CN109001804A - 一种基于三维地震数据确定有效应力的方法、装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种基于三维地震数据确定有效应力的方法、装置及系统，所述方法包括：对三维叠前地震数据进行弹性参数反演，获得弹性参数数据；根据岩心测试数据以及声波测井数据进行反演，获得构造应变系数数据；根据三维叠后地震数据反演获得地层压力数据；根据热膨胀系数、地温梯度以及所述弹性参数数据计算获得热应力数据；根据所述弹性参数、构造应变系数、地层压力以及热应力数据计算确定目标区域的三维有效应力数据。利用本申请各个实施例，可以为三维地质有效应力空间展布规律的定量预测提供新的技术手段，降低油气勘探开发的风险成本。
Description
技术领域
本发明涉及油气地球物理勘探技术领域，特别地，涉及一种基于三维地震数据确定有效应力的方法、装置及系统。
背景技术
有效应力是指岩石骨架承受的应力，是影响岩石强度、变形最直接的因素。有效应力场的变化会引起岩石多孔介质的变形，导致油藏岩石孔隙度和渗透率的变化，从而影响油藏渗流与开采。
三维有效应力的分布规律是非常规油气工程甜点评价和致密低渗透油藏开发方案部署的重要地质依据。而过去对于油藏应力的研究中，只注重油藏开采前处于原始状态的应力进行研究，很少对油藏的有效应力进行研究，并且目前尚没有针对三维有效应力的定量预测方法。因此，业内亟需一种对三维有效应力进行定量预测的方法，以满足非常规油气和致密低渗透油气勘探开发的需求。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种基于三维地震数据确定有效应力的方法、装置及系统，可以为三维地质有效应力空间展布规律的定量预测提供新的技术手段，降低油气勘探开发的风险成本。
本申请提供的基于三维地震数据确定有效应力的方法、装置及系统是通过包括以下方式实现的：
一种基于三维地震数据确定有效应力的方法，包括：
对三维叠前地震数据进行弹性参数反演，获得弹性参数数据；
根据岩心测试数据以及声波测井数据进行反演，获得构造应变系数数据；
根据三维叠后地震数据反演获得地层压力数据；
根据热膨胀系数、地温梯度以及所述弹性参数数据计算获得热应力数据；
根据所述弹性参数、构造应变系数、地层压力以及热应力数据计算确定目标区域的三维有效应力数据。
本申请实施例的基于三维地震数据确定有效应力的方法，所述计算确定目标区域的三维有效应力数据，包括：
根据所述弹性参数数据以及构造应变系数计算获得构造应力数据；
根据上覆地层密度以及埋藏深度确定静岩应力数据；
根据所述静岩应力、构造应力、地层压力以及热应力数据计算确定目标区域的三维有效应力数据。
本申请实施例的基于三维地震数据确定有效应力的方法，所述计算确定目标区域的三维有效应力数据，包括：
根据有效应力计算模型确定三维有效应力数据，所述有效应力计算模型包括：
其中，σv表示垂向有效应力，σH表示水平最大有效应力，σh表示水平最小有效应力，σz表示静岩应力，σs表示最大构造应力，σ's表示最小构造应力，σp表示地层压力，σt表示热应力，υ表示泊松比。
本申请实施例的基于三维地震数据确定有效应力的方法，所述计算获得热应力数据，包括：
根据热应力计算模型确定热应力数据，所述热应力计算模型包括：
其中，σt表示热应力，E表示弹性模量，υ表示泊松比，α表示热膨胀系数，δt表示地温梯度。
本申请实施例的基于三维地震数据确定有效应力的方法，所述对三维叠前地震数据进行弹性参数反演，获得弹性参数数据，包括：
对三维叠前地震数据进行弹性参数反演，获得初始弹性参数数据；
根据静态弹性参数数据以及动态弹性参数数据构建动静态弹性参数拟合关系式；
根据所述动静态弹性参数拟合关系式对所述初始弹性参数数据进行校正，获得弹性参数数据。
另一方面，本申请实施例还提供一种基于三维地震数据确定有效应力的装置，包括：
弹性参数反演模块，用于对三维叠前地震数据进行弹性参数反演，获得弹性参数数据；
构造应变反演模块，用于根据岩心测试数据以及声波测井数据进行反演，获得构造应变系数数据；
地层压力计算模块，用于根据三维叠后地震数据反演获得地层压力数据；
