CN106019405A - 储层裂缝建模方法及系统 - Google Patents

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Abstract

公开了一种储层裂缝建模方法及系统。该方法可以包括:基于地层断层模型、地层构造模型以及岩心和/或测井资料,划分多层单砂体并建立每层单砂体的三维展布模型;基于地层破裂特征和裂缝参数分布特征,获得每层单砂体的各组裂缝平面密度分布强度;基于每层单砂体的三维展布模型和每层单砂体的各组裂缝平面密度分布强度并结合裂缝控制因素,建立每层单砂体的各组裂缝三维密度模型;以及基于裂缝参数分布特征、裂缝控制因素以及每层单砂体的各组裂缝三维密度模型,获得每层单砂体的各组裂缝三维离散模型,进而获得所有单砂体的所有组裂缝三维网络模型。

Description

储层裂缝建模方法及系统
技术领域
本发明涉及油气勘探开发领域,更具体地,涉及一种储层裂缝建模方法及系统。
背景技术
在油气勘探开发领域,裂缝性油藏是我国含油气盆地中重要的油气藏类型,合理高效的开发此类油藏对我国石油工业的持续发展及能源战略安全具有重要意义。由于油藏中普遍发育复杂的裂缝系统,裂缝不但影响着油气的储集和运移,而且对不同阶段的生产开发也产生着重要影响,科学评价裂缝发育特征,明确其形成机理、控制因素及分布规律,建立准确的裂缝三维地质模型可为有效开发裂缝性油气藏提供地质依据。由于天然裂缝具有多成因、多发育阶段及多因素综合控制等特点,裂缝的研究仍处于探索阶段,至今尚未有一套完整而由公认的全面解决裂缝定量预测及表征的方法。在裂缝三维表征方面,离散裂缝网络模型自20世纪70年代以来被学者们广泛研究及应用,它主要是采用具有一定产状及规模的离散面元对裂缝的分布进行表征,这种方法可以是确定性的,也可以是随机性的。目前比较主流的裂缝建模方法主要是采用分尺度利用不同方法分别对不同规模裂缝进行建模,如对规模较大的延伸长度达百米以上断层级别的裂缝,通过地震资料解释(如相干体技术、蚂蚁追踪技术)的识别出断层结果,采用人机交互的方式利用确定性建模方法,得到大尺度裂缝离散分布模型;而对于小尺度的米级裂缝,主要采用随机建模的方法,首先得到井间小尺度裂缝分布强度约束体,即以井点岩心观察或成像测井识别得到的裂缝密度为硬数据,以地震裂缝属性体、断层距离约束、构造主曲率裂缝预测、数学模型及生产动态资料等作为井间裂缝分布趋势约束,建立裂缝分布强度模型,在此基础上结合地质认识建立裂缝三维网络模型。
发明人发现,现有技术对碎屑岩及碳酸盐岩等裂缝性油藏的裂缝分布中的小尺度规模的裂缝建模精度较低,与实际情况差异较大。因此,有必要开发一种高精度的储层裂缝建模方法及系统。
公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明提出了一种储层裂缝建模方法及系统,其能够通过将地层划分为多层单砂体并建立每层单砂体的各组裂缝三维离散模型,进而获得所有单砂体的所有组裂缝三维网络模型,实现整个储层的高精度的裂缝建模。
根据本发明的一方面,提出了一种储层裂缝建模方法。所述方法可以包括:基于地层断层模型、地层构造模型以及岩心和/或测井资料,划分多层单砂体并建立每层单砂体的三维展布模型;基于地层破裂特征和裂缝参数分布特征,获得每层单砂体的各组裂缝平面密度分布强度;基于每层单砂体的三维展布模型和每层单砂体的各组裂缝平面密度分布强度并结合裂缝控制因素,建立每层单砂体的各组裂缝三维密度模型;以及基于裂缝参数分布特征、裂缝控制因素以及每层单砂体的各组裂缝三维密度模型,获得每层单砂体的各组裂缝三维离散模型,进而获得所有单砂体的所有组裂缝三维网络模型。
根据本发明的另一方面,提出了一种储层裂缝建模系统,所述系统可以包括:用于基于地层断层模型、地层构造模型以及岩心和/或测井资料,划分多层单砂体并建立每层单砂体的三维展布模型的单元;用于基于地层破裂特征和裂缝参数分布特征,获得每层单砂体的各组裂缝平面密度分布强度的单元;用于基于每层单砂体的三维展布模型和每层单砂体的各组裂缝平面密度分布强度并结合裂缝控制因素,建立每层单砂体的各组裂缝三维密度模型的单元;以及用于基于裂缝参数分布特征、裂缝控制因素以及每层单砂体的各组裂缝三维密度模型,获得每层单砂体的各组裂缝三维离散模型,进而获得所有单砂体的所有组裂缝三维网络模型的单元。
本发明的方法和装置具有其它的特性和优点,这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施例中将是显而易见的,或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施例中进行详细陈述,这些附图和具体实施例共同用于解释本发明的特定原理。
附图说明
