CN106546367B

CN106546367B - 一种地应力的确定方法和装置

Info

Publication number: CN106546367B
Application number: CN201610916145.5A
Authority: CN
Inventors: 张广明
Original assignee: China Petroleum and Natural Gas Co Ltd
Current assignee: China Petroleum and Natural Gas Co Ltd
Priority date: 2016-10-20
Filing date: 2016-10-20
Publication date: 2019-04-09
Anticipated expiration: 2036-10-20
Also published as: CN106546367A

Abstract

本发明提供了一种地应力的确定方法和装置，其中，该方法包括：获取待测地层在多个地层深度中各个地层深度的杨氏模量；根据待测地层在多个地层深度中各个地层深度的杨氏模量，确定所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的基础幂律变量和优化幂律变量；根据所述基础幂率变量和优化幂律变量，确定所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的主应力差值。在本发明实施例中，利用可以反映地层黏弹性的基础幂律变量和优化幂律变量，确定待测地层在多个地层深度中各个地层深度的主应力差值，所述主应力差值可以体现待测地层的黏弹性，可以为压裂、钻井、出砂、断层滑移、注水和井网优化布局等油气田开发和工程施工提供基础数据和技术支撑。

Description

一种地应力的确定方法和装置

技术领域

本发明涉及地质勘探技术领域，特别涉及一种地应力的确定方法和装置。

背景技术

地应力指的是存在于地壳中的应力。在漫长的地质年代里，由于地质构造运动等原因使地壳物质产生了内应力效应，这种应力称为地应力，它是地壳应力的统称。

地应力一般可以包括两部分：1)由覆盖岩石重量引起的应力，它是由引力和地球自转惯性离心力引起的；2)由邻近地块或者底部传递过来的构造应力，它除了包括由邻近地块或底部地块传来的构造应力之外，还包括由于过去的构造运动残留下来尚未完全松弛掉的应力，以及附近人为工程(例如隧洞、开采面)所引起的应力变化。在地应力强烈的地区开挖隧洞，由于洞壁变为自由表面时容易变形，最终导致洞体逐渐缩小或造成坍塌，因此研究地应力具有重要的意义。

目前，确定地应力的方式主要是基于线弹性理论，采用扩展的Eaton模型的方式确定地应力。即，先利用测井信息，根据地应力场分布规律和对影响地应力场的诸多因素的分析，建立地应力确定的半经验公式模型，再根据模型中确定的各个参数，确定地层的应力数据。

然而，对于黏土和干酪根含量较高、黏弹性较强的地层而言，采用上述基于线弹性模型的方法得到的地应力数据精度不高，具体体现在得到的水平主应力差值较大。

针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

发明内容

本发明实施例提供了一种地应力的确定方法和装置，以达到提高地应力数据精度的目的。

本发明实施例提供了一种地应力的确定方法，包括：获取待测地层在多个地层深度中各个地层深度的杨氏模量；根据所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的杨氏模量，确定所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的基础幂律变量；根据所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的基础幂律变量，确定所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的优化幂律变量；根据所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的基础幂率变量和优化幂律变量，确定所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的主应力差值。

在一个实施例中，在确定所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的主应力差值之后，所述方法还包括：根据所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的主应力差值，绘制所述待测地层的主应力差值剖面图。

在一个实施例中，按照以下公式确定所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的主应力差值：

其中，σ_i(t)表示第i个地层深度的主应力差值，i＝1…m，其中，m表示地层深度的个数，表示所述待测地层的蠕变系数，B_i表示第i个地层深度的基础幂律变量，n_i表示第i个地层深度的优化幂律变量，t表示所述待测地层的蠕变时间。

在一个实施例中，在确定所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的主应力差值之后，所述方法还包括：获取所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的垂向应力；根据所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的垂向应力和主应力差值，确定所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的最小主应力和最大主应力。

在一个实施例中，在确定所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的最小主应力和最大主应力之后，所述方法还包括：根据所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的垂向应力，绘制所述待测地层的垂向应力剖面图；根据所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的最小主应力和最大主应力，分别绘制所述待测地层的最小主应力剖面图和所述待测地层的最大主应力剖面图。

在一个实施例中，按照以下公式确定所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的最小主应力：

S_{h mini}＝S_vi-φσ_i(t)

按照以下公式确定所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的最大主应力：

S_{H maxi}＝S_vi+(1-φ)σ_i(t)

其中，S_hmini表示第i个地层深度的最小主应力，i＝1…m，其中，m表示地层深度的个数，S_{H maxi}表示第i个地层深度的最大主应力，σ_i(t)表示第i个地层深度的主应力差值，S_vi表示第i个地层深度的垂向主应力，φ表示所述待测地层的应力系数。

