CN103382838A - 一种基于压裂地质体可压性的储层分析方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于压裂地质体可压性的储层分析方法及装置，通过地震资料、测井资料及关键井预处理结果来计算各个测试点的可压性值，根据各测试点的可压性值构造可压性地质体的三维分布模型，并可根据该模型进行压裂效果预测、产能分析等储层分析，还可根据该模型优化射孔层段的选择，达到了钻井前储层分析的目的，并根据储层分析使钻井工程更加合理化，提高了钻井工程的产能和工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及地质勘探技术领域，特别是一种基于压裂地质体可压性的储层分析方法及装置。
背景技术
我国页岩气、煤层气、致密气等非常规油气藏分布广泛，远景储量大，高效开发此类油气藏是石油领域长期关注的焦点。非常规油气藏具有低孔低渗的特点，高效开发此类非常规油气藏需要大规模的压裂作业，旨在使储层形成多条甚至网状裂缝，从而改善油气运移条件。
储层可压裂性是指储层岩体在水力压裂中具有能够被有效压裂从而增产的能力的性质。目前，可压裂性的研究尚处于探索阶段。开展储层岩体可压裂性的研究，旨在整体评价岩体的可压性三维分布。地震资料和测井资料能提供较为详细的地层信息，尤其是微地震裂缝监测技术能监测水力裂缝扩展过程中的岩体的动态响应，为评价裂缝分布提供了较为直观的手段。依据地震资料和测井资料所提供的地层数据，结合关键井所提供的准确信息，综合评价出影响该地层岩体的可压性指标的主导因素，如何建立合理的可压性评价模型，构建可压性三维分布图，是储层改造的瓶颈。依据压裂地质体可压性三维分布模型，可定性的对储层压裂效果、储层改造体积、初始产能等进行预测，可有效避免完井过程中储层改造的盲目性和局限性。但现有技术中并没有可压性三维分布模型的构建方法，因而也无法定性的对储层压裂效果、储层改造体积、初始产能等进行预测，无法有效避免玩井过程中储层改造的盲目性和局限性。
发明内容
为克服现有技术中存在的问题，本发明提供一种基于压裂地质体可压性的储层分析方法及装置，先建立压裂地质体可压性三维分布模型，再根据该模型进行储层分析，以实现钻井工程合理化，提高钻井工程的产能和工作效率的目的。
为达到上述目的，本发明一方面提供了一种基于压裂地质体可压性的储层分析方法，包括：
根据地震资料、测井资料及关键井预处理结果，获取所述压裂地质体的可压性参数；所述可压性参数包括：岩石脆度、地应力、弹性特征、断裂韧性、天然裂缝密度及天然裂缝产状；
将所述可压性参数进行极差变换，得到与所述可压性参数对应的标准值；
通过层次分析法计算所述可压性参数的权重值；
将所述压裂地质体各个测试点对应的所述标准值和所述权重值加权求和，得到所述各个测试点的可压性值；
根据所述各个测试点的可压性值构建所述压裂地质体的可压性三维分布模型；
根据所述可压性三维分布模型进行储层分析。
可选的，所述储层分析至少包括：压裂效果分析、储层改造预测、产能预测及射孔层段选择；
其中，所述压裂效果分析包括：根据所述可压性三维分布模型，计算储层被压裂后的裂缝网络复杂度；
所述储层改造预测包括：根据所述可压性三维分布模型，预测储层改造的体积；
所述产能预测包括：根据所述可压性三维分布模型，预测初始产能和累计产能；
所述射孔层段选择包括：根据所述可压性三维分布模型优选射孔层段。
可选的，所述可压性参数中，所述地应力为三向地应力的大小和方向值，具体包括一个垂向主应力和两个水平主应力。
可选的，所述的可压性三维分布模型是指所述可压裂地质体的可压性值在三维空间里的分布。
本发明另外提供了一种基于压裂地质体可压性的储层分析装置，包括：
可压性参数获取单元，用于根据地震资料、测井资料及关键井预处理结果，获取所述压裂地质体的可压性参数；所述可压性参数包括：岩石脆度、地应力、弹性特征、断裂韧性、天然裂缝密度及天然裂缝产状；
标准值计算单元，用于将所述可压性参数进行极差变换，得到与所述可压性参数对应的标准值；
权重值计算单元，用于通过层次分析法计算所述可压性参数的权重值；
可压性值计算单元，用于将所述压裂地质体各个测试点对应的所述标准值和所述权重值加权求和，得到所述各个测试点的可压性值；
模型构建单元，用于根据所述各个测试点的可压性值及其相应的坐标构建所述压裂地质体的可压性三维分布模型；
储层分析单元，用于根据所述可压性三维分布模型进行储层分析。
