【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及油气藏开发，特别涉及一种裂缝尺度定量预测方法。
技术介绍
1、裂缝在地壳中广泛发育，是由延伸的地质构造运动产生的地壳应力形成的。它们可以作为油气藏空间和油气运移的渗流通道，从而控制油气藏的形成和分布；同时，裂缝也可能成为流体的障碍，阻碍流体渗流。因此，裂缝在储层预测中具有重要意义。然而，由于地应力的方向、大小和时期不同，实际地层中天然裂缝发育的尺度往往不同。
2、根据尺度，裂缝可分为三种类型：大尺度裂缝(超过1/4波长)，如地层尺度的裂缝；中尺度裂缝(1/4波长至1/100波长之间)，如层内裂缝；以及微尺度裂缝(小于1/100波长)，如岩石粒度的溶解裂缝和孔喉。在裂缝性储层中，条件(如储层孔隙连通性)不仅取决于裂缝方向和裂缝密度，而且与裂缝尺度密切相关。特别是，对于页岩或致密砂岩气藏，裂缝尺度对工程决策有重要影响。
3、地震数据包含裂缝信息，地震方法对于识别裂缝非常重要。当裂缝尺度大于地震分辨率(1/4波长)时，它在地震剖面中表现为断层、弯曲或褶皱。此时，可以使用相干和曲率法等一系列技术方法来识别裂缝。然而，尺度低于地震分辨率(1/4波长)的裂缝很难通过事件的这种变化来识别，必须通过地震各向异性来检测。
4、基于地震各向异性理论的裂缝预测方法有很多，主要有两类：基于纵波各向异性理论的叠前方位角各向异性分析方法，如振幅和速度随方位角的变化，以及基于剪切波各向异性理论的剪切波分裂(sws)分析。上述方法基于裂缝等效模型表征裂缝参数与地震响应之间的关系，岩石物理模型使用各向异性参数、裂
技术实现思路
1、针对上述问题，本专利技术旨在提供一种裂缝尺度定量预测方法。
2、本专利技术的技术方案如下：
3、一种裂缝尺度定量预测方法，包括以下步骤：
4、s1：利用测井数据和经验值，获取横波分裂各向异性程度；所述经验值根据岩石物理实验测得；
5、s2：利用垂直地震剖面数据，获取横波分裂各向异性程度观测值；
6、s3：根据所述横波分裂各向异性程度和所述横波分裂各向异性程度观测值，基于最小二乘法构建目标函数；
7、s4：对所述目标函数进行求解，其中最优解所对应的裂缝半径即为裂缝尺度。
8、作为优选，步骤s1中，获取横波分裂各向异性程度具体包括以下子步骤：
9、s11：构造弹性刚度矩阵，并根据所述弹性刚度矩阵获取弹性刚度张量；
10、s12：将所述弹性刚度张量代入波传播方程，获得相速度的近似解析式，根据所述相速度的近似解析式计算获得快横波波速和慢横波波速；
11、s13：根据所述快横波波速和慢横波波速计算获得横波分裂各向异性程度。
12、作为优选，步骤s11中，所述弹性刚度矩阵为：
13、
14、式中：c为有效弹性张量；∈0为施加的应变场；cm为岩石基质的弹性张量；n为夹杂物的总个数；为第n个夹杂物的体积分数；∈inc和σinc分别为每个夹杂物内部的应变场和应力；σ0为应力场；
15、步骤s12中，所述波传播方程为：
16、
17、式中：ρ为介质密度；u为位移矢量；t为时间变量；l为偏导数算子矩阵；t表示转置；f为体力矢量；
18、所述相速度的近似解析式为：
19、
20、
21、
22、
23、
24、a＝-(γ11+γ22+γ33) (8)
25、b＝γ11γ22+γ11γ33+γ22γ33-γ122-γ132-γ232 (9)
26、c'＝-(γ11γ22γ33+2γ12γ13γ23-γ122γ33-γ132γ22-γ232γ11) (10)
27、式中：v为相速度；当m＝1时，v1为纵波波速；当m＝2时，v2为慢横波波速；当m＝3时，v3为快横波波速；h、a、b、c'、ψ'、δ、g均为中间参数；γ11、γ22、γ33、γ12、γ13、γ23均为hti介质的christoffel矩阵中的张量；
28、步骤s13中，所述横波分裂各向异性程度通过下式进行计算：
29、
30、式中：为横波分裂各向异性程度。
31、作为优选，各hti介质的christoffel矩阵中的张量分别为：
32、
33、
34、
35、γ23＝γ32＝(c33-c44)nynz (15)
36、
37、
38、式中：c11、c12、c66、c13、c33、c44均为hti介质的弹性刚度矩阵中的弹性刚度张量；nx、ny、nz均为波的传播方向向量n＝(nx,ny,nz)t的值。
39、作为优选，步骤s2中，获取横波分裂各向异性程度观测值具体包括以下子步骤：
40、s21：根据垂直地震剖面，获取vsp波的r分量和t分量；
41、s22：根据所述r分量和所述t分量进行波场分离，获得上行波场；
42、s23：以所述上行波场的初至以下100-250ms范围作时窗，并在该时窗内计算获得所述横波分裂各向异性程度观测值。
43、作为优选，步骤s23中，所述横波分裂各向异性程度观测值通过下式进行计算：
44、
45、式中：为横波分裂各向异性程度观测值；δt为快剪切波和慢剪切波之间的时间延迟；ts为慢剪切波的夹层传播时间。
46、作为优选，所述快剪切波和慢剪切波之间的时间延迟通过下式进行计算：
47、
48、
49、p(w)＝rer(w)ret(w)+imr(w)imt(w) (21)
50、
51、
52、式中：f为频率；为任意整数e条件下裂缝方向与r分量形成的方位角；p为r分量实部乘以t分量实部，再加上r分量虚部乘以t分量虚部；amt为t分量的振幅；amr为r分量的振幅；pj为第j道的地震数据对应的p；qj为第j道的地震数据对应的q；ξj为第j道地震数据对应的测线与径向方向之间的夹角；p(w)为频域中的p；rer(w)为频域中r分量的实部；ret(w)为频域中t分量的实部；imr(w)为频域中r分量的虚部；imt(w)为频域中t分量的虚部；q(w)为频域中的q；amt(w)为频域中的amt。
53、作为优选，所述慢剪切波的夹层传播时间通过以下子步骤获得：
54、通过下式分离快速剪切波和慢速剪切波：
55、
56、式中：s1(t)为t时刻的快s波；s2(t-δt)为t-δt时刻的慢s波；为裂缝方向与r分量形成的方位角；r(t)为t本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种裂缝尺度定量预测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的裂缝尺度定量预测方法，其特征在于，步骤S1中，获取横波分裂各向异性程度具体包括以下子步骤：
3.根据权利要求2所述的裂缝尺度定量预测方法，其特征在于，步骤S11中，所述弹性刚度矩阵为：
4.根据权利要求3所述的裂缝尺度定量预测方法，其特征在于，各HTI介质的Christoffel矩阵中的张量分别为：
5.根据权利要求1所述的裂缝尺度定量预测方法，其特征在于，步骤S2中，获取横波分裂各向异性程度观测值具体包括以下子步骤：
6.根据权利要求5所述的裂缝尺度定量预测方法，其特征在于，步骤S23中，所述横波分裂各向异性程度观测值通过下式进行计算：
7.根据权利要求6所述的裂缝尺度定量预测方法，其特征在于，所述快剪切波和慢剪切波之间的时间延迟通过下式进行计算：
8.根据权利要求6所述的裂缝尺度定量预测方法，其特征在于，所述慢剪切波的夹层传播时间通过以下子步骤获得：
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的裂缝尺度定量
...【技术特征摘要】
1.一种裂缝尺度定量预测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的裂缝尺度定量预测方法，其特征在于，步骤s1中，获取横波分裂各向异性程度具体包括以下子步骤：
3.根据权利要求2所述的裂缝尺度定量预测方法，其特征在于，步骤s11中，所述弹性刚度矩阵为：
4.根据权利要求3所述的裂缝尺度定量预测方法，其特征在于，各hti介质的christoffel矩阵中的张量分别为：
5.根据权利要求1所述的裂缝尺度定量预测方法，其特征在于，步骤s2中，获取横波分裂各向异性...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨宇勇，余沛林，周怀来，漆乔木，陶柏丞，王元君，
申请(专利权)人：成都理工大学，
类型：发明
国别省市：
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