CN102788994A - 一种储层裂缝的确定方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种储层裂缝的确定方法，包括：根据实际地震资料类型对实际地震资料进行多种方法裂缝预测分析，获取储层裂缝属性及分布；利用实际地质参数进行正演及FMI资料，比对储层裂缝分布,获取匹配度及吻合度；根据匹配度及吻合度从多种裂缝预测分析方法中优选选取一种最佳裂缝分析方法.根据优选出的裂缝分析方法,解释实际地震资料,确定储层裂缝。本发明解决了准确获取储层裂缝发育参数的问题。有效预测裂缝储层的裂缝方向和密度，为研究裂缝型储层提供了可靠的依据；为裂缝型储层的油气田开发方案设计等工作提供依据和指明方向，减少了勘探开发的风险和成本。

Description

一种储层裂缝的确定方法

技术领域

本发明涉及石油勘探领域，应用于储层预测技术，特别涉及一种储层裂缝发育特性的确定方法。 

背景技术

随着石油天然气资源的开发利用，常规孔隙性油气藏储量日益减少，开发难度逐渐增大，石油与天然气勘探方向已经逐渐由浅部转向深部、由常规油气藏转向特殊油气藏。国外一些盛产石油的国家也逐渐重视致密低渗透岩石中裂缝性储层的研究。据美国能源部曾预测：在2010年前，约20％的天然气将产自碳酸盐岩和致密砂岩等裂缝性储层；在2030年以前，美国国内一半以上的天然气产量将来自低渗透的裂缝性储层。在国内，今后一段时期内，致密储层中的裂缝性油气藏已经成为主要的勘探开发目标。目前在四川、华北、长庆、塔里木、克拉玛依、胜利、吉林、辽河、青海、玉门等许多油田都发现了裂缝性油气田。裂缝性油气藏的储集体几乎都是致密岩体，其共同的特点是基质孔隙度和渗透率都很低，如四川油气的主要产层——二叠茅口组灰岩，其基质孔隙度大多低于1%，基质渗透率甚至小于0.1×10³μm²。在这样致密的岩体中，如果没有裂缝的储集和导流作用，不可能形成有效的油气藏和高产油气流。因此，如何能有效确定地质结构的孔隙、裂缝成为了石油储层开采的重要问题，针对以上问题，现有技术中通常采用基于横波各向异性的裂缝预测、基于测井约束波阻抗反演的裂缝预测及基于相干数据体和边缘检测的裂缝预测等方法，但以上方法中基于横波各向异性的裂缝预测采集时必须能够接收到足够的广角P波至。采用多分量有井源距资料中SV波的参数反演结果估算裂缝分布特征，必须假定介质在若干深度间隔范围内是局部均匀的。因此，在裂缝发育、非均质性极强的勘探区，该方法就受到较大的限制，测井约束反演的思想是从井点局部最优达到全局最优，该方法要求 地震资料“三高”—高分辨率、高信噪比和高保真，而且要求地震子波是固定的，地层横向的变化较小，然而在实际中地震资料“三高”是不能完全保证的，同时子波和地层横向也是变化的，其运用提前很难满足。相干数据体是在一定的时窗内进行的，仅能够检测时窗内比较大的剧变点，而对地下小裂缝和微裂缝检测往往就显得乏力了，而且平均效应较大，时空对应效果较差，而且时窗的选择也很困难，太大模糊了相邻之间的差异，太小又难以计算出这种差异，这些都限制其进一步在实际中的使用。 

上述的现有技术中，由于裂缝预测过程中由于存在多种预测方式，但在不同的地质条件及测量条件下，不能确定其多种方法的优劣，从而影响到了储层裂缝解释的准确性，同时浪费了大量的计算资源。 

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明解决了多种裂缝预测方法优选的问题。 

为了解决以上技术问题，本发明提供了一种储层裂缝的确定方法，具体包括： 

一种储层裂缝的确定方法，具体包括： 

根据所述实际地震资料类型对所述实际地震资料进行多种方法裂缝预测分析，获取储层裂缝属性及分布； 

根据实际地质参数进行正演，根据比对正演模拟结果及所述储层裂缝特征，获取所述储层裂缝分布的匹配度；比对FMI资料及所述储层裂缝属性,获取所述储层裂缝属性的吻合度； 

根据所述匹配度及吻合度从所述多种方法的裂缝预测分析中优选一种裂缝分析方法，根据所述优选的裂缝分析方法,解释所述实际地震资料,确定储层裂缝。 

优选地，所述根据所述实际地震资料类型对所述实际地震资料进行多种方法裂缝预测分析，分别获取储层裂缝属性及分布,步骤具体为： 

当所述实际地震数据为叠前数据时，根据实际地震资料进行多种属性各向异性裂缝分析或基于叠前反演的应力场分析获取储层构造成因裂缝属性及 分布；当所述实际地震数据为叠后数据时，根据实际地震资料及实际地质数据进行应力场分析或协同建模叠后反演裂缝预测获取储层裂缝属性及分布。 