通过结合附图对本发明示例性实施例进行更详细的描述,本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显,其中,在本发明示例性实施例中,相同的参考标号通常代表相同部件。
图1示出了根据本发明的储层裂缝建模方法的步骤的流程图。
图2示出了根据本发明的一个实施例的裂缝三维密度模型的示意图。
图3示出了根据本发明的一个实施例的裂缝三维网络模型的示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明。虽然附图中显示了本发明的优选实施例,然而应该理解,可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了使本发明更加透彻和完整,并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
实施例1
图1示出了储层裂缝建模方法的步骤的流程图。
在该实施例中,根据本发明的储层裂缝建模方法包括:步骤101,基于地层断层模型、地层构造模型以及岩心和/或测井资料,划分多层单砂体并建立每层单砂体的三维展布模型;步骤102,基于地层破裂特征和裂缝参数分布特征,获得每层单砂体的各组裂缝平面密度分布强度;步骤103,基于每层单砂体的三维展布模型和每层单砂体的各组裂缝平面密度分布强度并结合裂缝控制因素,建立每层单砂体的各组裂缝三维密度模型;以及步骤104,基于裂缝参数分布特征、裂缝控制因素以及每层单砂体的各组裂缝三维密度模型,获得每层单砂体的各组裂缝三维离散模型,进而获得所有单砂体的所有组裂缝三维网络模型。
该实施例通过将地层划分为多层单砂体并建立每层单砂体的裂缝三维离散模型,实现整个储层的高精度的裂缝建模。
下面详细说明根据本发明的储层裂缝建模方法的具体步骤。
建立单砂体展布模型
在一个示例中,由于小尺度裂缝的发育多受单砂体控制,可以基于地层断层模型、地层构造模型以及岩心和/或测井资料,划分多层单砂体并建立每层单砂体的三维展布模型。
优选地,所述地层断层模型可以是以地球物理解释断层和井上对比断点相结合而建立的地层断层模型;所述地层构造模型可以是以地震构造解释层面和地层对比资料相结合而建立的地层构造模型。
具体而言,可以以地球物理解释断层和井上对比断点相结合建立地层断层模型;以地震构造解释层面为框架,精细地层对比资料为约束建立地层构造模型;在此基础上,结合岩心及测井资料,进行沉积时间单元的划分(也即,划分多层单砂体),并建立每层单砂体三维展布模型。
获得裂缝平面密度分布强度
在一个示例中,可以基于地层破裂特征和裂缝参数分布特征,获得每层单砂体的各组裂缝平面密度分布强度。实际上,所述裂缝参数分布特征可以包括多组裂缝参数分布特征,从而可以获得每层单砂体的不同时期和/或不同分组的裂缝平面密度分布强度。
优选地,所述地层破裂特征可以包括:通过相似露头识别多组裂缝切割及限制关系,确定多个观察点的多个地层的裂缝组系特征及各组裂缝百分比,确定各组裂缝发育程度;基于工区沉积构造演化特征,确定各期次裂缝形成时期的古构造应力场分布,划分裂缝形成期次;以及基于古构造应力场分布及储层岩石力学特征,计算地层破裂情况,获得受古构造应力场控制的地层破裂特征。
具体而言,首先,可以通过相似露头观察识别各组裂缝切割及限制关系,确定不同观察点天然裂缝组系特征及各组裂缝百分比,绘制各观察点裂缝走向玫瑰花图,确定各组裂缝发育程度,划分裂缝形成期次。
然后,在工区沉积构造演化特征基础上,进一步确定各组裂缝形成期次及各期裂缝形成时期古构造应力的大小,确定古构造应力场分布。其中,可以通过岩石声发射试验、裂缝包裹体均一温度测定和/或碳氧同位素测定等方法来确定各期次裂缝形成时期的古构造应力场分布,划分裂缝形成期次。本领域技术人员应当理解,本发明并不限制于此,可以采用本领域已知的各种常规方法来确定各组裂缝形成期次以及古构造应力。
优选地,所述裂缝参数分布特征可以包括:在整个研究区域的地表,通过相似露头观察,确定不同组系的裂缝走向及规模,统计裂缝规模的分布特征。其中,裂缝规模的分布特征包括:纵向高度、平面延伸长度、裂缝平均间距的分布特征;并且纵向高度、平面延伸长度、裂缝平均间距与岩层厚度之间满足定量关系。
具体地,在整个研究区域的地表,可以通过相似露头观察,确定不同组系的裂缝走向,统计裂缝规模的参数分布特征。裂缝规模的分布特征可以包括纵向高度、平面延伸长度、裂缝平均间距三者之间的定量关系及三者与岩层厚度的定量关系。实际上,对于同组同一级次的构造裂缝而言,裂缝平均间距、裂缝平面延伸长度与裂缝纵向高度(或裂缝性岩层厚度)之间就有如下的定量关系:
A=相邻裂缝间距/裂缝纵向高度
B=单条裂缝长度/相邻裂缝间距
其中,A、B是常数,对于不同的地区,A、B的取值不同。利用这种关系可结合裂缝性单砂体厚度评价不同组裂缝规模的分布特征。
优选地,所述裂缝参数分布特征还可以包括:
在具有取心井的区域,对取心井进行岩心裂缝观察,描述不同裂缝的裂缝纵向高度、裂缝走向与地层微层面倾向夹角、裂缝倾角、裂缝充填情况以及裂缝地表开度,结合古地磁定向确定裂缝走向,统计裂缝走向、裂缝纵向高度、裂缝倾角、裂缝充填情况以及裂缝地表开度的分布特征。
在具有成像测井的区域,在所述区域的不同部位结合古地磁定向方法划分的裂缝组系,分别解释各组裂缝走向、裂缝纵向高度、裂缝倾角、裂缝充填情况以及裂缝地下开度,统计裂缝走向、裂缝纵向高度、裂缝倾角、裂缝充填情况以及裂缝地下开度的分布特征。
在具有取心井并同时具有成像测井的区域,对取心井与成像测井的裂缝参数进行相互标定,统计各组裂缝走向、裂缝倾角、裂缝纵向高度、裂缝充填情况、裂缝地下开度的分布特征,并获得裂缝地下开度与裂缝地表开度之间的关系。
在没有取心井也没有成像测井的区域,基于在具有取心井的区域和具有成像测井的区域所统计的裂缝走向、裂缝纵向高度、裂缝倾角、裂缝充填情况以及裂缝地下开度的分布特征,标定常规测井曲线,利用综合概率指数法和分形维数法对天然裂缝发育层段进行解释,并结合裂缝纵向高度、平面延伸长度、裂缝平均间距与岩层厚度的定量关系,获得单井各组裂缝的发育密度。
优选地,裂缝地下开度与裂缝地表开度之间的关系可以表示为:
e = e 0 ( 1 - σ n - P C 1 E 2 ( 1 - v 2 ) - C 2 P ) - - - ( 1 )
其中,e表示裂缝地下开度,e0表示裂缝地表开度,ν表示泊松比,E表示杨氏模量,σn表示裂缝面所受到的正应力,P表示静岩围压,C1和C2表示常数系数。
其中,e、e0的单位可以为μm,E的单位可以为GPa,σn的单位可以为MPa。C1的取值范围可以为(2.5~4.5)×10-2,C2的取值范围可以为1~1.4,优选地,C1可以为3×10-2,C2可以为1.2。
然后,可以基于地层破裂特征和裂缝参数分布特征,获得每层单砂体的裂缝平面密度分布强度。
具体地,可以首先结合岩石力学实验,对各层单砂体内的不同地质体分别赋予岩石力学参数,建立岩石力学模型。然后,根据各地质体特征对其进行网格剖分以划分成有限个单元,各单元之间为线或面接触并通过节点相连接,整个地质体的应力分析转化为单元节点的地应力分析。然后,结合古应力场分析,确定合理的边界条件对模型进行加载,并附加合适的约束条件。对模型进行计算及后处理,得到古应力场的分布。
然后,利用适合研究区的岩石破裂准则对各节点破裂情况进行计算,进而定量预测平面上岩层破裂情况,得到受区域应力场控制的岩层破裂强度趋势。由于基于构造应力场预测裂缝更多的是判断岩层的破裂与否及破裂程度,在定量预测裂缝密度时应根据相似露头观察所建立的裂缝发育模式及裂缝规模与岩层厚度的关系,即在判断岩层破裂基础上,依据裂缝岩层厚度的定量关系,建立每层单砂体的裂缝平面密度分布强度。
此外,在地质体划分时,根据局部构造对裂缝的控制作用,将断层与褶皱等局部构造扰动应力场单独进行划分,再单独进行破裂分析。
建立裂缝三维密度模型
在一个示例中,可以基于每层单砂体的三维展布模型和每层单砂体的各组裂缝平面密度分布强度并结合裂缝控制因素,建立每层单砂体的各组裂缝三维密度模型。
优选地,所述裂缝控制因素可以包括:通过相似露头及岩心观察,定量分析而获得的不同组系裂缝发育程度与岩性、岩层厚度、岩石力学性质、地应力、沉积微相、局部构造之间的关系。
图2示出了根据本发明的一个实施例的裂缝三维密度模型的示意图,其中,X、Y轴表示水平方向,Z轴表示竖直方向。具体地,对于小尺度裂缝(不包括受断层控制的小尺度裂缝),首先根据成像测井标定岩心裂缝结果并结合常规测井裂缝识别结果,按照裂缝形成期次分组分别得到单井各组裂缝密度曲线,并分别以各组裂缝密度曲线作为硬数据,以对应期次的裂缝平面密度分布强度作为井间裂缝分布趋势约束,分别建立各期裂缝三维密度模型(如图2所示),也即,建立了单层单砂体的各组裂缝三维密度模型。
此外,对于受断层和/或褶皱等局部构造控制的小尺度裂缝可以将断层和/或褶皱转化为离散地质体放入地质模型中,进行应力场数值模拟,得到受断层和/或褶皱等控制的小尺度裂缝的离散分布模型。
建立裂缝三维网络模型
在一个示例中,可以基于裂缝参数分布特征、裂缝控制因素以及每层单砂体的各组裂缝三维密度模型,获得每层单砂体的各组裂缝三维离散模型,进而获得所有单砂体的所有组裂缝三维网络模型。
图3示出了根据本发明的一个实施例的裂缝三维网络模型的示意图,其中,X、Y轴表示水平方向,Z轴表示竖直方向。具体地,可以通过相似露头及岩心观察,分析裂缝的参数分布特征,定量分析不同组系裂缝发育程度与岩性、岩层厚度、沉积微相、局部构造(如断层、褶皱等)等之间的关系,确定各类地质因素对裂缝发育程度控制的优先程度,进而确定裂缝发育特征。
