CN103914620B - 一种计算断层破裂带裂缝张开空间分布的方法 - Google Patents
一种计算断层破裂带裂缝张开空间分布的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103914620B CN103914620B CN201410127001.2A CN201410127001A CN103914620B CN 103914620 B CN103914620 B CN 103914620B CN 201410127001 A CN201410127001 A CN 201410127001A CN 103914620 B CN103914620 B CN 103914620B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fault
- fracture
- theta
- porosity
- angle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Abstract
本发明公开了一种计算断层破裂带裂缝张开空间分布的方法,包括断层构造建模和裂缝孔隙度计算两个步骤,与现有技术相比,本发明采用定量计算,最小采样间隔为11.5米,结果输出采样间隔为5米,节点密度比现有技术密5倍;用裂缝孔隙度数值具体指标刻画裂缝发育程度,用已知立方米具体数值能够计算断层破裂带裂隙空间的总量,根据裂缝空间总量还能够预测油气等矿产储量,预测精度高、准确性高,具有推广使用的价值。
Description
技术领域
本发明涉及一种断层裂缝预测方法,尤其涉及一种计算断层破裂带裂缝张开空间分布的方法。
背景技术
现有的裂缝预测方法和技术,包括定性描述、应力场计算、地球物理预测,及其综合方法都是间接和定性的方法,预测的结果只能刻画裂缝的相对发育程度,用“发育或不发育”或“好、中、差”技术指标来评价。断层破裂带的裂缝腔或裂隙空间(裂缝壁张开部分空间,图2a)是油气、黄金等矿产资源的重要储集空间之一,是影响致密储层(如致密碳酸盐岩和砂岩储层)油气产能的主要因素,另外,它还是工程地质中不稳定性的主要因素之一。
在理论研究方面,国际上断层裂缝的地质研究主题为岩层在某种应力场(如构造应力,天然地震、人工激发的冲击力)作用下产生破裂作用,裂缝的生长方式和方向等;地球物理研究主题为单个裂缝或一组裂缝带的地球物理响应。在油气勘探领域,主要通过露头、岩心或测井资料的观察,结合统计分析、应力场分析,以及地震属性参数分析来认识断层相关裂缝与构造应力、构造发育强度(如断层落差,褶皱强度)之间的关系,预测裂缝的发育程度。
而现有技术中所有裂缝预测技术所得到的结果只能反映裂缝的相对发育程度,大致的分布区域、裂缝可能的扩张方向,停留在定性描述阶段,通常用发育、较发育欠发育和不发育来衡量裂缝的发育程度,预测精度低,准确性不高,因此需要一种新的裂缝预测技术的诞生。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种计算断层破裂带裂缝张开空间分布的方法。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的:
本发明包括以下步骤:
(1)断层构造建模:
a:选择主应力挤压或拉张方向的地震剖面;
b:在强硬层内部不能含泥质层等软弱层,顶面和底面必须准确并精细刻画,初始采样最小的地震道间距为11.5米,经过光滑处理后再加密采样,间距为1~5米;
c:准确解释断点和精细刻画断层面;
d:在二维空间上,构造模型由断层下盘的顶底面、上盘的顶底面、断层面5条线构成,强硬层内部地层设定为各向均质,断层两盘之间无机械带入的软弱层物质,采样间隔一般为1~5米,通过平均速度将时间域断层构造剖面转换为深度域断层构造剖面;
e:进行平衡校正:脱空高度=垂距-初始垂距,若脱空高度小于零,则存在断层构造不平衡,需要对断点位置、断层面和层面的重新做地震解释,找出不平衡的原因;
(2)裂缝孔隙度计算
A:褶曲裂缝孔隙度计算:褶曲裂缝孔隙度根据曲率计算公式转换而来的裂缝孔隙度计算公式计算,中性面根据断层初始剪切角和断层上下盘的地层厚度确定,裂缝伸展距离为中性面到层面的垂直距离;
B:断层裂缝孔隙度计算。根据如下公式计算:
相关参数,如初始剪切角从构造模型求取,裂缝伸展距离为断层落差和脱空高度之和;
C:裂缝孔隙度基准值校正:从岩心、成像测井、深浅双侧向电阻率得到的裂缝孔隙度,通过许多已知点数据建立一个拟合曲线,求取基准值校正系数,然后根据校正系数重新计算;
(3)进行2D和3D数据体及结果展示。
本发明的有益效果在于:
本发明是一种计算断层破裂带裂缝张开空间分布的方法,与现有技术相比,本发明,本发明采用定量计算,最小采样间隔为11.5米,结果输出采样间隔为5米,节点密度比现有技术密5倍;用裂缝孔隙度数值具体指标刻画裂缝发育程度,用已知立方米具体数值能够计算断层破裂带裂隙空间总量,根据裂缝空间总量还能够预测油气等矿产储量,预测精度高、准确性高,具有推广使用的价值。
附图说明
图1是本发明的工作流程图;
图2是本发明的断弯褶皱构造内部脱空空间结构示意图;
图3是本发明的裂隙空间转换模型示意图;