优选地，所述多种属性各向异性裂缝分析还包括：振幅各向异性分析、频率各向异性分析及衰减各向异性分析。 

优选地，所述应力场分析包括：常规应力场分析。 

优选地，所述根据实际地质参数进行正演步骤还包括：收集井旁的实际地质参数；根据所述实际地质参数获取地质结构和储层参数；根据所述地质结构和储层参数定义地质模型参数；根据所述地质结构参数及实际地质参数获取地质模型参数；采用波动方程正演；根据所述波动方程利用所述地质模型参数进行地震波正演模拟获取储层裂缝正演结果。 

优选地，所述比对正演模拟结果及所述储层裂缝特征,获取所述储层裂缝特征的匹配度,步骤还包括： 

将所述正演结果的裂缝特征与所述储层裂缝预测结果比对，已重叠部分为匹配分布，根据匹配分布占所述储层裂缝分布的比例获取匹配度。 

优选地，所述比对FMI资料及所述储层裂缝属性,获取所述储层裂缝属性的吻合度,步骤还包括： 

根据所述根据FMI资料获取裂缝特征，根据所述裂缝特征比对所述储层各向异性属性获取差异值，根据所述差异量值获取吻合度。 

优选地，所述根据所述匹配度及吻合度从所述多种方法预测裂缝的分析中优选一种裂缝分析方法,步骤还包括： 

根据所述匹配度从高到低得到储层多个裂缝分布特征，根据所得到的多个裂缝分布特征的吻合度选取最高吻合度的裂缝分布，并根据该分布特征从所述多种方法预测裂缝的分析中选取一种最优裂缝分析方法。 

与现有技术相比，本发明的上述实施方式具有以下优点：通过对多种裂缝预测数据的多方比对，从所中裂缝预测方法中优选出一种或多种方法，提高了储层裂缝预测的准确度，为研究裂缝型储层提供了可靠的依据，为裂缝型储层的油气田开发方案设计等工作提供依据和指明方向，减少了勘探开发的风险和成本。 

附图说明

下面结合附图对本发明的一些实施例进行说明。 

图1为本发明一种储层裂缝的确定方法示意图； 

图2为本发明实施例中方位各向异性裂缝识别方法示意图； 

图3为本发明实施例中方位各向异性椭圆拟合示意图； 

图4为本发明实施例中方位各向异性椭圆拟合标识图； 

图5为本发明实施例中应力场分析流程示意图。 

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明实施例进行描述。 

实施例 

图1是本发明一种储层裂缝的确定方法，该方法包括以下步骤： 

S101：获取储层裂缝属性及分布； 

此步骤中，根据所述实际地震资料类型对所述实际地震资料进行多种方法裂缝预测分析，获取储层裂缝属性及分布； 

并且在此步骤前还可进一步包括：接收微电阻率扫描成像FMI资料及同一测井旁的实际地震资料。具体可通过以下步骤实现：在同一测井上进行两类数据的采集，一类为测井资料，一类为地震资料，其中，测井资料可通过测井勘测直接获得，地震资料可通过井旁地震资料采集给予实现。 

在此步骤中还进一步包括：当所述实际地震数据为叠前数据时，根据实际地震资料进行多种属性各向异性裂缝分析或基于叠前反演的应力场分析获取储层构造成因裂缝属性及分布；当所述实际地震数据为叠后数据时，根据实际地震资料及实际地质数据进行应力场分析或协同建模叠后反演裂缝预测获取储层裂缝属性及分布。 

上述当所述实际地震数据为叠前数据时，根据实际地震资料进行多种裂缝各向异性分析或基于叠前反演的应力场分析获取多个储层裂缝属性及分布；通过实际地震资料进行方位各向异性椭圆拟合；以上拟合椭圆的过程具 体包括：根据实际地震资料提取道集数据；根据所述道集数据选取三个以上方位角道集；提取所述三个以上方位角道集的方位角地震属性；根据所述方位角地震属性进行方位椭圆拟合。所述道集数据可具体为CMP共中心点道集数据，从而增大数据采集的精度，其中方位角地震属性包括：振幅、层速度、时差、方位AVO梯度、方位层频率、层频率差、叠加振幅及叠加振幅方位差。所述多种属性各向异性裂缝分析还包括：振幅各向异性分析、频率各向异性分析及衰减各向异性分析。所述通过实际地震资料进行方位各向异性椭圆拟合后步骤还包括：提取所述裂缝拟合椭圆获取长轴、短轴方向矢量值及长度值信息；根据所述长轴方向矢量值确定裂缝走向，根据所述长轴及短轴长度值获取裂缝密度，并通过所述裂缝走向及裂缝密度确定裂缝属性。图2为利用叠前地震资料提取方位地震属性分析裂缝的流程图，在属性研究的基础上，进行各向异性椭圆拟合，实现对裂缝方位、裂缝密度等参数的描述，椭圆短长轴之比c/a指示裂缝密度，椭圆长轴方向指示裂缝走向，椭圆短轴方向指示裂缝法向（图3、图4）。同时根据地震扁率可以划分裂缝的级别，扁率即椭圆才长短轴之比a/c。以上过程通常可采用裂缝储层综合描述软件LD-FRSTMfracture V3.2给予实现。 