热应力计算模块，用于根据热膨胀系数、地温梯度以及所述弹性参数数据计算获得热应力数据；
有效应力确定模块，用于根据所述弹性参数、构造应变系数、地层压力以及热应力数据计算确定目标区域的三维有效应力数据。
本申请实施例的基于三维地震数据确定有效应力的装置，构造应力计算单元，用于根据所述弹性参数数据以及构造应变系数计算获得构造应力数据；
静岩应力确定单元，用于根据上覆地层密度以及埋藏深度确定静岩应力数据；
有效应力确定单元，用于根据所述静岩应力、构造应力、地层压力以及热应力数据计算确定目标区域的三维有效应力数据。
本申请实施例的基于三维地震数据确定有效应力的装置，所述有效应力确定单元包括：
有效应力确定子单元，用于根据有效应力计算模型确定三维有效应力数据，所述有效应力计算模型包括：
其中，σv表示垂向有效应力，σH表示水平最大有效应力，σh表示水平最小有效应力，σz表示静岩应力，σs表示最大构造应力，σ's表示最小构造应力，σp表示地层压力，σt表示热应力，υ表示泊松比。
本申请实施例的基于三维地震数据确定有效应力的装置，包括处理器及用于存储处理器可执行指令的存储器，所述指令被所述处理器执行时实现包括以下步骤：
对三维叠前地震数据进行弹性参数反演，获得弹性参数数据；
根据岩心测试数据以及声波测井数据进行反演，获得构造应变系数数据；
根据三维叠后地震数据反演获得地层压力数据；
根据热膨胀系数、地温梯度以及所述弹性参数数据计算获得热应力数据；
根据所述弹性参数、构造应变系数、地层压力以及热应力数据计算确定目标区域的三维有效应力数据。
另一方面，本申请实施例还提供一种基于三维地震数据确定有效应力的系统，包括至少一个处理器以及存储计算机可执行指令的存储器，所述处理器执行所述指令时实现上述任意所述方法的步骤。
本说明书一个或多个实施例提供的一种基于三维地震数据确定有效应力的方法、装置及系统，可以通过基于地质和测井约束的三维地震数据获得目标区域的弹性参数数据、构造应变系数、地层压力以及热应力数据，然后，基于所述弹性参数数据、构造应变系数、地层压力以及热应力数据定量的确定目标区域的三维有效应力。利用本申请各个实施例，可以为三维地质有效应力空间展布规律的定量预测提供新的技术手段，降低油气勘探开发的风险成本。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
图1为本说明书提供的一种基于三维地震数据确定有效应力的方法实施例的流程示意图；
图2为本说明书提供的一种基于三维地震数据确定有效应力的装置实施例的模块结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书中的技术方案，下面将结合本说明书一个或多个实施例中的附图，对本说明书一个或多个实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于说明书一个或多个实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本说明书实施例方案保护的范围。
有效应力是指岩石骨架承受的应力，其变化会引起岩石多孔介质的变形，导致油藏岩石孔隙度和渗透率的变化，影响油藏渗流与开采。三维有效应力的分布规律是非常规油气工程甜点评价和致密低渗透油藏开发方案部署的重要地质依据。而过去对于油藏应力的研究中，只注重油藏开采前处于原始状态的应力进行研究，很少对油藏的有效应力进行研究，而目前也没有针对三维有效应力进行定量预测的方法。
针对上述问题，本申请提供了一种基于三维地震数据定量确定有效应力的方法，可以利用三维地震数据以及结合测井数据，准确确定目标区域的弹性参数、构造应变系数、地层压力以及热应力数据。然后，再根据目标区域的弹性参数、构造应变系数、地层压力以及热应力数据来定量确定目标区域的三维有效应力数据。