图4是本发明的断层相关裂隙空间计算模型示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明:
如图1所示:本发明包括以下步骤:
(1)断层构造建模:
a:选择主应力挤压或拉张方向的地震剖面;
b:在强硬层内部不能含泥质层等软弱层,顶面和底面必须准确并精细刻画,初始采样最小的地震道间距为11.5米,经过光滑处理后再加密采样,间距为1~5米;
c:准确解释断点和精细刻画断层面;
d:在二维空间上,构造模型由断层下盘的顶底面、上盘的顶底面、断层面5条线构成,强硬层内部地层设定为各向均质,断层两盘之间无机械带入的软弱层物质,采样间隔一般为1~5米,通过平均速度将时间域断层构造剖面转换为深度域断层构造剖面;
e:进行平衡校正:脱空高度=垂距-初始垂距,若脱空高度小于零,则存在断层构造不平衡,需要对断点位置、断层面和层面的重新做地震解释,找出不平衡的原因;
如图1至图4所示:(2)裂缝孔隙度计算
A:褶曲裂缝孔隙度计算:褶曲裂缝孔隙度根据曲率计算公式转换而来的裂缝孔隙度计算公式计算,中性面根据断层初始剪切角和断层上下盘的地层厚度确定,裂缝伸展距离为中性面到层面的垂直距离;
B:断层裂缝孔隙度计算,对于一个处于上下软弱层之间的层状强硬地层(图2a)所形成的断弯褶皱(图2b),若其下盘底面保持水平,上盘顶面为弧状背形,强硬层无塑性形变,且两断盘间无物质机械带入,则根据物质不灭定律,断盘间必然存在一个脱空空间(图2c)。断层相关裂隙空间为客观存在于断层面附近所有构造破碎裂缝壁间的孔隙和缝隙空间,可视为脱空空间的分散表现,理论上两者总量相等,通过几何模型可以两者可互相转换(图3)。通过图4几何模型推导,得出X、Y坐标体系中的裂隙空间计算公式如下,根据如下公式计算断层裂缝:
式中:α,θ为地层、断层面倾角;β为层面与断层面之夹角;θ0为其初始断坡角(初始的层面与断层面间的夹角);T断层相关裂隙发育范围内沿层面方向的延伸距离;Rθ为断层面与层面之夹角变化率,fb(x,y)为裂缝孔隙度;
相关参数,如初始剪切角从构造模型求取,裂缝伸展距离为断层落差和脱空高度之和;
C:裂缝孔隙度基准值校正:从岩心、成像测井、深浅双侧向电阻率得到的裂缝孔隙度,通过许多已知点数据建立一个拟合曲线,求取基准值校正系数,然后根据校正系数重新计算;
(3)进行2D和3D数据体及结果展示。对于单个断层构造,通过1~2步骤已完成裂缝空间计算,包括裂缝空间总量。对于纵向上强硬层内发育多个断层面的复杂断层构造,需要先分开建立平衡剖面并分别计算,然后通过叠加方式合成一个复杂断层构造裂缝孔隙度剖面;对于横向上发育多个断层面构造的剖面,则通过拼接方式合成多个断层构造组合剖面。3D数据体建成后,可以做任何一个方向的切片、2D或3D显示,一个或多个裂缝系统裂缝空间总量计算。
Claims (1)
1.一种计算断层破裂带裂缝张开空间分布的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)断层构造建模:
a:选择主应力挤压或拉张方向的地震剖面;
b:在强硬层内部不能含泥质层软弱层,顶面和底面必须刻画,初始采样最小的地震道间距为11.5米,经过光滑处理后再加密采样,间距为1~5米;
c:解释断点和刻画断层面;
d:在二维空间上,构造模型由断层下盘的顶底面、上盘的顶底面、断层面5条线构成,强硬层内部地层设定为各向均质,断层两盘之间无机械带入的软弱层物质,采样间隔为1~5米,通过平均速度将时间域断层构造剖面转换为深度域断层构造剖面;
e:进行平衡校正:脱空高度=垂距-初始垂距,若脱空高度小于零,则存在断层构造不平衡,需要对断点位置、断层面和层面重新做地震解释,找出不平衡的原因;
(2)裂缝孔隙度计算
A:褶曲裂缝孔隙度计算:褶曲裂缝孔隙度根据曲率计算公式转换而来的裂缝孔隙度计算公式计算,中性面根据断层初始剪切角和断层上下盘的地层厚度确定,裂缝伸展距离为中性面到层面的垂直距离;
B:断层裂缝孔隙度计算:根据如下公式计算
式中:α,θ为地层、断层面倾角;β为层面与断层面之夹角;θ0为初始断坡角,初始断坡角是指初始的层面与断层面间的夹角;T为断层相关裂隙发育范围内沿层面方向的延伸距离;Rθ为断层面与层面之夹角变化率,fb(x,y)为断层裂缝孔隙度;
相关参数:初始剪切角从构造模型求取,裂缝伸展距离为断层落差和脱空高度之和;
C:裂缝孔隙度基准值校正:从岩心、成像测井、深浅双侧向电阻率得到的裂缝孔隙度,通过许多已知点数据建立一个拟合曲线,求取基准值校正系数,然后根据校正系数重新计算;
(3)进行2D和3D数据体及结果展示。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410127001.2A CN103914620B (zh) | 2014-03-31 | 2014-03-31 | 一种计算断层破裂带裂缝张开空间分布的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410127001.2A CN103914620B (zh) | 2014-03-31 | 2014-03-31 | 一种计算断层破裂带裂缝张开空间分布的方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103914620A CN103914620A (zh) | 2014-07-09 |