同时，还可通过应力场进行分析，所述应力场分析包括：常规应力场分析。对于常规应力场分析通常根据实际地质数据几何信息、岩性信息获取主应力方向；所述根据实际地质数据几何信息、岩性信息获取主应力方向步骤还包括：根据所述采集地层的几何信息、岩性信息获取地层面的曲率张量、变形张量和应力场张量；根据所述曲率张量、变形张量和应力场张量获取主应力方向。 

所述根据所述曲率张量、变形张量和应力场张量获取主应力方向步骤还包括：根据所述曲率张量、变形张量和应力场张量及以下公式获取主应力方向： 

$t_g\left(\mathrm{\α}\right)=\frac{{\mathrm{\σ}}_{\max }-{\mathrm{\σ}}_x}{{\mathrm{\τ}}_{\mathrm{xy}}},$ $t_g\left(\mathrm{\β}\right)=\frac{{\mathrm{\τ}}_{\mathrm{xy}}}{{\mathrm{\σ}}_{\min }-{\mathrm{\σ}}_y}$

其中， 

${\mathrm{\σ}}_{\max }=\frac{{\mathrm{\σ}}_x+{\mathrm{\σ}}_y}{2}+\sqrt{{\left(\frac{{\mathrm{\σ}}_x-{\mathrm{\σ}}_y}{2}\right)}^2+{\mathrm{\τ}}_{\mathrm{xy}}^2},$ ${\mathrm{\σ}}_{\min }=\frac{{\mathrm{\σ}}_x+{\mathrm{\σ}}_y}{2}-\sqrt{{\left(\frac{{\mathrm{\σ}}_x-{\mathrm{\σ}}_y}{2}\right)}^2+{\mathrm{\τ}}_{\mathrm{xy}}^2}$

所述采集地层的几何信息具体为：所述采集地层的地表三维坐标值u_x，u_y，u_z，其中三维坐标z向与海拔方向一致。所述岩性信息具体为：地层速度、地层密度。 

首先，应力场是指地壳中或地球体内，应力状态随空间点的变化，称为应力场，或构造应力场。应力场一般随时间变化，但在一定地质阶段相对比较稳定。研究应力场，就是研究应力分布的规律性，确定地壳上某一点或某一地区，在特定地质时代和条件下，受力作用所引起的应力方向、性质、大小以及发展演化等特征。随着地质演化，一个地区常常经受多次不同方式的地壳运动，导致同一地区内，呈现出受不同时期不同形式地应力场作用所形成的各种构造极其叠加或改造的复杂景观。因此，只有最近一期地质构造事件，未经破坏或改造，才能确切地反映这个时期的应力场，同时，地质模型的建立是做好应力场模拟的先决条件，首先将储层的目的层连同上下盖层和覆盖层作为一个岩石块体的隔离体来计算，然后从地质的角度提出构造成因，构造裂缝的特征，构造应力场的宏观特征及断层发育史。在此基础上，恢复古构造剖面图，推断地质隔离体的受力方向及大小，设定边界条件并提出反演应力场及裂缝的地质标准。但是，由于地质体是一个十分复杂的地下岩石块体，其地壳中各种地质构造形态，类型，成因是在漫长历史时期的地质演化过程中形成的，这种复杂的地质演化过程不可能恢复，只能用相对静止的观点和相对简化的方法去处理构造与古应力场的问题。考虑到储油构造中主要的一种类型是背斜构造，它是由地壳受到挤压发生弯曲，或由于基底隆起使沉积地层上拱而形成。在从历史时期的连续的接受应力而形成现代的构造体系，我们可以近似的以现在的构造应力场来作为古构造应力场的一个发展模型，来模拟在这样的应力场的条件下会导致怎样的构造裂缝体系。 

以弯曲薄板作为油层构造模拟的力学模型，用二维的方法来处理油层构造，这种方法计算方便，人工干预少，对于应力场模拟可以将边界作为自由边界处理，不需要另外考虑边界条件。该方法主要以背斜构造作为模型进行分析，得出可以用构造面上一点的最大曲率值作为该点裂缝发育程度的判据， 而以最小主曲率方向指示可能出现的张裂缝走向，这样就将构造裂缝的分布问题化为构造面的主曲率计算问题。 

