复杂构造带的三维地应力场预测方法技术

本发明专利技术油气管网领域，尤其涉及复杂构造带的三维地应力场预测方法

【技术实现步骤摘要】
复杂构造带的三维地应力场预测方法、系统、介质及设备


[0001]本专利技术油气管网领域，尤其涉及复杂构造带的三维地应力场预测方法
、
系统
、
介质及设备
。

技术介绍

[0002]油气藏型储气库是地下储气库的主体类型，其注采运行过程中地层压力交替变化易引起区域地应力场发生周期性扰动，导致断层滑移，引起气体规模化泄漏，诱发圈闭密封失效
。
油气藏型储气库涉及在油气开发阶段对原有储层应力状态已经产生了扰动，在改建为气藏型储气库后存在强注
、
强采等工艺措施也会对储层内断层带活化及密封性带来挑战
。
因此开展复杂构造枯竭气藏储气库三维地质建模及断层带附近应力场识别意义重大
。
[0003]地应力是存在于地壳中的未受工程扰动的天然应力，也称岩体初始应力
、
绝对应力或原岩应力，广义上也指地球体内的应力
。
它包括由地热
、
重力
、
地球自转速度变化及其他因素产生的应力，主要是由上覆岩层压力和构造运动等因素引起的
。
在油气勘探开发方面，现今地应力场研究可为油气藏工程
、
油气勘探
、
钻井
、
完井
、
采油工程方案设计提供重要的基础数据
。
[0004]目前，矿场直接测量法和室内岩心地应力测试是确定现今地应力状态最直接且有效的手段
。
通过古地磁定向
、
波速各向异性
、
声发射等岩心测试，结合井壁崩落
、
水力压裂以及井下微地震监测等现场测量，能够得到井点位置处现今地应力的大小和方向；基于分层地应力解释模型，可获取单井一维连续地应力剖面，但难以获得整个区域地应力场特征
。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是提供复杂构造带的三维地应力场预测方法
、
系统
、
介质及设备
。
[0006]本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种针对复杂构造带的三维地应力场预测方法，包括：
[0007]步骤1，根据针对复杂构造带所预先构建的三维地质体力学模型确定待预测复杂构造带的多个小层段，根据测井数据计算每个小层段对应的动态岩石力学参数；
[0008]步骤2，获取对每个小层段进行井下岩心岩石力学测试所得到的每个小层段对应的岩石力学静态参数；
[0009]步骤3，对于每个小层段对应的动态岩石力学参数以及岩石力学静态参数进行拟合处理，得到每个小层段对应的拟合关系；
[0010]步骤4，基于任一小层段对应的拟合关系确认该小层段的静态岩石力学参数，将所有所述小层段静态岩石力学参数输入至有限元分析软件中，得到每个小层段对应的应力场预测结果；
[0011]步骤5，输入地应力场反演约束条件，采用有限元方法进行整体地应力场反演计算，得到所述待预测复杂构造带的三维地应力场预测结果
。
[0012]本专利技术解决上述技术问题的另一种技术方案如下：一种针对复杂构造带的三维地应力场预测系统，包括：
[0013]构建模块用于：根据针对复杂构造带所预先构建的三维地质体力学模型确定待预测复杂构造带的多个小层段，根据测井数据计算每个小层段对应的动态岩石力学参数；
[0014]测试模块用于：获取对每个小层段进行井下岩心岩石力学测试所得到的每个小层段对应的岩石力学静态参数；
[0015]拟合模块用于：对于每个小层段对应的动态岩石力学参数以及岩石力学静态参数进行拟合处理，得到每个小层段对应的拟合关系；
[0016]预测模块用于：基于任一小层段对应的拟合关系确认该小层段的静态岩石力学参数，将所有所述小层段静态岩石力学参数输入至有限元分析软件中，得到每个小层段对应的应力场预测结果；
[0017]结果模块用于：输入地应力场反演约束条件，采用有限元方法进行整体地应力场反演计算，得到所述待预测复杂构造带的三维地应力场预测结果
。
[0018]本专利技术解决上述技术问题的另一种技术方案如下：一种存储介质，所述存储介质中存储有指令，当计算机读取所述指令时，使所述计算机执行如上述任一项所述的方法
。
[0019]本专利技术解决上述技术问题的另一种技术方案如下：一种电子设备，包括上述存储介质
、
执行上述存储介质内的指令的处理器
。
[0020]本专利技术的有益效果是：本专利技术针对枯竭气藏储气库区域内断层发育
、
在油气田开发阶段及改建储气库后强注强采需要对断层带附近应力场特征进行精细获取的技术难题，可实现复杂构造带三维精细化地质力学模型建立及地应力场的反演分析，为复杂构造断层带附近地应力场的精准描述提供技术支持，指导枯竭气藏储气库注采制度的优化设计
。
本专利技术在充分调研复杂构造带储层地质体地应力场测试及模拟技术方法的基础上，综合利用区域地球物理
