【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及石油天然气地质勘探，尤其涉及一种基于三维激光点云数据的露头裂缝建模方法及装置。
技术介绍
1、随着非常规油气的勘探开发，埋深超过4500m的深层及超过6000m的超深层储层成为油气勘探的热点领域，由于埋深大、压实作用强烈，导致储层基质物性普遍较差，裂缝对储层品质的改善起到关键性作用(贾承造，2015)。井下储层的裂缝预测是目前石油地质界面临的一个世界性难题，至今尚没有形成一种能够精确描述储层裂缝分布特征的技术方法。野外露头是全面观测裂缝平面展布以及不同组系裂缝间相互关系的最直观场所，露头裂缝模型通常与井下储层裂缝具有很好的可类比性，建模的准确性是井下储层裂缝分布预测的重要依据之一(丁文龙，2015)。露头裂缝描述的传统方法是人工实测，这种方法准确度较高、发现误差易于校正，但费时费力，而且受剖面高度、地形复杂程度等因素的限制，所能测量的剖面范围十分有限。近几年来，国外学者尝试利用三维激光扫描技术获取露头裂缝信息，弥补了传统人工测量费时费力和测量范围有限的不足(o l ar i u，2008；wi l son，2011)。针对露头裂缝建模，前人主要采用人工实测或三维激光扫描技术，获得露头裂缝的产状信息，进而建立露头裂缝的定性或半定量化的抽象模式，缺乏定量化具象表征和构造应力场的约束校正，对井下储层裂缝的分布预测指导意义有限。
技术实现思路
1、本专利技术目的在于提供一种基于三维激光点云数据的露头裂缝建模方法及装置，在构造样式和应力场研究的基础上，能够对井下储层裂缝的空间分
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种基于三维激光点云数据的露头裂缝建模方法，所述方法包括，
4、对选定露头进行分析，确定露头的测量面和露头构造样式；
5、结合三维激光点云数据对所述测量面上的裂缝进行测量分析，获取裂缝参数；
6、对所述裂缝中的岩石样品进行测试，确定岩石样品的最大古构造应力；
7、根据所述露头构造样式和岩石样品的最大古构造应力，开展构造应力场数值模拟；
8、应力场数值模拟结合所述裂缝参数，构建露头数字化裂缝模型。
9、进一步地，所述露头水平长度小于1000m，垂向长度小于100m，包括多个方位出露。
10、进一步地，所述测量面包括出露且裂缝发育的地层；
11、所述测量面包括一个或多个测量面；对同一个露头，所有的测量面为同一套地层且能够控制整体构造形态。
12、进一步地，所述获取裂缝参数，包括，
13、通过人工测量获取并统计测量面内的所有裂缝数据；
14、利用激光扫描仪对露头进行连续扫描，获取网格化的三维激光点云数据体；
15、网格化的三维激光点云数据体结合人工测量的所有裂缝数据，获取裂缝参数。
16、进一步地，所述通过人工测量获取并统计测量面内的所有裂缝数据包括，
17、对测量面内的所有裂缝进行测量，获取裂缝的产状、力学性质、密度、开度、延伸长度和充填性参数数据；
18、对测量的裂缝数据进行统计，获取裂缝走向玫瑰花图及力学性质、倾角、开度、延伸长度、充填性直方图。
19、进一步地，所述利用激光扫描仪对露头进行连续扫描，获取网格化的三维激光点云数据体，包括，
20、利用激光扫描仪对露头进行连续扫描，采集露头数据信息；
21、对露头数据信息进行处理，获取网格化的三维激光点云数据体。
22、进一步地，所述网格化的三维激光点云数据体结合人工测量的所有裂缝数据，获取裂缝参数，包括，
23、利用张量投票技术和最小外接矩形识别法，在网格化的三维激光点云数据体上通过人机交互方式，进行裂缝参数提取；
24、将所述裂缝提取的结果结合人工测量的所有裂缝数据进行融合纠错分析，获取所有裂缝参数。
25、进一步地，所述确定岩石样品的最大古构造应力包括，
26、对岩石样品开展声发射实验，确定该岩石样品所经受的最大古构造应力方向和数值；其中，
27、所述岩石样品包括至少一个定向岩石样品；所述定向岩石样品包括脆性岩石。
28、进一步地，所述构造应力场数值模拟，包括，
29、根据露头构造样式，利用有限元分析软件建立地质模型和有限元模型；
30、利用岩石样品的最大古构造应力为约束，确定边界条件，构造应力场数值模拟。
31、进一步地，所述应力场数值模拟结合所述裂缝参数，构建露头数字化裂缝模型，包括，
32、以露头构造样式为底图，根据所述裂缝参数，在底图上绘制裂缝示意图；
33、以构造应力场数值模拟结果为约束条件，将所述裂缝示意图进行空间延拓，并将目标构造部位的裂缝平均密度、开度范围和各个测量面的岩石声发射古构造应力值以统计图的形式置于底图下方，完成构建露头数字化裂缝模型；
34、其中，所述目标构造部位包括背斜或向斜构造的轴部、转折端、翼部和断层。
35、一种基于三维激光点云数据的露头裂缝建模装置，所述装置包括，
36、第一确定模块，用于对选定露头进行分析，确定露头的测量面和露头构造样式；
37、获取模块，用于结合三维激光点云数据对所述测量面上的裂缝进行测量分析，获取裂缝参数；
38、第二确定模块，用于对所述裂缝中的岩石样品进行测试，确定岩石样品的最大古构造应力；
39、构造模块，用于根据所述露头构造样式和岩石样品的最大古构造应力，开展构造应力场数值模拟；
40、构建模块，用于应力场数值模拟结合所述裂缝参数，构建露头数字化裂缝模型。
41、进一步地，所述获取模块所执行的步骤，包括，
42、通过人工测量获取并统计测量面内的部分裂缝数据；
43、利用激光扫描仪对露头进行连续扫描，获取网格化的三维激光点云数据体；
44、网格化的三维激光点云数据体结合人工测量的部分裂缝数据，融合纠错获取所有裂缝参数。
45、本专利技术的技术效果和优点：
46、本专利技术是采用野外露头裂缝人工实测和三维激光点云数据扫描技术相结合的方式，对露头目标构造部位的裂缝进行精细扫描和定量解释，利用岩石声发射古构造应力测试，建立有限元分析模型并进行构造应力场数值模拟，以约束、校正裂缝人工实测和三维激光扫描解释结果，进而建立露头裂缝的发育模型，通过与井下油气藏构造样式进行类比，可用于预测井下储层裂缝的空间分布。
47、应用本专利技术，在钻井少、地震分辨率低、井下裂缝难于直接测量的情况下，可全面直观地获得井下储层裂缝的空间分布规律。与传统方法相比，具有易操作、数据量大、定量化、实用性强和可靠性高等特点，能够深层次分析裂缝空间分布规律和形成机制，使井下储层裂缝预测更为准确可靠，进而明确优质储层的分布。使用该本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于三维激光点云数据的露头裂缝建模方法，其特征在于，所述方法包括，
2.根据权利要求1所述的一种基于三维激光点云数据的露头裂缝建模方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的一种基于三维激光点云数据的露头裂缝建模方法，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的一种基于三维激光点云数据的露头裂缝建模方法，其特征在于，所述获取裂缝参数，包括，
5.根据权利要求4所述的一种基于三维激光点云数据的露头裂缝建模方法，其特征在于，所述通过人工测量获取并统计测量面内的所有裂缝数据包括，
6.根据权利要求4所述的一种基于三维激光点云数据的露头裂缝建模方法，其特征在于，所述利用激光扫描仪对露头进行连续扫描，获取网格化的三维激光点云数据体，包括，
7.根据权利要求4所述的一种基于三维激光点云数据的露头裂缝建模方法，其特征在于，所述网格化的三维激光点云数据体结合人工测量的所有裂缝数据，获取裂缝参数，包括，
8.根据权利要求1所述的一种基于三维激光点云数据的露头裂缝建模方法，其特征在于，所述确定岩石样品的最大古构造应
9.根据权利要求1所述的一种基于三维激光点云数据的露头裂缝建模方法，其特征在于，所述构造应力场数值模拟，包括，
10.根据权利要求1所述的一种基于三维激光点云数据的露头裂缝建模方法，其特征在于，所述应力场数值模拟结合所述裂缝参数，构建露头数字化裂缝模型，包括，
11.一种基于三维激光点云数据的露头裂缝建模装置，其特征在于，所述装置包括，
12.根据权利要求11所述的一种基于三维激光点云数据的露头裂缝建模装置，其特征在于，所述获取模块所执行的步骤，包括，
...【技术特征摘要】
1.一种基于三维激光点云数据的露头裂缝建模方法，其特征在于，所述方法包括，
2.根据权利要求1所述的一种基于三维激光点云数据的露头裂缝建模方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的一种基于三维激光点云数据的露头裂缝建模方法，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的一种基于三维激光点云数据的露头裂缝建模方法，其特征在于，所述获取裂缝参数，包括，
5.根据权利要求4所述的一种基于三维激光点云数据的露头裂缝建模方法，其特征在于，所述通过人工测量获取并统计测量面内的所有裂缝数据包括，
6.根据权利要求4所述的一种基于三维激光点云数据的露头裂缝建模方法，其特征在于，所述利用激光扫描仪对露头进行连续扫描，获取网格化的三维激光点云数据体，包括，
7.根据权利要求4所述的一种基于三维激光点...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯庆付，张荣虎，侯秀林，王珂，李思洋，曾庆鲁，王俊鹏，智凤琴，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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