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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及构造变形中性面标定,尤其涉及基于地应力纵向分布特征的构造变形中性面标定方法。
技术介绍
1、地应力是指存在于地层岩体中的内部应力,是地层岩体中骨架应力和孔隙压力的综合作用结果。现今地应力对井壁的稳定性、水力压裂、注采井网的布置等方面都有重要影响。因此,地应力的变化将会直接影响相应措施的制定。在构造挤压作用下,地层会发生变形,构造变形会产生变形派生应力场,与区域现今地应力进行叠加影响现今地应力的分布特征。变形岩体上部拉伸派生拉张应力场,下部受挤压缩短派生挤压应力场,而岩体中部存在一既无伸长亦无缩短的无应变面,即中性面。同一构造变形中性面上下存在明显的地应力差异,准确标定构造变形中性面位置,有助于分析构造变形中地应力差异,对油气藏的勘探开发起到指导作用。
2、对于中性面的标定主要是依靠地层岩体岩石力学参数进行推导计算,现有技术中通常基于弹性薄板理论,根据静力等效原则,考虑岩层的弹性参数和厚度,给出多层岩层发生褶皱作用时褶皱中性面位置的计算方法,给出了用各岩层弹性模量、泊松比和厚度表示的公式。
3、但该中性面标定技术计算过程较为复杂,且仅仅依靠岩石力学参数进行推导计算,评价结果依赖于岩石力学参数的准确性,评价结果准确性难以验证可能与实际存在偏差。且模型认为受力后各层岩体厚度不变,假设条件较为理想化,影响模型计算的准确性,故计算结果的准确性主要依赖于各层段岩石力学数据的选取,计算结果准确性难以验证且适用性不广,因此本专利技术提出基于地应力纵向分布特征的构造变形中性面标定方法以解决现有技术中存在的问题
技术实现思路
1、针对上述问题,本专利技术的目的在于提出基于地应力纵向分布特征的构造变形中性面标定方法,该基于地应力纵向分布特征的构造变形中性面标定方法具有易于推广,且准确标定构造变形岩体中性面位置的优点,解决现有技术中存在的问题。
2、为实现本专利技术的目的,本专利技术通过以下技术方案实现:基于地应力纵向分布特征的构造变形中性面标定方法,包括以下步骤:
3、步骤一、构造变形体的确定
4、由于在构造挤压的作用下,地层岩体会发生褶皱变形,故通过地震剖面识别各套地层的曲率,再根据各套地层曲率的变化识别出构造变形体的顶面和底面的位置;
5、步骤二、地应力大小连续井剖面精确标定
6、计算离散点的地应力大小,并以该数据为基础建立地应力大小连续井剖面测井解释模型;
7、步骤三、区域现今地应力大小确定
8、基于步骤二的应力大小连续井剖面测井解释模型,计算研究区各井剖面连续地应力大小,根据没有断裂、褶皱发育区域的已钻井目的层最大水平主应力梯度以及褶皱变形区已钻井上覆未变形岩体的水平最大主应力梯度的平均值确定稳定区最大水平主应力梯度;
9、步骤四、中性面位置的确定
10、由于褶皱带通过变形派生应力场对区域现今地应力扰动,地应力梯度曲线会发生偏移,故以稳定区地应力梯度为基准,褶皱带地应力梯度曲线和稳定区地应力梯度曲线重合的位置即为中性面位置;
11、步骤五、得到构造变形中性面的平面分布图
12、由于构造变形越强,中性面距构造顶面距离越大,变形体构造顶面曲率反映构造变形的强弱,因此将构造顶面曲率与中性面距构造顶面距离进行交汇,再基于顶面曲率分布图,得到中性面距构造顶面距离的平面分布图,明确研究区中性面的分布特征。
13、进一步改进在于:所述步骤一中,构造变形体组成过程为:当某一地层上下存在能够滑动或塑性较强的地层时,上下两套能够滑动或塑性较强的地层不发生变形,所夹的发生变形的地层组成一个构造变形体。
14、进一步改进在于:所述步骤二中,地应力大小包含水平最大主应力和水平最小主应力。
15、进一步改进在于:所述步骤三中,为消除埋深对地应力大小的影响,选取水平最大主应力梯度表征区域现今地应力大小。
16、进一步改进在于:所述步骤三中,水平最大主应力梯度=水平最大主应力/地层埋深。
17、进一步改进在于:所述步骤四中,中性面位置确定的具体方式为:以稳定区地应力梯度为基准,褶皱带地应力梯度曲线明显发生偏移,上部出现地应力小于稳定区应力情况,而下部出现地应力大于稳定区应力情况,中部有一与稳定区地应力重合的点,该点即为中性面位置。