在一个实施例中，按照以下公式确定所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的基础幂律变量：

B_i＝1/E_i

其中，E_i表示第i个地层深度的杨氏模量，i＝1…m，其中，m表示地层深度的个数，B_i表示第i个地层深度的基础幂律变量。

在一个实施例中，按照以下公式确定所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的优化幂律变量：

其中，

其中，n_i表示第i个地层深度的优化幂律变量，i＝1…m，其中，m表示地层深度的个数，E_stiffi表示第i个地层深度中第一组份的杨氏模量，E_softi表示第i个地层深度中第二组份的杨氏模量，S_stiffi表示第i个地层深度中第一组份的蠕变柔度，S_softi表示第i个地层深度中第二组份的蠕变柔度，其中，所述第一组份的黏弹性低于第二组份的黏弹性。

本发明实施例还提供了一种地应力的确定装置，包括：杨氏模量获取模块，用于获取待测地层在多个地层深度中各个地层深度的杨氏模量；基础幂律变量确定模块，用于根据所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的杨氏模量，确定所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的基础幂律变量；优化幂律变量确定模块，用于根据所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的基础幂律变量，确定所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的优化幂律变量；主应力差值确定模块，用于根据所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的基础幂率变量和优化幂律变量，确定所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的主应力差值。

在一个实施例中，所述主应力差值确定模块具体用于在确定所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的主应力差值之后，根据所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的主应力差值，绘制所述待测地层的主应力差值剖面图。

在本发明实施例中，利用待测地层在多个地层深度中各个地层深度的杨氏模量，来获取可以反映地层黏弹性的基础幂律变量和优化幂律变量，并根据基础幂律变量和优化幂律变量确定待测地层在多个地层深度中各个地层深度的主应力差值。采用该方法得到的主应力差值可以体现待测地层的黏弹性，相对于基于线弹性理论得到的地应力精度更高，可以为压裂、钻井、出砂、断层滑移、注水和井网优化布局等油气田开发和工程施工提供基础数据和技术支撑。

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是本发明实施例的一种地应力的确定方法的流程图；

图2是本发明实施例的一种地应力的确定方法的一种结构框图。

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。

考虑到采用线弹性理论得到的地层主应力差值精度不高的问题，发明人提出了利用可以体现待测地层黏弹性的基础幂律变量和优化幂律变量，来确定待测地层在多个地层深度中各个地层深度的主应力差值。具体的，提出了一种地应力的确定方法，如图1所示，可以包括以下步骤：

步骤101：获取待测地层在多个地层深度中各个地层深度的杨氏模量；

杨氏模量E可以是描述固体材料抵抗形变能力的物理量。当一条长度为L、截面积为S的金属丝在力F的作用下伸长ΔL时，F/S表示应力，其物理意义是金属丝单位截面积所受到的力；ΔL/L表示应变，其物理意义是金属丝单位长度所对应的伸长量。应力与应变的比可以称为弹性模量。杨氏模量可以衡量一个各向同性弹性体的刚度，与弹性模量是包含关系，除了杨氏模量以外，弹性模量还可以包括体积模量和剪切模量等。

可以按照以下公式计算杨氏模量E：

其中，

其中，E表示所述待测地层的杨氏模量，V_p表示所述待测地层的垂向纵波速度，V_s表示所述待测地层的垂向横波速度，ρ表示所述待测地层的地层密度。

可知，在确定所述待测地层的垂向纵波速度、垂向横波速度之后，可以按照上述方法确定所述待测地层的杨氏模量。

步骤102：根据所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的杨氏模量，确定所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的基础幂律变量；

步骤103：根据所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的基础幂律变量，确定所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的优化幂律变量；

在本实施例中，可以采用蠕变实验获取蠕变参数(即，基础幂律变量和优化幂律变量)，再通过蠕变参数求取其他参数。具体地，可以通过蠕变实验并应用下面的公式测定基础幂律变量和优化幂律变量。进一步的，已有的蠕变实验结果表明：幂律模型拟合岩石蠕变实验曲线误差最小，可以选择如下的幂律模型来求取上述的基础幂律变量和优化幂律变量，即，蠕变参数：

J(t)＝Btⁿ

相应的，可以得到：

log(J(t))＝log(B)+nlog(t)

其中，J(t)表示所述待测地层的蠕变响应，B表示所述待测地层的基础幂律变量，n表示所述待测地层的优化幂律变量，t表示所述待测地层的蠕变时间。

首先可以获取所述待测地层在预设载荷压力下的不同时刻的蠕变响应J(t)，然后根据上述蠕变响应确定公式绘制双对数蠕变曲线，根据所述双对数蠕变曲线和纵坐标以及横坐标的交点，即所述双对数蠕变曲线的截距和斜率确定所述蠕变参数：所述基础幂律变量和所述优化幂律变量。

采用上述蠕变实验的方法时，进行一次蠕变实验只可以获取单个蠕变参数，因而效率较低。

在本实施例中，也可以采用下述方法获取所述待测地层的蠕变参数：

一段时间的蠕变柔度可以定义为：

其中，S_creep表示所述待测地层的蠕变柔度，ε_creep表示所述待测地层的蠕变量，σ_diff表示所施加的应力载荷，其中所述应力载荷在加载过程中保持不变。

在本实施例中，地层可以视为由第一组份和第二组份组成。其中所述第一组份的黏弹性低于第二组份的黏弹性。在一个优化的实施例中，所述第一组份可以包括除黏土和干酪根有机物以外的成份，所述第二组份可以包括黏土和干酪根有机物。根据应力分离理论可知：

其中，E_stiffi表示所述待测地层中第一组份的杨氏模量，E_softi表示所述待测地层中第二组份的杨氏模量，S_stiffi表示所述待测地层中第一组份的蠕变柔度，S_softi表示所述待测地层中第二组份的蠕变柔度。

当所述待测地层为水平样品时，对应的蠕变量可以表示为：

其中，E_h表示水平方向杨氏模量。

进一步的，可以采用幂律模型描述所述待测地层的蠕变响应，初始1秒内的应变率远大于1秒后应变率，可以将初始1秒内的变形看做线弹性应变，把1秒后的变形看作非弹性应变，因此有：

初始1秒内变形为线弹性变形，其应变应力关系可以表示为：

ε＝σB

因此，可以按照以下公式确定所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的基础幂律变量：

B＝1/E

其中，E表示所述待测地层的杨氏模量，B表示所述待测地层的基础幂律变量。

可以按照以下公式计算所述待测地层的优化幂律变量：

其中，

其中，n表示所述待测地层的优化幂律变量，E_stiff表示所述待测地层中第一组份的杨氏模量，E_soft表示所述待测地层中第二组份的杨氏模量，S_stiff表示所述待测地层中第一组份的蠕变柔度，S_soft表示所述待测地层中第二组份的蠕变柔度。

可以按照对于三小时蠕变，可以根据公式(1)计算得到所述待测地层的蠕变柔度：

其中，E_soft＝5.4GPa,E_stiff＝86.9GPa,S_soft＝1e-4MPa^-1,S_stiff＝0MPa^-1。

上述实施例均是对于所述待测地层的某个地层而言，在本实施例中，可以将上述针对某个地层的计算过程扩展为多个地层的情况，具体地，所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的基础幂律变量和所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的优化幂律变量的计算公式，分别可以表示如下：

1)可以按照以下公式计算所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的基础幂律变量：

B_i＝1/E_i (2)

2)可以按照以下公式计算所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的优化幂律变量：

其中，

综上，在获取所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的杨氏模量后，可以根据所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的杨氏模量，计算所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的基础幂律变量、和所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的优化幂律变量，即可以得到基础幂律变量和优化幂律变量随深度变化的剖面图。

即，如果已知所述待测地层的杨氏模量剖面图，可以根据所述杨氏模量剖面图绘制所述待测地层的基础幂律变量剖面图和优化幂律变量剖面图，在本实施例中，可以称为：根据所述待测地层的E剖面图，求取B值剖面图，进而求取n值剖面图。进一步地，当所述待测地层为水平地层时，可以根据水平杨氏模量剖面图，求取水平方向的B值剖面图，进而求取水平方向的n值剖面图。

步骤104：根据所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的基础幂率变量和优化幂律变量，确定所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的主应力差值。

地层中任意一点的应力状态可以用3*3的应力张量表示，也可以用6*1的应力矢量表示。不管是应力张量和应力矢量，都是由6个独立分量组成，即：3个主应力和3个剪应力。对于油气藏储层而言，一般可以认为油气藏储层所受到的3个主应力分别为1个垂向主应力和2个水平向主应力。下面对上述3个主应力以及水平主应力差值进行具体说明如下：

1)垂向主应力：

在本实施例中，可以根据密度测井曲线积分得到的垂向主应力，首先得到每一个深度上的地层密度数据，然后再根据密度值在深度方向上积分，得到对应深度的垂向应力值。具体地，可以按照以下公式计算得到所述待测地层的垂向主应力：

其中，σ_vi表示第i个地层深度的垂向主应力，i＝1…m，其中，m表示地层深度的个数，z_i表示第i个地层深度处所对应的地层深度值，ρ(z_i)表示第i个地层深度的地层密度，g表示重力加速度，h表示地层深度。

2)水平主应力差值：

可以按照以下公式计算所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的主应力差值：

3)最小主应力：

可以根据所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的垂向应力和主应力差值，计算所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的最小主应力，具体的，可以按照以下公式计算所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的最小主应力：

S_hmini＝S_vi-φσ_i(t) (6)

4)最大主应力：

和确定最小主应力的方法类似，可以按照以下公式计算所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的最大主应力：

S_{H maxi}＝S_vi+(1-φ)σ_i(t) (7)

其中，S_{h mini}表示第i个地层深度的最小主应力，S_{H maxi}表示第i个地层深度的最大主应力，σ_i(t)表示第i个地层深度的主应力差值，S_vi表示第i个地层深度的垂向主应力，φ表示所述待测地层的应力系数。

其中，可以定义所述待测地层的应力系数为：

其中，σ_i(t)表示第i个地层深度的主应力差值，S₂表示在第i个地层深度处的中间主应力，当所述地层为走滑断层应力状态时，S₁表示第i个地层深度处的水平最大主应力，S₂表示第i个地层深度处的垂向主应力，S₃表示第i个地层深度处的水平最小主应力。在本实施例中，φ不随地层深度变化，在同一待测地层中的应力系数相同。

页岩储层和/或烃源岩储层中黏土和干酪根的含量较高，可以表现出较强的黏弹性，因而，常规的线弹性模型不适合描述页岩储层和/或烃源岩储层的力学特性。因而，在本实施例中，待测储层可以指的是：页岩储层和/或烃源岩储层。

下面以一种地应力的确定方法的具体应用实例来说明，如何通过上述地应力的确定方法求取某地区的待测地层的地应力和相关参数。

可以按照所述待测地层的形成时间、埋藏历史和地形走势确定所述待测地层的蠕变时间。根据待测地层属于志留系的龙马溪组烃源岩，以及，所述待测地层在志留系烃源岩时期内和蠕变时间相关的地形走势为平缓向下的情况，可以确定所述待测地层的蠕变时间为t＝170Ma。

相应的，可以根据应力多边形理论和地壳板块运动应变率，综合确定该区块页岩储层的地层蠕变系数为10^-19s^-1。

根据所确定的待测地层的水平杨氏模量剖面图，根据公式(2)和公式(3)可以分别得到待测地层的B值剖面图和n值剖面图。根据公式(5)可以得到待测地层的水平主应力差值剖面图，分别根据公式(4)、公式(6)和公式(7)可以得到待测地层的垂向主应力剖面图、最大主应力剖面图和最小主应力剖面图，即待测地层的三向主应力剖面图。

进一步的，可以近似认为待测地层的水平最小主应力S_{h min}等于测试压裂实测的井底瞬时停泵压力ISIP，其中，ISIP＝52.88MPa。由于待测地层为走滑断层应力状态，则垂向主应力S_v等于中间主应力S₂。根据公式(8)可以得到待测地层的应力系数为：

基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种地应力的确定装置，如下面的实施例所述。由于地应力的确定装置解决问题的原理与地应力的确定方法相似，因此地应力的确定装置的实施可以参见地应力的确定方法的实施，重复之处不再赘述。以下所使用的，术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。图2是本发明实施例的地应力的确定装置的一种结构框图，如图2所示，可以包括：杨氏模量获取模块201、基础幂律变量确定模块202、优化幂律变量确定模块203、主应力差值确定模块204，下面对该结构进行说明。

杨氏模量获取模块201，可以用于获取待测地层在多个地层深度中各个地层深度的杨氏模量；

基础幂律变量确定模块202，可以用于根据所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的杨氏模量，确定所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的基础幂律变量；

优化幂律变量确定模块203，可以用于根据所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的基础幂律变量，确定所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的优化幂律变量；

主应力差值确定模块204，可以用于根据所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的基础幂率变量和优化幂律变量，确定所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的主应力差值。

在一个实施例中，所述主应力差值确定模块具体可以用于在确定所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的主应力差值之后，根据所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的主应力差值，绘制所述待测地层的主应力差值剖面图。

在一个实施例中，所述主应力差值确定模块具体可以用于按照以下公式确定所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的主应力差值：

在一个实施例中，所述主应力差值确定模块可以包括：获取单元，可以用于在确定所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的主应力差值之后，获取所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的垂向应力；主应力确定单元，可以用于根据所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的垂向应力和主应力差值，确定所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的最小主应力和最大主应力。

在一个实施例中，所述主应力差值确定模块可以包括：垂向应力剖面图绘制单元，可以用于在确定所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的最小主应力和最大主应力之后，根据所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的垂向应力，绘制所述待测地层的垂向应力剖面图；主应力剖面图绘制单元，可以用于根据所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的最小主应力和最大主应力，分别绘制所述待测地层的最小主应力剖面图和所述待测地层的最大主应力剖面图。

在一个实施例中，所述主应力确定单元具体可以用于按照以下公式确定所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的最小主应力：

S_{h mini}＝S_vi-φσ_i(t)

所述主应力确定单元具体可以用于按照以下公式确定所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的最大主应力：

S_{H maxi}＝S_vi+(1-φ)σ_i(t)

其中，S_{h mini}表示第i个地层深度的最小主应力，i＝1…m，其中，m表示地层深度的个数，S_{H maxi}表示第i个地层深度的最大主应力，σ_i(t)表示第i个地层深度的主应力差值，S_vi表示第i个地层深度的垂向主应力，φ表示所述待测地层的应力系数。

在一个实施例中，所述基础幂律变量确定模块具体可以用于按照以下公式确定所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的基础幂律变量：

B_i＝1/E_i

在一个实施例中，所述优化幂律变量确定模块具体可以用于按照以下公式确定所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的优化幂律变量：

其中，

从以上的描述中，可以看出，本发明实施例实现了如下技术效果：利用待测地层在多个地层深度中各个地层深度的杨氏模量，来确定可以反映地层黏弹性的基础幂律变量和优化幂律变量，并根据基础幂律变量和优化幂律变量确定待测地层在多个地层深度中各个地层深度的主应力差值。采用该方法得到的主应力差值可以体现待测地层的黏弹性，相对于基于线弹性理论得到的地应力精度更高，可以为压裂、钻井、出砂、断层滑移、注水和井网优化布局等油气田开发和工程施工提供基础数据和技术支撑。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明实施例的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种地应力的确定方法，其特征在于，包括：

获取待测地层在多个地层深度中各个地层深度的杨氏模量；

根据所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的杨氏模量，确定所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的基础幂律变量；

根据所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的基础幂律变量，确定所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的优化幂律变量；

根据所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的基础幂率变量和优化幂律变量，确定所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的主应力差值；

其中，按照以下公式确定所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的优化幂律变量：

其中，

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在确定所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的主应力差值之后，所述方法还包括：

根据所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的主应力差值，绘制所述待测地层的主应力差值剖面图。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，按照以下公式确定所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的主应力差值：

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在确定所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的主应力差值之后，所述方法还包括：

获取所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的垂向应力；

根据所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的垂向应力和主应力差值，确定所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的最小主应力和最大主应力。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在确定所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的最小主应力和最大主应力之后，所述方法还包括：

根据所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的垂向应力，绘制所述待测地层的垂向应力剖面图；

根据所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的最小主应力和最大主应力，分别绘制所述待测地层的最小主应力剖面图和所述待测地层的最大主应力剖面图。

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，按照以下公式确定所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的最小主应力：

S_hmini＝S_vi-φσ_i(t)

S_Hmaxi＝S_vi+(1-φ)σ_i(t)

其中，S_hmini表示第i个地层深度的最小主应力，i＝1…m，其中，m表示地层深度的个数，S_Hmaxi表示第i个地层深度的最大主应力，σ_i(t)表示第i个地层深度的主应力差值，S_vi表示第i个地层深度的垂向主应力，φ表示所述待测地层的应力系数。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，按照以下公式确定所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的基础幂律变量：

B_i＝1/E_i

8.一种地应力的确定装置，其特征在于，包括：

杨氏模量获取模块，用于获取待测地层在多个地层深度中各个地层深度的杨氏模量；

基础幂律变量确定模块，用于根据所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的杨氏模量，确定所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的基础幂律变量；

优化幂律变量确定模块，用于根据所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的基础幂律变量，确定所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的优化幂律变量；

主应力差值确定模块，用于根据所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的基础幂率变量和优化幂律变量，确定所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的主应力差值；

其中，所述优化幂律变量确定模块具体用于按照以下公式确定所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的优化幂律变量：

其中，

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述主应力差值确定模块具体用于在确定所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的主应力差值之后，根据所述待测地层在多个地层深度中各个地层深度的主应力差值，绘制所述待测地层的主应力差值剖面图。