【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及油气田勘探开发，尤其是涉及一种用于反演走滑断裂形成期构造应力的方法及系统。
技术介绍
1、在油气田勘探开发过程中，古构造应力的相对大小和方向对于古构造演化分析、构造裂缝预测等至关重要。
2、现有的确定古构造应力场大小和方向的方法主要有两大类，分别为：根据野外露头观察、测量和统计；以及，基于室内实验确定古构造应力状态。野外主要通过观察测量断层断面上的擦痕线理、张节理、剪节理以及褶皱的产状来反演古应力状态。室内试验主要是对镜下微观变形构造进行统计分析或通过岩心样品进行声发射实验来反演古应力状态。然而，野外露头反演古应力需要大量的实地测量数据，室内试验需要一定量的岩心样品，而且这两类方法只能得到古应力的一个或两个分量的相对大小和方向，实际应用过程中准确度有限且成本较高。
3、因此，现有技术需要提供一种利用少量实地测试数据来准确、低成本地测量走滑断裂形成期的三向古构造应力的方案。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于，针对目前断裂形成期构造应力反演方法精度有限且成本较高的问题，需要提供一种走滑断裂形成期构造应力反演方法，从而能够定量反演走滑断裂形成期三轴应力状态。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种用于反演走滑断裂形成期构造应力的方法，包括：根据待研究工区的资料，确定当前工区的走滑断裂形成期并构建三维地质模型；根据当前工区资料，为所述三维地质模型中的各单元进行岩石力学参数赋值，并将三维岩石力学模型进行网格化处理；根据不同
3、优选地，在根据不同力学性质裂缝与构造应力之间的关系，确定用于反演古构造应力的约束条件，并基于所述约束条件，对三维岩石力学网格模型进行古构造应力反演的步骤中，包括：分别建立针对剪裂缝、张裂缝和压性缝的构造应力指标表达式，从而根据不同力学性质裂缝的构造应力指标的均值建立裂缝综合约束指标表达式；采用蒙特卡洛随机模拟法给定走滑断裂形成期的边界应力状态，基于此，以所述裂缝综合约束指标表达式作为目标函数，采用三维迭代边界元法模拟全局应力分布；对比每次模拟的裂缝综合约束指标，在所述裂缝综合约束指标的值最小时，将当前对模型施加的应力相对参数和方向作为与走滑断裂形成期的应力状态相一致的反演结果。
4、优选地，所述剪裂缝的构造应力指标表达式、张裂缝的构造应力指标表达式、压性缝的构造应力指标表达式、以及所述裂缝综合约束指标表达式分别为：
5、
6、
7、
8、c＝(cs+ce+cp)/3
9、其中，cs、ce和cp分别表示剪裂缝、张裂缝和压性缝的构造应力指标，c表示裂缝综合约束指标，分别表示最大主应力和最小主应力，表示不同力学性质裂缝的缝面法向矢量，表示岩石的内摩擦角。
10、优选地，在根据反演得到的应力相对参数和方向，获得所述走滑断裂形成期下的构造应力状态的步骤中，包括：根据反演得到的应力相对参数，确定当前工区的应力模式；根据研究工区岩石样品的钻井资料和古生物化石资料，将上覆地层重力产生的应力确定为走滑断裂形成期的垂向主应力；根据不同应力模式对应的应力相对参数与构造应力之间的关系，结合待研究工区岩石样品的声发射实验和所述垂向主应力，确定水平方向的最大主应力和最小主应力。
11、优选地，所述不同应力模式对应的应力相对参数与构造应力之间的关系利用如下表达式表示：
12、
13、
14、
15、其中，σ1、σ2和σ3分别为最大主应力、中间主应力和最小主应力，r表示不同应力模式的应力相对参数，其中，r1表示正断层的应力相对参数，r2表示走滑断层的应力相对参数，r3表示逆断层的应力相对参数。
16、优选地，所述上覆地层重力产生的应力，采用如下方式中的一种来得到：依据待研究工区的现今构造特征，确定地层剥蚀量，恢复走滑断裂形成期上覆地层的古构造特征，从而获得走滑断裂形成期上覆地层重力而产生的应力；或者利用待研究工区的古生物资料，确定走滑断裂形成期上覆地层是否遭受剥蚀，若为标准古生物化石连续发育，则表明地层为连续沉积，从而确定当前连续沉积状态下的上覆地层重力所产生的应力。
17、优选地，在确定当前工区的走滑断裂形成期的过程中，采用如下方式中的一种来得到：根据待研究工区的构造背景，分析断层的滑移距离，从而评价不同构造演化期的活化强度，继而确定走滑断裂形成期；通过待研究工区的断裂充填物地球化学特征，确定走滑断裂形成期；通过待研究工区的走滑主位移带上覆地层中雁列断层和走滑断裂切割构造-沉积地质体特征，辅助确定走滑断裂形成时期。
18、优选地，在根据当前工区资料，为所述三维地质模型中的各单元进行岩石力学参数赋值的步骤中，包括：利用待研究工区的偶极子声波测井资料，获得待研究工区的动态岩石力学参数；通过待研究工区的岩石样品的三轴岩石力学实验，获得待研究工区的静态岩石力学参数；建立所述动态岩石力学参数与所述静态岩石力学参数之间的转换关系，基于此，确定地质模型的岩石力学参数，从而完成对模型各单元的岩石力学参数的赋值。
19、优选地，所述工区资料包括但不限于：地震资料、岩心观察资料、成像测井资料、力学实验资料、钻井资料和地质认识资料。
20、另一方面，本专利技术实施例提供了一种用于反演走滑断裂形成期构造应力的系统，包括：地质模型构建模块，其配置为根据待研究工区的资料，确定当前工区的走滑断裂形成期并构建三维地质模型；岩石力学模型构建模块，其配置为根据当前工区资料，为所述三维地质模型中的各单元进行岩石力学参数赋值，并将三维岩石力学模型进行网格化处理；应力特征反演模块，其配置为根据不同力学性质裂缝与构造应力之间的关系，确定用于反演古构造应力的约束条件，并基于所述约束条件，对三维岩石力学网格模型进行古构造应力反演；构造应力生成模块，其配置为根据反演得到的应力相对参数和方向，获得所述走滑断裂形成期下的构造应力状态。
21、与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：
22、本专利技术提出了一种用于反演走滑断裂形成期构造应力的方法及系统。该方法及系统提供了走滑断裂形成期构造应力反演预测方案，具有成本低且实用性强的优势，所得走滑断裂形成期应力的大小和方向，可以用来开展走滑断裂形成过程中伴生构造裂缝分布预测，为后续断控裂缝型油藏勘探开发提供依据。这样，本专利技术能够定量反演走滑断裂形成期三轴古构造应力状态。
23、本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种用于反演走滑断裂形成期构造应力的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据不同力学性质裂缝与构造应力之间的关系，确定用于反演古构造应力的约束条件，并基于所述约束条件，对三维岩石力学网格模型进行古构造应力反演的步骤中，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述剪裂缝的构造应力指标表达式、张裂缝的构造应力指标表达式、压性缝的构造应力指标表达式、以及所述裂缝综合约束指标表达式分别为：
4.根据权利要求1～3中任一项所述的方法，其特征在于，在根据反演得到的应力相对参数和方向，获得所述走滑断裂形成期下的构造应力状态的步骤中，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述不同应力模式对应的应力相对参数与构造应力之间的关系利用如下表达式表示：
6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述上覆地层重力产生的应力，采用如下方式中的一种来得到：
7.根据权利要求1～6中任一项所述的方法，其特征在于，在确定当前工区的走滑断裂形成期的过程中，采用如下方式中的一种来得到
8.根据权利要求1～7中任一项所述的方法，其特征在于，在根据当前工区资料，为所述三维地质模型中的各单元进行岩石力学参数赋值的步骤中，包括：
9.根据权利要求1～8中任一项所述的方法，其特征在于，所述工区资料包括但不限于：地震资料、岩心观察资料、成像测井资料、力学实验资料、钻井资料和地质认识资料。
10.一种用于反演走滑断裂形成期构造应力的系统，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种用于反演走滑断裂形成期构造应力的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据不同力学性质裂缝与构造应力之间的关系，确定用于反演古构造应力的约束条件，并基于所述约束条件，对三维岩石力学网格模型进行古构造应力反演的步骤中，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述剪裂缝的构造应力指标表达式、张裂缝的构造应力指标表达式、压性缝的构造应力指标表达式、以及所述裂缝综合约束指标表达式分别为：
4.根据权利要求1～3中任一项所述的方法，其特征在于，在根据反演得到的应力相对参数和方向，获得所述走滑断裂形成期下的构造应力状态的步骤中，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述不同应力模式对应的应力相对...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵展，夏东领，刘坤岩，彭守涛，石铄，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。