CN103914620B true CN103914620B (zh) | 2017-02-15 |
Family
ID=51040296
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201410127001.2A Expired - Fee Related CN103914620B (zh) | 2014-03-31 | 2014-03-31 | 一种计算断层破裂带裂缝张开空间分布的方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN103914620B (zh) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105512366B (zh) * | 2015-11-26 | 2018-07-24 | 东北石油大学 | 含天然裂缝的致密储层体积压裂树状随机缝网描述方法 |
CN105298464B (zh) * | 2015-11-26 | 2018-02-16 | 东北石油大学 | 不含天然裂缝的致密储层体积压裂树状随机缝网描述方法 |
CN106526670B (zh) * | 2016-09-21 | 2019-04-19 | 中石化石油工程技术服务有限公司 | 一种碎屑岩储层中地震属性砂体空间分布描述及评价的方法 |
CN109557580B (zh) * | 2017-09-27 | 2020-11-03 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种断层的地震解释方法 |
CN108918823B (zh) * | 2018-06-15 | 2020-10-09 | 华侨大学 | 隧道突水突泥洞内涌泥淤积长度的预测方法 |
CN108918824B (zh) * | 2018-06-21 | 2020-11-06 | 华侨大学 | 隧道突水突泥围岩冲击压力预测方法 |
CN112540406A (zh) * | 2019-09-20 | 2021-03-23 | 中国石油天然气股份有限公司 | 倾斜断层运动角度的确定方法及装置、存储介质 |
CN113296147B (zh) * | 2021-05-24 | 2022-09-09 | 中国科学技术大学 | 一种识别地震有限断层破裂参数的方法及系统 |
CN117310805B (zh) * | 2023-10-12 | 2024-05-07 | 重庆科技学院 | 一种断层相关裂缝孔隙度形成演化表征方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009018525A3 (en) * | 2007-08-01 | 2009-12-30 | Austin Geomodeling | Method and system for dynamic, three-dimensional geological interpretation and modeling |
CN102967881A (zh) * | 2012-11-12 | 2013-03-13 | 中国石油天然气股份有限公司 | 用于地震资料解释的地质小层数据深时转换方法及装置 |
CN103376463A (zh) * | 2012-04-13 | 2013-10-30 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种基于断层控制的反演建模方法 |
CN103514630A (zh) * | 2013-10-16 | 2014-01-15 | 北京石油化工学院 | 断层构造三维建模方法 |
-
2014
- 2014-03-31 CN CN201410127001.2A patent/CN103914620B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009018525A3 (en) * | 2007-08-01 | 2009-12-30 | Austin Geomodeling | Method and system for dynamic, three-dimensional geological interpretation and modeling |
CN103376463A (zh) * | 2012-04-13 | 2013-10-30 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种基于断层控制的反演建模方法 |
CN102967881A (zh) * | 2012-11-12 | 2013-03-13 | 中国石油天然气股份有限公司 | 用于地震资料解释的地质小层数据深时转换方法及装置 |
CN103514630A (zh) * | 2013-10-16 | 2014-01-15 | 北京石油化工学院 | 断层构造三维建模方法 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