可选的，所述储层分析单元包括：压裂效果分析、储层改造预测、产能预测及射孔层段选择；
压裂效果分析子单元，用于根据所述可压性三维分布模型，计算储层被压裂后的裂缝网络复杂度；
储层改造预测子单元，用于根据所述可压性三维分布模型，预测储层改造的体积；
产能预测子单元，用于根据所述可压性三维分布模型，预测初始产能和累计产能；
射孔层段选择子单元，用于根据所述可压性三维分布模型，优选射孔层段。
可选的，所述可压性参数中，所述地应力为三向地应力的大小和方向值，具体包括一个垂向主应力和两个水平主应力。
可选的，所述的可压性三维分布模型是指所述可压裂地质体的可压性值在三维空间里的分布。
本发明提供一种基于压裂地质体可压性的储层分析方法及装置，通过地震资料、测井资料及关键井预处理结果来计算各个测试点的可压性值，根据各测试点的可压性值构造可压性地质体的三维分布模型，并根据该模型进行压裂效果、产能等分析，并可根据该模型优化射孔层段的选择，达到了钻井前储层分析的目的，并根据储层分析使钻井工程更加合理化，提高了钻井工程的产能和工作效率。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中：
图1为本发明一种基于压裂地质体可压性的储层分析方法的流程图；
图2为本发明一种基于压裂地质体可压性的储层分析装置的结构图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
现有技术通过地震资料、测井资料及关键井预处理结果等信息，直接进行储层分析，在设计好的井型中选择可压性较高的层段进行储层改造。然而该种方法所选择出的高可压性层段受井筒的制约，不能较大范围的沟通到其他具有高可压性的储集空间。于是本申请提出了一种新的储层分析方法，该方法先通过现有技术资料构造压裂地质体的可压性三维分布模型，然后根据该模型进行压裂效果、产能等分析，以达到了钻井前储层分析目的，实现了钻井工程的合理化，提高了钻井工程的产能和工作效率。
以下通过具体实施例来进行说明：
实施例一
如图1所示，为本发明一种基于压裂地质体可压性的储层分析方法的流程图，包括以下步骤：
步骤101，根据地震资料、测井资料及关键井预处理结果，获取所述压裂地质体的可压性参数；所述可压性参数包括：岩石脆度、地应力、弹性特征、断裂韧性、天然裂缝密度及天然裂缝产状；
下面将上述各可压性参数进行详细说明：
其中，岩石脆度是指可压性地质体的可压裂的难易度，即，脆度越高，压裂形成的裂缝网络越复杂，可压性就越高。
地应力为三向地应力的大小和方向值，具体包括一个垂向主应力和两个水平主应力。当垂向主应力小于两个水平主应力时，岩石中易形成水平裂缝。当垂向主应力大于水平主应力时，易形成垂直裂缝。高水平地应力差易形成主裂缝，低水平应力差易形成辐射状裂缝。
弹性参数是表征岩石发现变形的能力，高弹性模量易形成窄而长的水力裂缝，宽弹性模量易形成宽而短的水力裂缝。
断裂韧性是指可压性地质体断裂的难易度，断裂韧性越低，水力裂缝越易于扩展。
天然裂缝的存在降低了岩石的抗张强度，储层天然裂缝越发育，可压性越高；
水力裂缝与天然裂缝夹角为逼近角。高逼近角时，水力裂缝易穿透天然裂缝；低逼近角时，水力裂缝易沿着天然裂缝扩展。
当然，影响压裂地质体可压性的参数还包括其他值，但影响最大的主要包括以上所述的六个参数，对于本领域技术人员所熟知的其它参数，再次不再一一赘述。
需要说明的是，上述6个可压性参数分别有大量参数值，下述步骤102-103只对一个测试点的6个可压性参数进行说明。
步骤102，将所述可压性参数进行极差变换，得到与所述可压性参数对应的标准值；
上述6个可压性参数值的单位和量纲均不相同，因而需要首先将得到的6个可压性参数值进行极差变化，得到6个标准值。
步骤103，通过层次分析法计算所述可压性参数的权重值；
上述6个可压性参数值虽然变化成了同单位同量纲的标准值，但对于可压性的影响仍然不能直接由数值表示出来，因而需要进一步采用层次分析法确定不同因素对可压性影响的权重。
步骤104，将所述压裂地质体各个测试点对应的所述标准值和所述权重值加权求和，得到所述各个测试点的可压性值；
得到同单位同量纲的6个标准值以及各个标准值对应的权重之后，将各个标准值乘以相应的权重值再求和，得到可压性值。
步骤105，根据所述各个测试点的可压性值构建所述压裂地质体的可压性三维分布模型；
该可压性三维分布模型是指所述可压裂地质体的可压性值在三维空间里的分布。