设以薄板中面为z＝0的坐标面，规定按右手规则，以平行于大地坐标为X，Y坐标，以向上为正。沿X，Y正方向的位移分别为u_x，u_y，沿Z方向的位移为扰度w(x，y)。在直角坐标系中： 

a.基本方程 

直角坐标系中的变形几何方程： 

${\mathrm{\ϵ}}_x=\frac{{\∂u}_x}{\∂x},$ ${\mathrm{\ϵ}}_y=\frac{{\∂u}_y}{\∂y},$ ${\mathrm{\γ}}_{\mathrm{xy}}=(\frac{{\∂u}_x}{\∂y}+\frac{\∂u_y}{\∂x}),$ ${\mathrm{\ϵ}}_z=\frac{{\∂u}_z}{\∂z}$

${\mathrm{\γ}}_{\mathrm{xz}}=(\frac{{\∂u}_x}{\∂z}+\frac{\∂u_z}{\∂x}),$ ${\mathrm{\γ}}_{\mathrm{yz}}=(\frac{{\∂u}_z}{\∂y}+\frac{\∂u_y}{\∂z})$

u_z＝w 

由薄板理论可知，有： 

$u_x=z\frac{\∂w}{\∂x},$ $u_y=z\frac{\∂w}{\∂y}$

且有： 

${\mathrm{\ϵ}}_x=z\frac{{\∂}^{2}w}{{\∂x}^2},$ ${\mathrm{\ϵ}}_y=z\frac{{\∂}^{2}w}{{\∂y}^2},$ ${\mathrm{\γ}}_{\mathrm{xy}}=2z\frac{{\∂}^{2}w}{\∂x\∂y}$

定义曲率变形分量： 

${\mathrm{\κ}}_x=-\frac{{\∂}^{2}w}{{\∂x}^2},$ ${\mathrm{\κ}}_y=-\frac{{\∂}^{2}w}{{\∂y}^2},$ ${\mathrm{\κ}}_{\mathrm{xy}}=-\frac{{\∂}^{2}w}{\∂x\∂y}$

因此，应变分量可写为： 

ε_x＝-zκ_x，ε_y＝-zκ_y，γ_xy＝-2zκ_xy

b.物理本构关系（广义虎克定律） 

${\mathrm{\ϵ}}_x=\frac{1}{E}[{\mathrm{\σ}}_x-v({\mathrm{\σ}}_y+{\mathrm{\σ}}_z)],$ ${\mathrm{\γ}}_{\mathrm{xy}}=\frac{2(1+v)}{E}{\mathrm{\τ}}_{\mathrm{xy}}$

${\mathrm{\ϵ}}_y=\frac{1}{E}[{\mathrm{\σ}}_y-v({\mathrm{\σ}}_x+{\mathrm{\σ}}_z)],$ ${\mathrm{\γ}}_{\mathrm{xz}}=\frac{2(1+v)}{E}{\mathrm{\τ}}_{\mathrm{xz}}$

${\mathrm{\ϵ}}_z=\frac{1}{E}[{\mathrm{\σ}}_z-v({\mathrm{\σ}}_y+{\mathrm{\σ}}_x)],$ ${\mathrm{\γ}}_{\mathrm{yz}}=\frac{2(1+v)}{E}{\mathrm{\τ}}_{\mathrm{yz}}$

其逆关系为： 

σ_x＝2Gε_x+λθ，τ_xy＝Gγ_xy

σ_y＝2Gε_y+λθ，τ_yz＝Gγ_yz

σ_z＝2Gε_z+λθ，τ_xz＝Gγ_xz

θ＝ε_kk

λ，G为拉梅(Lame)常数，G也就是剪切模量(Shear modulus)，E杨氏模量(Yong modulus)。θ为体积应变。 

将前面的式代入，得到： 

${\mathrm{\σ}}_x=\frac{E}{1-v^2}({\mathrm{\ϵ}}_x+v{\mathrm{\ϵ}}_y),$ ${\mathrm{\σ}}_y=\frac{E}{1-v^2}({\mathrm{\ϵ}}_y+v{\mathrm{\ϵ}}_x),$ ${\mathrm{\τ}}_{\mathrm{xy}}=\frac{1}{G}{\mathrm{\γ}}_{\mathrm{xy}}$

因而有： 

${\mathrm{\σ}}_x=-\frac{\mathrm{Ez}}{1-v^2}({\mathrm{\κ}}_x+v{\mathrm{\κ}}_y),$ ${\mathrm{\σ}}_y=-\frac{E}{1-v^2}({\mathrm{\κ}}_y+v{\mathrm{\κ}}_x),$ ${\mathrm{\τ}}_{\mathrm{xy}}=-\frac{2}{G}{\mathrm{\κ}}_{\mathrm{xy}}=-\frac{\mathrm{Ez}}{(1+v)}{\mathrm{\κ}}_{\mathrm{xy}}$

将地层厚度t=2z代入上式，得到由曲率分量表示的地层面上的应力分量： 

${\mathrm{\σ}}_x=-\frac{\mathrm{Et}}{2(1-v^2)}({\mathrm{\κ}}_x+v{\mathrm{\κ}}_y)$ ${\mathrm{\σ}}_y=-\frac{\mathrm{Et}}{2(1-v^2)}({\mathrm{\κ}}_y+v{\mathrm{\κ}}_x),$ ${\mathrm{\τ}}_{\mathrm{xy}}=-\frac{\mathrm{Et}}{2(1+v)}{\mathrm{\κ}}_{\mathrm{xy}}$

由上式可知，当地层面向上凸时，曲率大于零，正好对应上凸地层面受拉张应力，张应力为正。 

为了与地质力学符号相符，这里采用压应力为正，张应力为负的符号约定。曲率小于零，表示地层上凸。 

求出该点的沿坐标的应力后，就可求出其主应力及其方向： 

${\mathrm{\σ}}_{\max }=\frac{{\mathrm{\σ}}_x+{\mathrm{\σ}}_y}{2}+\sqrt{{\left(\frac{{\mathrm{\σ}}_x-{\mathrm{\σ}}_y}{2}\right)}^2+{\mathrm{\τ}}_{\mathrm{xy}}^2},$ ${\mathrm{\σ}}_{\min }=\frac{{\mathrm{\σ}}_x+{\mathrm{\σ}}_y}{2}-\sqrt{{\left(\frac{{\mathrm{\σ}}_x-{\mathrm{\σ}}_y}{2}\right)}^2+{\mathrm{\τ}}_{\mathrm{xy}}^2}$

σ_max与X轴的夹角α，σ_min与X轴的夹角β： 

$t_g\left(\mathrm{\α}\right)=\frac{{\mathrm{\σ}}_{\max }-{\mathrm{\σ}}_x}{{\mathrm{\τ}}_{\mathrm{xy}}},$ $t_g\left(\mathrm{\β}\right)=\frac{{\mathrm{\τ}}_{\mathrm{xy}}}{{\mathrm{\σ}}_{\min }-{\mathrm{\σ}}_y}$

因此，若能得到地层面的扰度方程或其面上点的曲率，就可以估算其上的应力场，进而计算由此应力产生的裂缝。 

c.地层曲率的计算 

由前面理论可知，若能求出地层面的曲率分量，就可以求出其上的应力场。采用趋势面拟合方法拟合地层面的趋势函数，进而计算其上点的曲率分量。采用最小二乘法拟合趋势面。设趋势面的待定系数的函数为： 

w(x，y)＝a₀+a₁x+a₂y+a₃x²+a₄xy+a₅y²

由层面散点处的坐标值(x,y,z),，建立最小二乘方程，对一个散点： 

ε_i＝z_i-w_i(x_i，y_i) 

$\frac{{\∂\mathrm{\ϵ}}_i^2}{\∂a_j}=0;j=\mathrm{0,1,2,3,4,5}$

当用n个散点拟合一个趋势面时，可得到拟合方程组，解此线性方程组，就可得到趋势面函数。 

趋势面的曲率计算式： 

${\mathrm{\κ}}_x=-\frac{{\∂}^{2}w}{{\∂x}^2}=-2a_3,$ ${\mathrm{\κ}}_y=-\frac{{\∂}^{2}w}{{\∂y}^2}=-2a_5,$ ${\mathrm{\κ}}_{\mathrm{xy}}=-\frac{{\∂}^{2}w}{\∂x\∂y}=-a_4$

如图5所示：应力场应用流程，裂缝储层综合描述软件LD-FRS^TMfractureV3.2，系统提供的应力场数值模拟，考虑了储层岩石的厚度、岩性，并且考虑了储层受构造控制的裂缝分布等因素，基于弹性薄板理论，在计算构造的曲率分布基础之上，进一步计算构造的应力、应变分布，然后根据构造的应力应变场，就可以对储层裂缝的发育程度及展布关系进行分析。构造曲率：表示构造面梯度变化的快慢；最大主应变：表示形变的大小；张应变（+值）：与裂缝密度有关；压应变（-值）：表示底层压实变形；最大主应力：压应力（+值）：平行于裂缝方向；张应力（-值）：垂直于裂缝方向。从而通过以上方式确定裂缝属性及分布。 

S102：获取匹配度及吻合度； 

此步骤中，根据实际地质参数进行正演，根据比对正演模拟结果及所述储层裂缝特征，获取所述储层裂缝分布的匹配度；比对FMI资料及所述储层裂缝属性,获取所述储层裂缝属性的吻合度； 