、
测井
、
钻井
、
室内井下岩心力学参数测试等资料，采用地震数据体参数构建研究工区复杂构造带精细化三维地质体力学模型；采用连续测井数据获得研究目标区纵向各小层动态岩石力学参数，包括动态弹性模量，动态泊松比参数；基于储气库区域内储层各小层段井下岩心室内岩石力学实验测试，获得各小层岩石力学静态参数，包括静态弹性模量
、
泊松比及抗拉强度参数；建立对应目标层位室内岩石力学参数与测井数据解释动态弹性参数的拟合关系式；基于计算公式，得到复杂构造带纵向不同小层静态岩石力学参数，用于复杂构造带三维地质体应力场模拟岩石力学精准性参数输入；以储气库井下取芯室内地应力实测值和现场地应力实测结果作为约束，结合储气库研究区所处的大构造背景，对模型施加合适的约束与载荷边界，利用有限元分析软件，开展区域三维地应力场反演分析，建立了一种针对复杂构造带的三维地应力场预测方法
。
附图说明
[0021]图1为本专利技术一种针对复杂构造带的三维地应力场预测方法实施例提供的流程示意图；
[0022]图2为本专利技术一种针对复杂构造带的三维地应力场预测系统实施例提供的结构框架图；
[0023]图3为本专利技术一种针对复杂构造带的三维地应力场预测方法实施例提供的测井数
据获得岩石力学参数剖面图的示意图；
[0024]图4为本专利技术一种针对复杂构造带的三维地应力场预测方法实施例提供的岩石动静态转化关系及流程图
。
具体实施方式
[0025]以下对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围
。
[0026]如图1所示，一种针对复杂构造带的三维地应力场预测方法，包括：
[0027]步骤1，根据针对复杂构造带所预先构建的三维地质体力学模型确定待预测复杂构造带的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种针对复杂构造带的三维地应力场预测方法，其特征在于，包括：步骤1，根据针对复杂构造带所预先构建的三维地质体力学模型确定待预测复杂构造带的多个小层段，根据测井数据计算每个小层段对应的动态岩石力学弹性参数；步骤2，获取对每个小层段进行井下岩心岩石力学测试所得到的每个小层段对应的岩石力学静态参数；步骤3，对于每个小层段对应的动态岩石力学弹性参数以及岩石力学静态参数进行拟合处理，得到每个小层段对应的拟合关系；步骤4，基于任一小层段对应的拟合关系确认该小层段的静态岩石力学参数，将所有所述小层段静态岩石力学参数输入至有限元分析软件中，得到每个小层段对应的应力场预测结果；步骤5，输入地应力场反演约束条件，采用有限元方法进行整体地应力场反演计算，得到所述待预测复杂构造带的三维地应力场预测结果
。2.
根据权利要求1所述的一种针对复杂构造带的三维地应力场预测方法，其特征在于，所述预先构建的三维地质体力学模型是通过将构建数据输入至三维可视化建模软件中得出的，所述构建数据包括：已钻井基础数据
、
井眼轨迹数据
、
单井分层岩性特征数据以及测井数据
。3.
根据权利要求1所述的一种针对复杂构造带的三维地应力场预测方法，其特征在于，所述根据测井数据计算每个小层段对应的动态岩石力学弹性参数的过程为：针对每个小层段，通过
DT
数据以及
GR
数据对所述测井数据中的纵向连续测井数据进行拟合处理，得到每个小层段的纵向连续密度曲线
DEN
；针对每个小层段，通过纵横波速比以及所述测井数据中的纵向连续测井数据确定每个小层段的横波时差
DTS
；通过每个小层段的纵向连续密度曲线
DEN、
每个小层段的
DT
以及每个小层段的横波时差
DTS
计算每个小层段对应的动态弹性模量以及动态泊松比，基于每个小层段的动态弹性模量以及动态泊松比确定单向纵向动态弹性参数剖面，所述单向纵向动态弹性参数剖面为动态岩石力学弹性参数
。4.
根据权利要求1所述的一种针对复杂构造带的三维地应力场预测方法，其特征在于，所述获取对每个小层段进行井下岩心岩石力学测试所得到的每个小层段对应的岩石力学静态参数的过程为：通过井下岩心岩石力学测试系统，获取每个小层段对应的抗压强度
、
弹性模量
、
泊松比
、
抗剪切参数粘聚力以及内摩擦角，所述抗压强度
、
所述弹性模量
、
所述泊松比
、
所述抗剪切参数粘聚力以及所述内摩擦角组成所述岩石力学静态参数
。5.
根据权利要求1所述的一种针对复杂构造带...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋平，李洪烈，王多才，任众鑫，张平，张宏，黄发木，李智文，赵新好，胡俊，朱彦伟，贲建华，郭浩，杨佳坤，施玉霞，
申请(专利权)人：国家石油天然气管网集团有限公司，
类型：发明
国别省市：