步骤106，根据所述可压性三维分布模型进行储层分析；
可选的，在所述可压性三维分布模型中进行可压性的线性插值，从而得到可压性分布函数，获取到的可压性分布函数记为φ=φ(x,y,z)，以便于后续储层分析过程中进行计算。
储层分析包括：压裂效果分析、储层改造预测、产能预测及射孔层段选择；
其中，压裂效果分析是根据所述可压性三维分布模型，计算储层被压裂后的裂缝网络复杂度；
根据该被压裂后的裂缝网络复杂度，可以判断该处是否适合施工，及施工后的井型该如何设计。如不适合施工，即可换其他地段。
储层改造预测包括根据所述可压性三维分布模型，预测储层改造的体积；
根据上述模型，可在施工前即计算出储层改造的体积。
所述产能预测包括：根据所述可压性三维分布模型，预测初始产能和累计产能；
在施工前计算出初始产能和累计产能后，可以据此判断是否在此进行钻井。如计算出来的产能过大或过小，可以选择是否开采，还可以据此做好充分的施工前准备工作。
射孔层段选择是根据所述可压性三维分布模型优选射孔层段。
实施例二
如图2所示，为本发明一种基于压裂地质体可压性的储层分析装置的结构图，包括：
可压性参数获取单元201，用于根据地震资料、测井资料及关键井预处理结果，获取所述压裂地质体的可压性参数；所述可压性参数包括：岩石脆度、地应力、弹性特征、断裂韧性、天然裂缝密度及天然裂缝产状；
下面将上述各可压性参数进行详细说明：
其中，岩石脆度是指可压性地质体的可压裂的难易度，即，脆度越高，压裂形成的裂缝网络越复杂，可压性就越高。
地应力为三向地应力的大小和方向值，具体包括一个垂向主应力和两个水平主应力。当垂向主应力小于两个水平主应力时，岩石中易形成水平裂缝。当垂向主应力大于水平主应力时，易形成垂直裂缝。高水平地应力差易形成主裂缝，低水平应力差易形成辐射状裂缝。
弹性参数是表征岩石发现变形的能力，高弹性模量易形成窄而长的水力裂缝，宽弹性模量易形成宽而短的水力裂缝。
断裂韧性是指可压性地质体断裂的难易度，断裂韧性越低，水力裂缝越易于扩展。
天然裂缝的存在降低了岩石的抗张强度，储层天然裂缝越发育，可压性越高；
水力裂缝与天然裂缝夹角为逼近角。高逼近角时，水力裂缝易穿透天然裂缝；低逼近角时，水力裂缝易沿着天然裂缝扩展。
当然，影响压裂地质体可压性的参数还包括其他值，但影响最大的主要包括以上所述的六个参数，对于本领域技术人员所熟知的其它参数，再次不再一一赘述。
需要说明的是，上述6个可压性参数分别有大量参数值，下述步骤102-103只对一个测试点的6个可压性参数进行说明。
标准值计算单元202，用于将所述可压性参数进行极差变换，得到与所述可压性参数对应的标准值；
上述6个可压性参数值的单位和量纲均不相同，因而需要首先将得到的6个可压性参数值进行极差变化，得到6个标准值。
权重值计算单元203，用于通过层次分析法计算所述可压性参数的权重值；
上述6个可压性参数值虽然变化成了同单位同量纲的标准值，但对于可压性的影响仍然不能直接由数值表示出来，因而需要进一步采用层次分析法确定不同因素对可压性影响的权重。
可压性值计算单元204，用于将所述压裂地质体各个测试点对应的所述标准值和所述权重值加权求和，得到所述各个测试点的可压性值；
得到同单位同量纲的6个标准值以及各个标准值对应的权重之后，将各个标准值乘以相应的权重值再求和，得到可压性值。
模型构建单元205，用于根据所述各个测试点的可压性值及其相应的坐标构建所述压裂地质体的可压性三维分布模型；
可选的，所述的可压性三维分布模型是指所述可压裂地质体的可压性值在三维空间里的分布。
储层分析单元206，用于根据所述可压性三维分布模型进行储层分析；
可选的，可以预先所述可压性三维分布模型中进行可压性的线性插值，从而得到可压性分布函数，获取到的可压性分布函数记为φ=φ(x,y,z)，以便于后续储层分析过程中进行计算。
该储层分析单元包括：
压裂效果分析子单元2061，用于根据所述可压性三维分布模型，计算储层被压裂后的裂缝网络复杂度；
其中，压裂效果分析是根据所述可压性三维分布模型，计算储层被压裂后的裂缝网络复杂度；
根据该被压裂后的裂缝网络复杂度，可以判断该处是否适合施工，及施工后的井型该如何设计。如不适合施工，即可换其他地段。
储层改造预测子单元2062，用于根据所述可压性三维分布模型，预测储层改造的体积；
储层改造预测包括根据所述可压性三维分布模型，预测储层改造的体积；
根据上述模型，可在施工前即计算出储层改造的体积。
产能预测子单元2063，用于根据所述可压性三维分布模型，预测初始产能和累计产能；
所述产能预测包括：根据所述可压性三维分布模型，预测初始产能和累计产能；
在施工前计算出初始产能和累计产能后，可以据此判断是否在此进行钻井。如计算出来的产能过大或过小，可以选择是否开采，还可以据此做好充分的施工前准备工作。
射孔层段选择子单元2064，用于根据所述可压性三维分布模型，优选射孔层段。
射孔层段选择是根据所述可压性三维分布模型优选射孔层段。
本发明所提供的基于压裂地质体可压性的设计方法及装置，通过地震资料、测井资料及关键井预处理结果来计算各个测试点的可压性值，根据各测试点的可压性值构造可压性地质体的三维分布模型，并根据该模型进行压裂效果、产能等分析，并可根据该模型优化射孔层段的选择，达到了钻井前储层分析的目的，并根据储层分析使钻井工程更加合理化，提高了钻井工程的产能和工作效率。
本领域一般技术人员在此设计思想之下所做任何不具有创造性的改造，均应视为在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种基于压裂地质体可压性的储层分析方法，其特征在于，包括：
根据地震资料、测井资料及关键井预处理结果，获取所述压裂地质体的可压性参数；所述可压性参数包括：岩石脆度、地应力、弹性特征、断裂韧性、天然裂缝密度及天然裂缝产状；
将所述可压性参数进行极差变换，得到与所述可压性参数对应的标准值；
通过层次分析法计算所述可压性参数的权重值；
将所述压裂地质体各个测试点对应的所述标准值和所述权重值加权求和，得到所述各个测试点的可压性值；
根据所述各个测试点的可压性值构建所述压裂地质体的可压性三维分布模型；
根据所述可压性三维分布模型进行储层分析。
2.如权利要求1所述的基于压裂地质体可压性的储层分析方法，其特征在于：所述储层分析包括：压裂效果分析、储层改造预测、产能预测及射孔层段选择；
其中，所述压裂效果分析包括：根据所述可压性三维分布模型，计算储层被压裂后的裂缝网络复杂度；
所述储层改造预测包括：根据所述可压性三维分布模型，预测储层改造的体积；
所述产能预测包括：根据所述可压性三维分布模型，预测初始产能和累计产能；
所述射孔层段选择包括：根据所述可压性三维分布模型优选射孔层段。
3.如权利要求1所述的基于压裂地质体可压性的储层分析方法，其特征在于：所述可压性参数中，所述地应力为三向地应力的大小和方向值，具体包括一个垂向主应力和两个水平主应力。
4.如权利要求1所述的基于压裂地质体可压性的储层分析方法，其特征在于：所述的可压性三维分布模型是指所述可压裂地质体的可压性值在三维空间里的分布。
5.一种基于压裂地质体可压性的储层分析装置，其特征在于，包括：
可压性参数获取单元，用于根据地震资料、测井资料及关键井预处理结果，获取所述压裂地质体的可压性参数；所述可压性参数包括：岩石脆度、地应力、弹性特征、断裂韧性、天然裂缝密度及天然裂缝产状；
标准值计算单元，用于将所述可压性参数进行极差变换，得到与所述可压性参数对应的标准值；
权重值计算单元，用于通过层次分析法计算所述可压性参数的权重值；
可压性值计算单元，用于将所述压裂地质体各个测试点对应的所述标准值和所述权重值加权求和，得到所述各个测试点的可压性值；
模型构建单元，用于根据所述各个测试点的可压性值及其相应的坐标构建所述压裂地质体的可压性三维分布模型；
储层分析单元，用于根据所述可压性三维分布模型进行储层分析。
6.如权利要求5所述的基于压裂地质体可压性的储层分析装置，其特征在于：所述储层分析单元包括：
压裂效果分析子单元，用于根据所述可压性三维分布模型，计算储层被压裂后的裂缝网络复杂度；
储层改造预测子单元，用于根据所述可压性三维分布模型，预测储层改造的体积；
产能预测子单元，用于根据所述可压性三维分布模型，预测初始产能和累计产能；
射孔层段选择子单元，用于根据所述可压性三维分布模型，优选射孔层段。
7.如权利要求5所述的基于压裂地质体可压性的储层分析装置，其特征在于：所述可压性参数中，所述地应力为三向地应力的大小和方向值，具体包括一个垂向主应力和两个水平主应力。
8.如权利要求5所述的基于压裂地质体可压性的储层分析装置，其特征在于：所述的可压性三维分布模型是指所述可压裂地质体的可压性值在三维空间里的分布。
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