然后,基于每层单砂体的裂缝三维密度模型,可以根据露头观察、成像测井、古地磁定向等资料获取的裂缝走向、开度、充填性及裂缝规模与岩层厚度的关系等,分别建立各单砂体各组裂缝网络模型(如图3所示),最终得到工区所有目的层总体裂缝三维离散网络模型。
根据本发明的示例性实施例的储层裂缝建模方法通过将地层划分为多层单砂体并建立每层单砂体的各组裂缝三维离散模型,进而获得所有单砂体的所有组裂缝三维网络模型,实现整个储层的高精度的裂缝建模。
应用示例
为便于理解本发明实施例的方案及其效果,以下给出一个具体应用示例。本领域技术人员应理解,该示例仅为了便于理解本发明,其任何具体细节并非意在以任何方式限制本发明。
以鄂尔多斯某区块为例,建立某单砂体高精度裂缝三维地质模型。A区主力产层为延长组长7油层,储层平均孔隙度小于10%,平均渗透率1.5mD,为低孔特低渗砂岩储层,储层中天然裂缝发育。下面以该区为例,建立精细三维裂缝模型,包含以下步骤:
(1)该套地层在延河露头出露完好,可开展露头观察和描述。延河露头长7地层主要发育NE~NEE向、近N-E向及少量NW向裂缝,裂缝在不同观察点发育特征差异较大;成像测井与岩心相互标定可知,研究区长7储层主要发育NE向及近S-N向裂缝,少量发育NW向裂缝。根据研究区的构造演化特征,并结合对露头及岩心取样所开展的声发射试验、古地磁定向、包裹体分析等分析测试手段可知,裂缝主要在燕山期和喜山期形成,其中研究区NE向及NW向裂缝主要在燕山期形成,近S-N向裂缝主要在喜山期形成,形成裂缝时期的差应力分别为72MPa和65MPa。
(2)根据露头、岩心及成像测井资料,分析裂缝发育的控制因素表明,该区地层平缓、基本无断层及褶皱发育,绝大多数构造裂缝主要在单岩层内发育,受控于岩性、岩层厚度、沉积微相等地质因素;其中砂岩类地层中裂缝较为发育,泥岩裂缝发育程度较弱;裂缝规模主要受控于岩层厚度,裂缝主要发育在厚度小于2.5m以内厚度的岩层内,且同组同规模裂缝呈等间距分布,其中裂缝平均间距与岩层厚度之比介于0.8~1.2之间,单条裂缝长度与裂缝平均间距介于5。5~11.5之间。
(3)通过露头、岩心及成像测井资料,进一步落实研究区长7储层各单井天然裂缝参数特征,包括裂缝方位、倾角、长度、高度、开度及充填情况等,以及部分参数与岩层厚度之间的定量关系。其中岩心观察到的裂缝开度要恢复到地下围压条件下,得到地下裂缝开度。
(4)利用岩心及成像测井标定常规测井,利用交会图法分析不同常规测井系列对裂缝的响应特征,建立常规测井曲线识别天然裂缝的定量标准,利用综合概率指数法和分形维数法对工区的所有井进行天然裂缝识别解释。
(5)依据测井资料及分层数据,对目的层进行精细地层对比,在此基础上进行沉积时间单元的划分,精细刻画单砂体展布,依托Petrel平台建立构造及单砂体三维展布模型。
(6)基于各类试验所取得的古应力场资料,结合岩石力学实验,利用有限元数值模拟技术对长7储层不同单砂体各期古应力场进行数值模拟并结合该区岩石破裂准则,进行岩层平面破裂强度计算,并结合相似露头观察所建立的裂缝发育模式及裂缝规模与岩层厚度的关系,得到裂缝平面密度分布强度。
(7)根据成像测井标定岩心裂缝结果,结合常规测井裂缝识别成果,依据裂缝形成期次及数量分别得到各井各组裂缝密度曲线,并将其作为硬数据,以各单砂体对应期次的裂缝平面密度分布强度结果作为井间裂缝分布趋势约束,分别建立各组裂缝三维密度模型。
(8)根据露头观察、成像测井、古地磁定向等资料获取的裂缝走向、开度、充填性及裂缝规模与岩层厚度的关系等建立裂缝网络模型。
本领域技术人员应理解,上面对本发明的实施例的描述的目的仅为了示例性地说明本发明的实施例的有益效果,并不意在将本发明的实施例限制于所给出的任何示例。
实施例2
根据本发明的实施例,提供了一种储层裂缝建模系统,所述系统可以包括:用于基于地层断层模型、地层构造模型以及岩心和/或测井资料,划分多层单砂体并建立每层单砂体的三维展布模型的单元;用于基于地层破裂特征和裂缝参数分布特征,获得每层单砂体的各组裂缝平面密度分布强度的单元;用于基于每层单砂体的三维展布模型和每层单砂体的各组裂缝平面密度分布强度并结合裂缝控制因素,建立每层单砂体的各组裂缝三维密度模型的单元;以及用于基于裂缝参数分布特征、裂缝控制因素以及每层单砂体的各组裂缝三维密度模型,获得每层单砂体的各组裂缝三维离散模型,进而获得所有单砂体的所有组裂缝三维网络模型的单元。
该实施例通过将地层划分为多层单砂体并建立每层单砂体的裂缝三维离散模型,实现整个储层的高精度的裂缝建模。
在一个示例中,所述裂缝参数分布特征可以包括:在整个研究区域的地表,通过相似露头观察,确定不同组系的裂缝走向及规模,统计裂缝规模的分布特征,其中,裂缝规模的分布特征包括:纵向高度、平面延伸长度、裂缝平均间距的分布特征;以及其中,纵向高度、平面延伸长度、裂缝平均间距与岩层厚度之间满足定量关系。
在一个示例中,所述裂缝参数分布特征还可以包括:在具有取心井的区域,对取心井进行岩心裂缝观察,描述不同裂缝的裂缝纵向高度、裂缝走向与地层微层面倾向夹角、裂缝倾角、裂缝充填情况以及裂缝地表开度,结合古地磁定向确定裂缝走向,统计裂缝走向、裂缝纵向高度、裂缝倾角、裂缝充填情况以及裂缝地表开度的分布特征;在具有成像测井的区域,在所述区域的不同部位结合古地磁定向方法划分的裂缝组系,分别解释各组裂缝走向、裂缝纵向高度、裂缝倾角、裂缝充填情况以及裂缝地下开度,统计裂缝走向、裂缝纵向高度、裂缝倾角、裂缝充填情况以及裂缝地下开度的分布特征;在具有取心井并同时具有成像测井的区域,对取心井与成像测井的裂缝参数进行相互标定,统计各组裂缝走向、裂缝倾角、裂缝纵向高度、裂缝充填情况、裂缝地下开度的分布特征,并获得裂缝地下开度与裂缝地表开度之间的关系;以及,在没有取心井也没有成像测井的区域,基于在具有取心井的区域和具有成像测井的区域所统计的裂缝走向、裂缝纵向高度、裂缝倾角、裂缝充填情况以及裂缝地下开度的分布特征,标定常规测井曲线,利用综合概率指数法和分形维数法对天然裂缝发育层段进行解释,并结合裂缝纵向高度、平面延伸长度、裂缝平均间距与岩层厚度的定量关系,获得单井各组裂缝的发育密度。
本领域技术人员应理解,上面对本发明的实施例的描述的目的仅为了示例性地说明本发明的实施例的有益效果,并不意在将本发明的实施例限制于所给出的任何示例。
以上已经描述了本发明的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择,旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进,或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (10)

1.一种储层裂缝建模方法,包括:
基于地层断层模型、地层构造模型以及岩心和/或测井资料,划分多层单砂体并建立每层单砂体的三维展布模型;
基于地层破裂特征和裂缝参数分布特征,获得每层单砂体的各组裂缝平面密度分布强度;
基于每层单砂体的三维展布模型和每层单砂体的各组裂缝平面密度分布强度并结合裂缝控制因素,建立每层单砂体的各组裂缝三维密度模型;以及
基于裂缝参数分布特征、裂缝控制因素以及每层单砂体的各组裂缝三维密度模型,获得每层单砂体的各组裂缝三维离散模型,进而获得所有单砂体的所有组裂缝三维网络模型。
2.根据权利要求1所述的储层裂缝建模方法,其中,所述裂缝参数分布特征包括:
在整个研究区域的地表,通过相似露头观察,确定不同组系的裂缝走向及规模,统计裂缝规模的分布特征,
其中,裂缝规模的分布特征包括:纵向高度、平面延伸长度、裂缝平均间距的分布特征;以及
其中,纵向高度、平面延伸长度、裂缝平均间距与岩层厚度之间满足定量关系。
3.根据权利要求2所述的储层裂缝建模方法,其中,所述裂缝参数分布特征还包括:
在具有取心井的区域,对取心井进行岩心裂缝观察,描述不同裂缝纵向高度、裂缝走向与地层微层面倾向夹角、裂缝倾角、裂缝充填情况以及裂缝地表开度,结合古地磁定向确定裂缝走向,统计裂缝走向、裂缝纵向高度、裂缝倾角、裂缝充填情况以及裂缝地表开度的分布特征;
在具有成像测井的区域,在所述区域的不同部位结合古地磁定向方法划分的裂缝组系,分别解释各组裂缝走向、裂缝纵向高度、裂缝倾角、裂缝充填情况以及裂缝地下开度,统计裂缝走向、裂缝纵向高度、裂缝倾角、裂缝充填情况以及裂缝地下开度的分布特征;
在具有取心井并同时具有成像测井的区域,对取心井与成像测井的裂缝参数进行相互标定,统计各组裂缝走向、裂缝倾角、裂缝纵向高度、裂缝充填情况、裂缝地下开度的分布特征,并获得裂缝地下开度与裂缝地表开度之间的关系;以及
在没有取心井也没有成像测井的区域,基于在具有取心井的区域和具有成像测井的区域所统计的裂缝走向、裂缝纵向高度、裂缝倾角、裂缝充填情况以及裂缝地下开度的分布特征,标定常规测井曲线,利用综合概率指数法和分形维数法对天然裂缝发育层段进行解释,并结合裂缝纵向高度、平面延伸长度、裂缝平均间距与岩层厚度的定量关系,获得单井各组裂缝的发育密度。
4.根据权利要求3所述的储层裂缝建模方法,其中,裂缝地下开度与裂缝地表开度之间的关系表示为:
e = e 0 ( 1 - σ n - P C 1 E 2 ( 1 - v 2 ) - C 2 P )
其中,e表示裂缝地下开度,e0表示裂缝地表开度,ν表示泊松比,E表示杨氏模量,σn表示裂缝面所受到的正应力,P表示静岩围压,C1和C2表示常数系数。
5.根据权利要求1所述的储层裂缝建模方法,其中,所述地层断层模型是以地球物理解释断层和井上对比断点相结合而建立的地层断层模型;以及
所述地层构造模型是以地震构造解释层面和地层对比资料相结合而建立的地层构造模型。
6.根据权利要求1所述的储层裂缝建模方法,其中,所述地层破裂特征包括:
通过相似露头识别多组裂缝切割及限制关系,确定多个观察点的多个地层的裂缝组系特征及各组裂缝百分比,确定各组裂缝发育程度;
基于工区沉积构造演化特征,确定各期次裂缝形成时期的古构造应力场分布,划分裂缝形成期次;以及
基于古构造应力场分布及储层岩石力学特征,计算地层破裂情况,获得受古构造应力场控制的地层破裂特征。
7.根据权利要求1所述的储层裂缝建模方法,其中,所述裂缝控制因素包括:
通过相似露头及岩心观察,定量分析而获得的不同组系裂缝发育程度与岩性、岩层厚度、沉积微相、局部构造之间的关系。
8.一种储层裂缝建模系统,包括:
用于基于地层断层模型、地层构造模型以及岩心和/或测井资料,划分多层单砂体并建立每层单砂体的三维展布模型的单元;
用于基于地层破裂特征和裂缝参数分布特征,获得每层单砂体的各组裂缝平面密度分布强度的单元;
用于基于每层单砂体的三维展布模型和每层单砂体的各组裂缝平面密度分布强度并结合裂缝控制因素,建立每层单砂体的各组裂缝三维密度模型的单元;以及
用于基于裂缝参数分布特征、裂缝控制因素以及每层单砂体的各组裂缝三维密度模型,获得每层单砂体的各组裂缝三维离散模型,进而获得所有单砂体的所有组裂缝三维网络模型的单元。
9.根据权利要求8所述的储层裂缝建模系统,其中,所述裂缝参数分布特征包括:
在整个研究区域的地表,通过相似露头观察,确定不同组系的裂缝走向及规模,统计裂缝规模的分布特征,
其中,裂缝规模的分布特征包括:纵向高度、平面延伸长度、裂缝平均间距的分布特征;以及
其中,纵向高度、平面延伸长度、裂缝平均间距与岩层厚度之间满足定量关系。
10.根据权利要求9所述的储层裂缝建模系统,其中,所述裂缝参数分布特征还包括:
在具有取心井的区域,对取心井进行岩心裂缝观察,描述不同裂缝纵向高度、裂缝走向与地层微层面倾向夹角、裂缝倾角、裂缝充填情况以及裂缝地表开度,结合古地磁定向确定裂缝走向,统计裂缝走向、裂缝纵向高度、裂缝倾角、裂缝充填情况以及裂缝地表开度的分布特征;
在具有成像测井的区域,在所述区域的不同部位结合古地磁定向方法划分的裂缝组系,分别解释各组裂缝走向、裂缝纵向高度、裂缝倾角、裂缝充填情况以及裂缝地下开度,统计裂缝走向、裂缝纵向高度、裂缝倾角、裂缝充填情况以及裂缝地下开度的分布特征;
在具有取心井并同时具有成像测井的区域,对取心井与成像测井的裂缝参数进行相互标定,统计各组裂缝走向、裂缝倾角、裂缝纵向高度、裂缝充填情况、裂缝地下开度的分布特征,并获得裂缝地下开度与裂缝地表开度之间的关系;以及
在没有取心井也没有成像测井的区域,基于在具有取心井的区域和具有成像测井的区域所统计的裂缝走向、裂缝纵向高度、裂缝倾角、裂缝充填情况以及裂缝地下开度的分布特征,标定常规测井曲线,利用综合概率指数法和分形维数法对天然裂缝发育层段进行解释,并结合裂缝纵向高度、平面延伸长度、裂缝平均间距与岩层厚度的定量关系,获得单井各组裂缝的发育密度。
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Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106569267A (zh) * 2016-10-14 2017-04-19 中国石油大学(北京) 一种致密低渗透储层多尺度裂缝模型及建模方法
CN107064454A (zh) * 2017-02-16 2017-08-18 中国海洋石油总公司 一种储层裂缝发育程度的岩心确定方法
CN108489809A (zh) * 2018-03-06 2018-09-04 西南石油大学 利用实验手段计算应力作用下粗糙错位裂缝变形量的方法
CN108898286A (zh) * 2018-06-11 2018-11-27 中国石油大学(北京) 储层裂缝发育程度的评价方法及装置
CN108984804A (zh) * 2017-05-31 2018-12-11 中国石油化工股份有限公司 一种利用裂缝发育密度评价裂缝性储层质量的方法
CN109388817A (zh) * 2017-08-04 2019-02-26 中国石油化工股份有限公司 一种储层裂缝三维建模方法
CN109709301A (zh) * 2018-11-30 2019-05-03 中国石油天然气股份有限公司 一种裂缝孔隙型致密砂岩储层分布确定方法、装置及系统
CN109885952A (zh) * 2019-02-28 2019-06-14 西南石油大学 一种井周裂缝网络模型的建立方法
CN110007343A (zh) * 2019-04-18 2019-07-12 中国矿业大学 一种区域地质构造复杂程度的评价方法
CN110926328A (zh) * 2018-09-20 2020-03-27 中国石油化工股份有限公司 一种用于测量岩石裂缝缝面特征的方法及装置
CN111985125A (zh) * 2020-07-15 2020-11-24 北京金阳普泰石油技术股份有限公司 一种单砂体建模方法、系统、设备及可读存储介质
CN111985124A (zh) * 2020-07-15 2020-11-24 北京金阳普泰石油技术股份有限公司 一种单砂体模型构建方法、系统、设备及可读存储介质
CN112682034A (zh) * 2020-12-04 2021-04-20 中国地质大学(北京) 基于致密砂岩储层的裂缝识别、倾角表征的方法及装置
CN112800581A (zh) * 2020-12-30 2021-05-14 成都北方石油勘探开发技术有限公司 一种油田精细地质模型的建模研究方法
CN113779811A (zh) * 2021-09-26 2021-12-10 成都理工大学 一种构造变形对现今地应力方位扰动的定量分析方法
CN113820750A (zh) * 2021-08-12 2021-12-21 中海石油(中国)有限公司天津分公司 基于弹塑性力学定量预测泥岩构造裂缝的方法
CN114153002A (zh) * 2020-09-04 2022-03-08 中国石油化工股份有限公司 储层天然裂缝三维地质建模方法、装置、电子设备及介质
CN114183121A (zh) * 2020-09-14 2022-03-15 中国石油化工股份有限公司 裂缝有效性定量评价方法、装置、电子设备及存储介质
US11952891B2 (en) 2022-08-22 2024-04-09 Saudi Arabian Oil Company Systems and method for constraining 3D fracture model properties using X-ray micro-computed tomography of core plugs for naturally fractured reservoirs

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150169801A1 (en) * 2013-12-17 2015-06-18 Schlumberger Technology Corporation Model order reduction technique for discrete fractured network simulation
CN104730596A (zh) * 2015-01-25 2015-06-24 中国石油大学(华东) 一种基于多尺度因素约束的离散裂缝建模方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150169801A1 (en) * 2013-12-17 2015-06-18 Schlumberger Technology Corporation Model order reduction technique for discrete fractured network simulation
CN104730596A (zh) * 2015-01-25 2015-06-24 中国石油大学(华东) 一种基于多尺度因素约束的离散裂缝建模方法

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
中国石油勘探与生产分公司 编: "《中国石油二次开发技术与实践(2008-2010年》", 29 February 2012, 石油工业出版社 *
吕坐彬 等: ""裂缝性潜山变质岩储层地质建模方法--以锦州25-1S潜山为例"", 《科技导报》 *
邓西里 等: ""裂缝性储集层表征及建模方法研究进展"", 《高校地质学报》 *
郑松青 等: ""离散裂缝网络随机建模方法"", 《石油天然气学报(江汉石油学院学报)》 *
高博禹 等: ""基于单砂体的河流相储层地质建模方法探讨"", 《中国海上油气》 *

Cited By (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106569267A (zh) * 2016-10-14 2017-04-19 中国石油大学(北京) 一种致密低渗透储层多尺度裂缝模型及建模方法
CN107064454A (zh) * 2017-02-16 2017-08-18 中国海洋石油总公司 一种储层裂缝发育程度的岩心确定方法
CN108984804A (zh) * 2017-05-31 2018-12-11 中国石油化工股份有限公司 一种利用裂缝发育密度评价裂缝性储层质量的方法
CN108984804B (zh) * 2017-05-31 2023-05-12 中国石油化工股份有限公司 一种利用裂缝发育密度评价裂缝性储层质量的方法