所述根据实际地质参数进行正演步骤还包括：收集井旁的实际地质参数； 

根据所述实际地质参数获取地质结构和储层参数；根据所述地质结构和储层参数定义地质模型参数；根据所述地质结构参数及实际地质参数获取地质模型参数；采用波动方程正演；根据所述波动方程利用所述地质模型参数进行地震波正演模拟获取储层裂缝正演结果。所述波动方程包括下属：声学介质波动方程、弹性介质波动方程、粘弹性介质波动方程、各向异性（裂隙）介质波动方程：其中： 

1、声学介质波动方程 

${\▿}^{2}P=\frac{1}{v^2}\frac{{\∂}^{2}P}{{\∂}^{2}t}$ 或 $\▿\·(\frac{1}{\mathrm{\ρ}}\▿P)=\frac{1}{{\mathrm{\ρv}}^2}\frac{{\∂}^{2}P}{{\∂t}^2}$

其中n为声波速度，r为密度，P为声压 

2、弹性介质波动方程 

$(\mathrm{\λ}+2\mathrm{\μ}){\▿}^2\stackrel{\→}{u}+\▿\mathrm{\λ}\▿\·\stackrel{\→}{u}+\▿\mathrm{\μ}\×(\▿\×\stackrel{\→}{u})-2\frac{\∂\mathrm{\μ}}{{\∂x}_i}\frac{\∂\stackrel{\→}{u}}{{\∂x}_i}+\stackrel{\→}{f}=\mathrm{\ρ}\frac{{\∂}^2\stackrel{\→}{u}}{{\∂t}^2}$

其中l、m为拉梅常数，r为密度，ui为位移分量 

3、粘弹性介质波动方程 

3.1、运动方程 

$\mathrm{\ρ}{\stackrel{\·\·}{u}}_i=\frac{{\∂\mathrm{\σ}}_{\mathrm{ij}}}{{\∂x}_j}+{\mathrm{\ρf}}_i,i=\mathrm{1,2,3}$

3.2、本构关系（应力应变关系） 

${\mathrm{\σ}}_{\mathrm{xx}}=(\widehat{\mathrm{\λ}}+2\widehat{\mathrm{\μ}})\frac{\∂u}{\∂x}+\widehat{\mathrm{\λ}}(\frac{\∂v}{\∂y}+\frac{\∂w}{\∂z})+(\mathrm{\λ}+\frac{2}{n}\mathrm{\μ})\underset{l=1}{\overset{\mathrm{Lp}}{\mathrm{\Σ}}}{e}_{1l}+2\mathrm{\μ}\underset{l=1}{\overset{\mathrm{Ls}}{\mathrm{\Σ}}}{e}_{11l}$

${\mathrm{\σ}}_{\mathrm{yy}}=(\widehat{\mathrm{\λ}}+2\widehat{\mathrm{\μ}})\frac{\∂v}{\∂y}+\widehat{\mathrm{\λ}}(\frac{\∂u}{\∂x}+\frac{\∂w}{\∂z})+(\mathrm{\λ}+\frac{2}{n}\mathrm{\μ})\underset{l=1}{\overset{\mathrm{Lp}}{\mathrm{\Σ}}}{e}_{1l}+2\mathrm{\μ}\underset{l=1}{\overset{\mathrm{Ls}}{\mathrm{\Σ}}}{e}_{22l}$

${\mathrm{\σ}}_{\mathrm{zz}}=(\widehat{\mathrm{\λ}}+2\widehat{\mathrm{\μ}})\frac{\∂w}{\∂z}+\widehat{\mathrm{\λ}}(\frac{\∂u}{\∂x}+\frac{\∂v}{\∂y})+(\mathrm{\λ}+2\mathrm{\μ})\underset{l=1}{\overset{\mathrm{Lp}}{\mathrm{\Σ}}}{e}_{1l}-\frac{2}{n}\mathrm{\μ}\underset{l=1}{\overset{\mathrm{Ls}}{\mathrm{\Σ}}}(e_{11l}+e_{22l})$

${\mathrm{\σ}}_{\mathrm{xy}}=\widehat{\mathrm{\μ}}(\frac{\∂u}{\∂y}+\frac{\∂v}{\∂x})+\mathrm{\μ}\underset{l=1}{\overset{\mathrm{Ls}}{\mathrm{\Σ}}}{e}_{12l}$

${\mathrm{\σ}}_{\mathrm{xz}}=\widehat{\mathrm{\μ}}(\frac{\∂u}{\∂z}+\frac{\∂w}{\∂x})+\mathrm{\μ}\underset{l=1}{\overset{\mathrm{Ls}}{\mathrm{\Σ}}}{e}_{13l}$

${\mathrm{\σ}}_{\mathrm{yz}}=\widehat{\mathrm{\μ}}(\frac{\∂v}{\∂z}+\frac{\∂w}{\∂y})+\mathrm{\μ}\underset{l=1}{\overset{\mathrm{Ls}}{\mathrm{\Σ}}}{e}_{23l}$

3.3、记忆变量的一阶方程 

${\stackrel{\·}{e}}_{1l}=\mathrm{\θ}{\mathrm{\φ}}_l^p-\frac{1}{{\mathrm{\τ}}_{\mathrm{\σl}}^p}{e}_{1l},l=1,\·\·\·,\mathrm{Lp}$

${\stackrel{\·}{e}}_{11l}=(\frac{\∂u}{\∂x}-\frac{\mathrm{\θ}}{n}){\mathrm{\φ}}_l^s-\frac{1}{{\mathrm{\τ}}_{\mathrm{\σl}}^s}{e}_{11l},l=1,\·\·\·,\mathrm{Ls}$

${\stackrel{\·}{e}}_{22l}=(\frac{\∂v}{\∂y}-\frac{\mathrm{\θ}}{n}){\mathrm{\φ}}_l^s-\frac{1}{{\mathrm{\τ}}_{\mathrm{\σl}}^s}{e}_{22l},l=1,\·\·\·,\mathrm{Ls}$

${\stackrel{\·}{e}}_{12l}=(\frac{\∂u}{\∂y}+\frac{\∂v}{\∂x}){\mathrm{\φ}}_l^s-\frac{1}{{\mathrm{\τ}}_{\mathrm{\σl}}^s}{e}_{12l},l=1,\·\·\·,\mathrm{Ls}$

${\stackrel{\·}{e}}_{13l}=(\frac{\∂u}{\∂z}-\frac{\∂w}{\∂x}){\mathrm{\φ}}_l^s-\frac{1}{{\mathrm{\τ}}_{\mathrm{\σl}}^s}{e}_{13l},l=1,\·\·\·,\mathrm{Ls}$

${\stackrel{\·}{e}}_{23l}=(\frac{\∂v}{\∂z}-\frac{\∂w}{\∂y}){\mathrm{\φ}}_l^s-\frac{1}{{\mathrm{\τ}}_{\mathrm{\σl}}^s}{e}_{23l},l=1,\·\·\·,\mathrm{Ls}$

其中： 

$\widehat{\mathrm{\λ}}=(\mathrm{\λ}+\frac{2}{n}\mathrm{\μ})M^p-\frac{2}{n}{\mathrm{\μM}}^s$

$\widehat{\mathrm{\μ}}={\mathrm{\μM}}^s$

$M^{\left(i\right)}=1-\underset{l=1}{\overset{L_{\left(i\right)}}{\mathrm{\Σ}}}(1-\frac{{\mathrm{\τ}}_{\mathrm{\ϵl}}^{\left(i\right)}}{{\mathrm{\τ}}_{\mathrm{\σl}}^{\left(i\right)}}),i=p,s$

$\mathrm{\θ}=\frac{\∂u}{\∂x}+\frac{\∂v}{\∂y}+\frac{\∂w}{\∂z}$

${\mathrm{\φ}}_l^{\left(i\right)}=\frac{1}{{\mathrm{\τ}}_{\mathrm{\σl}}^{\left(i\right)}}(1-\frac{{\mathrm{\τ}}_{\mathrm{\ϵl}}^{\left(i\right)}}{{\mathrm{\τ}}_{\mathrm{\σl}}^{\left(i\right)}}),i=p,s$

当模型为3D时，n=3；为2D时，n＝2。弹性常数λ、μ是松弛的或低频拉梅系数； 

是未松弛的或高频拉梅系数。常数 

和 

对应于P波品质因子Qp的松弛时间； 

和 

对应于S波品质因子Qs的松弛时间。借助于SLS模型，其关系为： 

$Q_{\left(i\right)}\left(\mathrm{\ω}\right)=\frac{1-L_{\left(i\right)}+\underset{l=1}{\overset{L_{\left(i\right)}}{\mathrm{\Σ}}}\frac{1+{\mathrm{\ω}}^2{\mathrm{\τ}}_{\mathrm{\ϵl}}^{\left(i\right)}{\mathrm{\τ}}_{\mathrm{\σl}}^{\left(i\right)}}{1+{\mathrm{\ω}}^2{\mathrm{\τ}}_{\mathrm{\σl}}^{\left(i\right)}{\mathrm{\τ}}_{\mathrm{\σl}}^{\left(i\right)}}}{\underset{l=1}{\overset{L_{\left(i\right)}}{\mathrm{\Σ}}}\frac{\mathrm{\ω}({\mathrm{\τ}}_{\mathrm{\ϵl}}^{\left(i\right)}-{\mathrm{\τ}}_{\mathrm{\σl}}^{\left(i\right)})}{1+{\mathrm{\ω}}^2{\mathrm{\τ}}_{\mathrm{\σl}}^{\left(i\right)}{\mathrm{\τ}}_{\mathrm{\σl}}^{\left(i\right)}}},i=p,s$

4、各向异性（裂隙）介质波动方程 

4.1、运动方程 

$\mathrm{\ρ}{\stackrel{\·\·}{u}}_i=\frac{{\∂\mathrm{\σ}}_{\mathrm{ij}}}{{\∂x}_j}+{\mathrm{\ρf}}_i,i=\mathrm{1,2,3}$

4.2、本构关系（应力应变关系） 

σ_ij=c_ijkle_kl    i,j,k,l=1,2,3 

4.3、几何关系（应变位移关系） 

$e_{\mathrm{kl}}=\frac{1}{2}(\frac{{\∂u}_k}{{\∂x}_l}+\frac{{\∂u}_l}{{\∂x}_k})$

其中：r为密度；c_ijkl为介质的弹性常数，介质为具有垂直对称轴的VTI介质时，其值为： 

介质为具有水平对称轴的HTI介质时，其值为： 

所述比对正演模拟结果及所述储层裂缝特征,获取所述储层裂缝特征的匹配度,步骤还包括：将所述正演结果的裂缝特征与所述储层裂缝预测结果比对，已重叠部分为匹配分布，根据匹配分布占所述储层裂缝分布的比例获取匹配度。 

所述比对FMI资料及所述储层裂缝属性,获取所述储层裂缝属性的吻合度,步骤还包括：根据所述根据FMI资料获取裂缝特征，根据所述裂缝特征比对所述储层各向异性属性获取差异值，根据所述差异量值获取吻合度。 

S103：确定储层裂缝; 

此步骤中，根据所述匹配度及吻合度从所述多种方法的裂缝预测分析中优选一种裂缝分析方法，根据所述优选的裂缝分析方法,解释所述实际地震资料,确定储层裂缝。 

所述根据所述匹配度及吻合度从所述多种方法预测裂缝的分析中优选一种裂缝分析方法,步骤还包括：根据所述匹配度从高到低得到储层多个裂缝分布特征，根据所得到的多个裂缝分布特征的吻合度选取最高吻合度的裂缝分布，并根据该分布特征从所述多种方法预测裂缝的分析中选取一种裂缝分析方法。 

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可以通过硬件实现，也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质（可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等）中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述的方法。 

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。 

本领域技术人员可以理解实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述进行分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。 

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。 

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。 

Claims (8)

1.一种储层裂缝的确定方法，其特征在于，包括：

根据所述实际地震资料类型对所述实际地震资料进行多种方法裂缝预测分析，获取储层裂缝属性及分布；

根据实际地质参数进行正演，根据比对正演模拟结果及所述储层裂缝特征，获取所述储层裂缝分布的匹配度；比对FMI资料及所述储层裂缝属性,获取所述储层裂缝属性的吻合度；

根据所述匹配度及吻合度从所述多种方法的裂缝预测分析中优选一种裂缝分析方法，根据所述优选的裂缝分析方法,解释所述实际地震资料,确定储层裂缝。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述实际地震资料类型对所述实际地震资料进行多种方法裂缝预测分析，分别获取储层裂缝属性及分布,步骤还包括为：

当所述实际地震数据为叠前数据时，根据实际地震资料进行多种属性各向异性裂缝分析或基于叠前反演的应力场分析获取储层构造成因裂缝属性及分布；

当所述实际地震数据为叠后数据时，根据实际地震资料及实际地质数据进行应力场分析或协同建模叠后反演裂缝预测获取储层裂缝属性及分布。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述多种属性各向异性裂缝分析还包括：振幅各向异性分析、频率各向异性分析及衰减各向异性分析。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述应力场分析包括：常规应力场分析。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据实际地质参数进行正演步骤还包括：

收集井旁的实际地质参数；

根据所述实际地质参数获取地质结构和储层参数；

根据所述地质结构和储层参数定义地质模型参数；

根据所述地质结构参数及实际地质参数获取地质模型参数；

采用波动方程正演；

根据所述波动方程利用所述地质模型参数进行地震波正演模拟获取储层裂缝正演结果。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述比对正演模拟结果及所述储层裂缝特征,获取所述储层裂缝特征的匹配度,步骤还包括：

将所述正演结果的裂缝特征与所述储层裂缝预测结果比对，已重叠部分为匹配分布，根据匹配分布占所述储层裂缝分布的比例获取匹配度。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述比对FMI资料及所述储层裂缝属性,获取所述储层裂缝属性的吻合度,步骤还包括：

根据所述FMI资料获取裂缝特征，根据所述裂缝特征比对所述储层各向异性属性获取差异值，根据所述差异量值获取吻合度。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述匹配度及吻合度从所述多种方法预测裂缝的分析中优选一种裂缝分析方法,步骤还包括：

根据所述匹配度从高到低得到储层多个裂缝分布特征，根据所得到的多个裂缝分布特征的吻合度选取最高吻合度的裂缝分布，并根据该分布特征从所述多种方法预测裂缝的分析中选取一种裂缝分析方法。

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