18、进一步改进在于:所述步骤二中,综合利用声发射、水力压裂、井壁崩落的方法准确计算离散点的地应力大小。
19、进一步改进在于:所述步骤四中,确定中性面后,建议应用于构造变形中性面标定的具体图版。
20、本专利技术的有益效果为:本专利技术基于构造变形(褶皱)地层通过变形派生应力场对地应力扰动的纵向分布特征,与稳定区地应力大小进行对比分析,确定了中性面位置,并将构造顶面曲率与中性面距构造顶面距离进行交汇,再基于顶面曲率分布图,得到构造变形中性面距构造顶面距离的平面分布图,本专利技术充分考虑褶皱地层的地应力纵向分布特征,根据多源数据标定测井构建地应力大小准确解释模型,通过所得的井剖面地应力大小连续曲线变化,建立了更为合理且准确的中性面标定技术,并且应用构造顶面曲率与中性面距构造顶面距离进行交汇,得到了中性面距构造顶面距离的平面分布图,故本专利技术能根据地应力特征快速且准确的确定中性面位置并给出研究区中性面位置分布特征,更好的为井壁稳定性、水力压裂等措施的制定提供参考依据,更好的指导开发生产,有效降低开发成本。
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1.基于地应力纵向分布特征的构造变形中性面标定方法,其特征在于:包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的基于地应力纵向分布特征的构造变形中性面标定方法,其特征在于:所述步骤一中,构造变形体组成过程为:当某一地层上下存在能够滑动或塑性较强的地层时,上下两套能够滑动或塑性较强的地层不发生变形,所夹的发生变形的地层组成一个构造变形体。
3.根据权利要求1所述的基于地应力纵向分布特征的构造变形中性面标定方法,其特征在于:所述步骤二中,地应力大小包含水平最大主应力和水平最小主应力。
4.根据权利要求1所述的基于地应力纵向分布特征的构造变形中性面标定方法,其特征在于:所述步骤三中,为消除埋深对地应力大小的影响,选取水平最大主应力梯度表征区域现今地应力大小。
5.根据权利要求1所述的基于地应力纵向分布特征的构造变形中性面标定方法,其特征在于:所述步骤三中,水平最大主应力梯度=水平最大主应力/地层埋深。
6.根据权利要求1所述的基于地应力纵向分布特征的构造变形中性面标定方法,其特征在于:所述步骤四中,中性面位置确定的具体方式为:以稳定区
7.根据权利要求1所述的基于地应力纵向分布特征的构造变形中性面标定方法,其特征在于:所述步骤二中,综合利用声发射、水力压裂、井壁崩落的方法准确计算离散点的地应力大小。
8.根据权利要求1所述的基于地应力纵向分布特征的构造变形中性面标定方法,其特征在于:所述步骤四中,确定中性面后,建议应用于构造变形中性面标定的具体图版。
...【技术特征摘要】
1.基于地应力纵向分布特征的构造变形中性面标定方法,其特征在于:包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的基于地应力纵向分布特征的构造变形中性面标定方法,其特征在于:所述步骤一中,构造变形体组成过程为:当某一地层上下存在能够滑动或塑性较强的地层时,上下两套能够滑动或塑性较强的地层不发生变形,所夹的发生变形的地层组成一个构造变形体。
3.根据权利要求1所述的基于地应力纵向分布特征的构造变形中性面标定方法,其特征在于:所述步骤二中,地应力大小包含水平最大主应力和水平最小主应力。
4.根据权利要求1所述的基于地应力纵向分布特征的构造变形中性面标定方法,其特征在于:所述步骤三中,为消除埋深对地应力大小的影响,选取水平最大主应力梯度表征区域现今地应力大小。
5.根据权利要求1所述的基于地应力纵向分布特征的构造变形...
【专利技术属性】
技术研发人员:李瑞雪,张家维,马顺婷,邓虎成,何建华,黄滔,邢梓萌,宿航,
申请(专利权)人:成都理工大学,
类型:发明
国别省市:
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