CN109388817A (zh) * 2017-08-04 2019-02-26 中国石油化工股份有限公司 一种储层裂缝三维建模方法
CN109388817B (zh) * 2017-08-04 2022-02-01 中国石油化工股份有限公司 一种储层裂缝三维建模方法
CN108489809A (zh) * 2018-03-06 2018-09-04 西南石油大学 利用实验手段计算应力作用下粗糙错位裂缝变形量的方法
CN108898286A (zh) * 2018-06-11 2018-11-27 中国石油大学(北京) 储层裂缝发育程度的评价方法及装置
CN110926328A (zh) * 2018-09-20 2020-03-27 中国石油化工股份有限公司 一种用于测量岩石裂缝缝面特征的方法及装置
CN109709301B (zh) * 2018-11-30 2021-09-28 中国石油天然气股份有限公司 一种裂缝孔隙型致密砂岩储层分布确定方法、装置及系统
CN109709301A (zh) * 2018-11-30 2019-05-03 中国石油天然气股份有限公司 一种裂缝孔隙型致密砂岩储层分布确定方法、装置及系统
CN109885952A (zh) * 2019-02-28 2019-06-14 西南石油大学 一种井周裂缝网络模型的建立方法
CN110007343A (zh) * 2019-04-18 2019-07-12 中国矿业大学 一种区域地质构造复杂程度的评价方法
CN111985124A (zh) * 2020-07-15 2020-11-24 北京金阳普泰石油技术股份有限公司 一种单砂体模型构建方法、系统、设备及可读存储介质
CN111985125B (zh) * 2020-07-15 2023-08-11 北京金阳普泰石油技术股份有限公司 一种单砂体建模方法、系统、设备及可读存储介质
CN111985124B (zh) * 2020-07-15 2023-07-07 北京金阳普泰石油技术股份有限公司 一种单砂体模型构建方法、系统、设备及可读存储介质
CN111985125A (zh) * 2020-07-15 2020-11-24 北京金阳普泰石油技术股份有限公司 一种单砂体建模方法、系统、设备及可读存储介质
CN114153002B (zh) * 2020-09-04 2024-05-07 中国石油化工股份有限公司 储层天然裂缝三维地质建模方法、装置、电子设备及介质
CN114153002A (zh) * 2020-09-04 2022-03-08 中国石油化工股份有限公司 储层天然裂缝三维地质建模方法、装置、电子设备及介质
CN114183121B (zh) * 2020-09-14 2024-02-27 中国石油化工股份有限公司 裂缝有效性定量评价方法、装置、电子设备及存储介质
CN114183121A (zh) * 2020-09-14 2022-03-15 中国石油化工股份有限公司 裂缝有效性定量评价方法、装置、电子设备及存储介质
CN112682034A (zh) * 2020-12-04 2021-04-20 中国地质大学(北京) 基于致密砂岩储层的裂缝识别、倾角表征的方法及装置
CN112800581B (zh) * 2020-12-30 2023-12-01 成都北方石油勘探开发技术有限公司 一种油田精细地质模型的建模研究方法
CN112800581A (zh) * 2020-12-30 2021-05-14 成都北方石油勘探开发技术有限公司 一种油田精细地质模型的建模研究方法
CN113820750A (zh) * 2021-08-12 2021-12-21 中海石油(中国)有限公司天津分公司 基于弹塑性力学定量预测泥岩构造裂缝的方法
CN113820750B (zh) * 2021-08-12 2024-04-16 中海石油(中国)有限公司天津分公司 基于弹塑性力学定量预测泥岩构造裂缝的方法
CN113779811A (zh) * 2021-09-26 2021-12-10 成都理工大学 一种构造变形对现今地应力方位扰动的定量分析方法
US11952891B2 (en) 2022-08-22 2024-04-09 Saudi Arabian Oil Company Systems and method for constraining 3D fracture model properties using X-ray micro-computed tomography of core plugs for naturally fractured reservoirs

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