依据确定的现今地应力大小与方向，识别地应力的类型，确定地应力类型转换位置；所述的地应力类型包括走滑型应力场、逆冲型应力场、正断型应力场三种。
[0018]第五确定小断层的发育位置与走向；
[0019]依据地应力类型转换位置确定小断层的发育位置；依据应力各向异性的变化幅度，确定现今地应力与断层的夹角。若为研究区为逆断层发育区，地应力类型转换位置发生在逆断层的上升盘，由此确定逆断层的发育位置；若为研究区为正断层发育区，地应力类型转换位置发生在正断层的下降盘，由此确定正断层的发育位置。依据应力各向异性的变化幅度，确定现今地应力与断层的夹角，其中，应力各向异性增大处，断层与现今地应力方向呈锐角相交；应力各向异性减小，断层与现今地应力方向呈钝角相交，由此判断断层的走向；通过建立不同方向断层的地质力学模型，建立断层走向和水平主应力方向夹角与应力各向异性指数之间的定量关系，准确地确定断层的走向。
[0020]本专利技术的有益效果是：通过地应力测井计算，确定现今地应力大小与方向，确定地应力类型转换位置；依据地应力类型转换位置确定小断层的发育位置；依据应力各向异性的变化幅度，确定现今地应力与断层的夹角。研究成果对复杂断块油气藏小断层识别具有参考价值。本专利技术专利提出了测井资料的断层发育位置、断层走向的确定方法，并且预测成本低廉、可操作性强，能大量减少人力、财力的支出，预测结果对指导复杂油气藏勘探、开发以及储气库建设具有参考价值。
附图说明
[0021]图1为本专利技术实施例中基于应力各向异性与地应力类型的小断层测井识别方法的流程图。
[0022]图2为本专利技术实施例中研究区构造特征与目的层地层结构图：(a)克拉苏构造带构造位置；(b)库车坳陷近南北向地质剖面；(c)巴什基奇克组地层结构。
[0023]图3为本专利技术实施例中博孜1203井地质力学参数测井解释。
[0024]图4为本专利技术实施例中大北14井成像测井特征。
[0025]图5为本专利技术实施例中大北14井井壁崩落图像及走向特征；大北12井井壁崩落图像及走向特征。
[0026]图6为本专利技术实施例中博孜24井断层附近应力分布。
[0027]图7为本专利技术实施例中断层走向和水平主应力方向夹角与应力各向异性指数之间的定量关系。
具体实施方式
[0028]下面结合附图说明本专利技术的具体实施方式：
[0029]如图1为基于应力各向异性与地应力类型的小断层测井识别方法的具体实现流程。研究区克拉苏构造带位于塔里木盆地库车坳陷的北部，是一个呈北东东
‑
东西向展布的
冲断褶皱带，具有东西分段、南北分带特征，以强挤压、大变形著称，勘探面积约为4800km2。克拉苏构造带自东向西可划分为克深、大北、博孜和阿瓦特等区带。克拉苏构造带具有完整含油气系统，深层
‑
超深层油气潜力巨大，古近系为区域封闭性膏盐岩层；克拉苏构造带南部与生烃凹陷相邻，下白垩统巴什基奇克组发育逆冲推覆构造圈闭，储盖组合发育良好，具有良好的成藏地质条件。研究区博孜
‑
大北地区南北向发育一系列长条叠瓦背斜，自北向南挤压强度逐渐减弱；以盐层为界在纵向上分为3个构造层：盐上构造层(E2s—Q)、盐构造层(E1‑2km)、盐下构造层(T—K)。在膏盐岩层的调节作用下，盐上地层的变形主要以断层及其相关褶皱为主，盐下地层形成了一系列背斜、断背斜、突发构造等常见山前构造样式，以及双重构造、堆垛式构造、楔形构造等常见构造组合，盐层形成盐枕、盐丘等盐相关构造(图2)。
[0030]第一现今地应力测井计算。
[0031]利用测井资料计算水平主应力：
[0032][0033][0034]公式(1)
‑
(2)中，S
hmin
、S
Hmax
分别为水平最小、最大主应力，MPa；ν为静态泊松比，σ
v
为上覆岩层压力，MPa；α为比奥弹性系数，无量纲；P
p
为孔隙压力，MPa；E为静态杨氏模量，MPa；ε
x
及ε
y
分别为最小水平主应力及最大水平主应力方向上的应变，无量纲；ε本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于应力各向异性与地应力类型的小断层测井识别方法，其特征在于，包括：第一 现今地应力测井计算；利用测井资料计算水平主应力：利用测井资料计算水平主应力：公式(1)
‑
(2)中，S
hmin
、S
Hmax
分别为水平最小、最大主应力，MPa；ν为静态泊松比，σ
v
为上覆岩层压力，MPa；α为比奥弹性系数，无量纲；P
p
为孔隙压力，MPa；E为静态杨氏模量，MPa；ε
x
及ε
y
分别为最小水平主应力及最大水平主应力方向上的应变，无量纲；ε
x
及ε
y
主要用来表征由于构造应力产生额外的水平地应力，无量纲；第二 应力各向异性计算；利用公式(3)，建立应力各向异性指数K
h
计算应力各向异性：公式(3)中，S
hmin
、S
Hmax
分别为水平最小、最大主应力，MPa；利用公式(3)，在垂向上计算应力各向异性；第三 确定现今地应力的方向；综合井壁崩落、井斜、...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘敬寿，沈传波，梅廉夫，张辉，徐珂，邬忠虎，王濡岳，丁文龙，杨海盟，刘贺娟，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：发明
国别省市：