《断层相关裂缝定性识别:原理与应用》;李小刚 等;;《吉林大学学报(地球科学版)》;20131130;第43卷(第6期);第1780-1786页 * |
《断层相关裂隙的一种定量计算方法》;徐国强 等;;《地质学报》;20060228;第80卷(第2期);第192-195页 * |
《断层解释及断点平面组合方法的讨论》;孙廷举;《石油地球物理勘探》;19950630;第30卷;第108-113页 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN103914620A (zh) | 2014-07-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103914620B (zh) | 一种计算断层破裂带裂缝张开空间分布的方法 | |
US10983232B2 (en) | Seismic rock physics inversion method based on large area tight reservoir | |
CN103256046B (zh) | 非常规油气藏水平井全缝长压裂参数模拟的方法及装置 | |
CN103258091B (zh) | 非常规油气藏水平井段三维岩体力学模型建立的方法及装置 | |
Herwanger | Seismic geomechanics: how to build and calibrate geomechanical models using 3D and 4D seismic data | |
CN103984027B (zh) | 基于椭球体双重孔隙模型的岩石纵波速度预测方法 | |
US20110166843A1 (en) | Method For Modeling Deformation In Subsurface Strata | |
CN105093313B (zh) | 一种岩溶型油藏单井油气产能预测方法及装置 | |
CN104950331A (zh) | 一种砂泥岩储层的孔隙度与泥质含量的地震预测方法 | |
CN105089615B (zh) | 一种基于油藏模型的测井数据历史回归处理方法 | |
CN102852516A (zh) | 用于油气藏开发的全缝长三维压裂数值模拟的方法和装置 | |
Liu et al. | Asymmetric propagation mechanism of hydraulic fracture networks in continental reservoirs | |
CN102445708A (zh) | 三维等效富泥质砂岩速度预测模型 | |
KR102111207B1 (ko) | 셰일가스 스윗 스팟 도출 방법 | |
CN108138555A (zh) | 预测储层性质的方法、系统及设备 | |
CN106484958A (zh) | 一种基于井筒裂缝观测的三维裂缝渗透率张量计算模型 | |
CN102288996B (zh) | 叠前afi反演定量预测含气概率的方法 | |
Bigi et al. | Discrete fracture network of the Latemar carbonate platform | |
CN113821956B (zh) | 一种深层页岩储层现今地应力结构扰动量的评价方法 | |
Rodriguez-Herrera et al. | Field-scale geomechanical characterization of the Haynesville shale | |
CN103628866B (zh) | 获取地层的地层压力系数的方法 | |
Alimahomed* et al. | Impact of pore pressure on modeled hydraulic fracture geometry and well spacing in the East Duvernay Shale Basin, Canada | |
RU2572525C1 (ru) | Способ локализации запасов в нефтематеринских толщах | |
CN107728208A (zh) | 基于地层速度异常预测孔隙压力的方法 | |
Liu et al. | Geomechanical modeling and inversion analysis of the in-situ stress field in deep marine shale formations: A case study of the Longmaxi formation, Dingshan area, China |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20170215 Termination date: 20200331 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |