申请/专利权人：中国地质大学(武汉)

申请日：2022-04-26

公开（公告）日：2024-04-19

公开（公告）号：CN114755310B

主分类号：G01N29/14

分类号：G01N29/14;G01N29/04;G01N29/07;G01N3/08;G01N3/24;G01D21/02;G06F17/10

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.19#授权;2022.08.02#实质审查的生效;2022.07.15#公开

摘要：本发明涉及油气田勘探开发领域，尤其是一种裂缝性储层岩石力学层演变规律预测方法。通过岩心实验、测井计算与地震反演，建立完整岩石力学参数三维非均质模型；通过野外观测，建立三维裂缝离散网络地质力学模型；通过数值模拟分析裂缝参数对裂缝性岩体力学参数大小及其各向异性的影响；结合储层裂缝参数与岩石力学参数、应力场之间的关系，逐次循环模拟不同时期的古应力场、不同时期裂缝的密度与产状，解译构造因素控制下岩石力学层的迁移规律。本发明专利从物理模拟与数值模拟的角度提出了一种裂缝性储层岩石力学层演变规律预测方法，对裂缝性储层岩石力学性质演变规律预测、裂缝成因机制分析等方面有一定的参考意义。

主权项：1.一种裂缝性储层岩石力学层演变规律预测方法，实现的步骤如下：第一步采用地质分析与流体地球化学方法确定构造裂缝形成时期，设定储层裂缝活动的期次为N；第二步选取裂缝不发育的岩样开展岩石声发射实验，确定构造裂缝形成时期的古今应力大小；用声发射仪测出岩石受载过程中岩石内部发出的声波信号，根据凯塞尔效应原理，当岩石所受应力达到它历史上所受的最大应力时，岩石产生的声波信号将突然变大，据此确定岩石在地下所受的地应力值；第三步在单轴压缩实验、三轴压缩实验及测井资料计算的基础上，通过岩石力学参数的单轴-三轴和动态-静态校正，确定裂缝不发育的完整岩石的力学参数；以测井资料解释的岩石力学参数为约束，采用井震结合方法或者相属性建模的方法反演确定裂缝不发育的完整岩石力学参数的三维非均质性，建立完整岩石力学参数三维非均质模型；第四步通过野外裂缝观测建立三维裂缝离散网络模型，结合完整岩石力学参数大小，通过裂缝面力学实验，建立裂缝面法向刚度系数、剪切刚度系数与法向应力间的数学模型；通过计算机编程将数学模型编入三维裂缝离散网络数值模拟程序中，设置软件在每次模拟中多次调整不同正应力条件下对应的裂缝面法向和剪切刚度数值，实现了在裂缝性岩体数值模拟中，采用自定义的裂缝面变形本构模型，描述裂缝面的变形特征，建立包含裂缝力学特征的三维裂缝离散网络地质力学模型；第五步通过离散元数值模拟，建立裂缝参数与岩体等效力学参数数学模型，所述的裂缝参数包括裂缝密度、裂缝方位、裂缝夹角；所述的岩体等效力学参数是指能够产生与裂缝性岩体相同变形效果与破裂过程的岩石力学参数大小；通过等效力学参数，将离散裂缝网络模型转换为适用于宏观应力场模拟的连续有限元模型；第六步基于岩石力学参数的单轴-三轴和动态-静态校正与完整岩石力学参数三维非均质模型，建立裂缝不发育情况下，岩石力学层三维模型，采用该岩石力学层三维模型预测第1期古应力场与构造裂缝三维分布；第七步在岩石力学层建模的基础上，建立适用于宏观应力场模拟的有限元模型，以构造裂缝形成时期的古应力大小为约束，得到适用于预测第1期裂缝的古构造应力场；第八步利用构造裂缝与岩石力学参数之间的数学模型，结合适用于预测第1期裂缝的古构造应力场，预测第1期裂缝的密度、方位；在三维应力场中，依据裂缝产状与岩石力学参数、应力场之间的计算模型预测裂缝的产状；依据裂缝密度与岩石力学参数、应力场之间的计算模型，预测裂缝密度三维分布；第九步依据构造裂缝与岩石力学参数之间的数学模型，结合第1期裂缝密度、方位，建立适用于预测下一期裂缝参数预测的岩石力学层模型，循环第七步、第八步，实现N期次古应力场与相应期次的裂缝参数定量预测，依据构造裂缝与岩石力学参数之间的数学模型，实现裂缝性储层岩石力学层演变规律预测。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国地质大学(武汉) 一种裂缝性储层岩石力学层演变规律预测方法

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