图1是本说明书提供的所述一种基于三维地震数据确定有效应力的方法实施例流程示意图。虽然本说明书提供了如下述实施例或附图所示的方法操作步骤或装置结构，但基于常规或者无需创造性的劳动在所述方法或装置中可以包括更多或者部分合并后更少的操作步骤或模块单元。在逻辑性上不存在必要因果关系的步骤或结构中，这些步骤的执行顺序或装置的模块结构不限于本说明书实施例或附图所示的执行顺序或模块结构。所述的方法或模块结构的在实际中的装置、服务器或终端产品应用时，可以按照实施例或者附图所示的方法或模块结构进行顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境、甚至包括分布式处理、服务器集群的实施环境)。
具体的一个实施例如图1所示，本说明书提供的一种基于三维地震数据确定有效应力的方法的一个实施例中，所述方法可以包括：
S2、对三维叠前地震数据进行弹性参数反演，获得弹性参数数据。
本实施例中，可以获取目标区域的三维叠前地震数据，然后，在声波测井数据的约束下，基于三维叠前地震数据进行叠前弹性参数反演，获得目标区域的弹性参数数据，其中反演的方法可以参考现有技术进行，这里不做累述。本说明书的一个实施例中，所述弹性参数可以包括杨氏模量以及泊松比。
本说明书的一个实施例中，可以对三维叠前地震数据进行弹性参数反演，获得初始弹性参数数据；然后，根据静态弹性参数数据以及动态弹性参数数据构建动静态弹性参数数据转化关系；之后，根据所述动静态弹性参数数据转化关系对所述初始弹性参数数据进行校正，获得弹性参数数据。
例如，可以首先对三维原始地震资料进行预处理和叠前时间偏移，得到共反射点(CRP)道集；然后，利用拾取的叠加速度和射线追踪法获得角道集。再借助波动方程、Zoeppritz方程或其近似式进行叠前弹性参数反演，获得三维地震数据体对应的初始弹性参数(如杨氏模量、泊松比)数据。
然后，可以通过对岩心进行岩石力学三轴试验，获得静态弹性参数数据，以及根据目标地区的测井数据反演获得动态弹性参数数据。再根据所述岩石力学三轴试验获得的静态弹性参数数据和测井资料反演的动态弹性参数数据建立动静态弹性参数数据转化关系(即动静态关系)，如获得二者的拟合关系式。之后，可以根据上述动静态关系对所述三维地震数据体对应的初始弹性参数(如杨氏模量、泊松比)数据进行校正，获得校正后的弹性参数数据，将校正后的弹性参数数据用于后续的数据处理。
利用上述实施例提供的方案，通过首先根据三维地震数据反演获得弹性参数数据，然后进一步对获得的弹性参数数据进行校正，从而可以进一步提高获得的弹性参数数据的准确度。
S4、根据岩心测试数据以及声波测井数据进行反演，获得构造应变系数。
本实施例中，所述构造应变系数可以包括水平方向的最大构造应变系数以及最小构造应变系数。本说明书的一些实施方式中，可以获取目标区域的岩心测试数据以及声波测井数据，然后反演获得构造应变系数。
例如，可以通过岩心实测或者利用水力压裂法，获得实测有效应力数据，然后，通过声波测井资料计算静岩应力、地层压力和热应力等数据，从而获得构造应力样本数据。再根据预先建立的构造应力计算模型，利用构造应力样本数据反演获得目标区域的水平方向的最大构造应变系数以及最小构造应变系数。其中，所述构造应力计算模型可以表达为：
其中，σS表示最大构造应力，σ'S表示最小构造应力，E表示弹性模量，υ表示泊松比，εX表示最大构造应变系数，εy表示最小构造应变系数。
S6、根据三维叠后地震数据反演获得地层压力数据。
本实施例中，可以首先根据三维叠后地震数据获得速度谱数据，然后从速度谱数据中拾取叠加速度数据，之后，可以在声波测井约束下反演获得较高精度的层速度数据，然后，再根据所述地震层速度数据计算获得目标工区的地层压力数据。例如，可以采用刘震法、Fillippone法、Eaton法等计算确定地层压力。本说明书的一个实施例中，可以以Fillippone法为例对地层压力的计算进行说明，如可以根据如下公式计算目标工区的地层压力：
其中，σp为地层压力，σz为静岩应力，Vi为层速度，Vmax为孔隙为零时的层速度，Vmin为刚性为零时的岩石速度。
S8、根据热膨胀系数、地温梯度以及所述弹性参数数据计算获得热应力数据。
本实施例中，可以获取目标区域的热膨胀系数以及地温梯度数据，然后，根据上述确定的目标区域的弹性参数数据，计算确定目标区域的热应力数据。例如，可以通过统计的方法、预先构建的函数关系等方法计算确定目标区域的热应力数据。
本说明书的一个实施例中，可以根据热应力计算模型确定热应力数据，所述热应力计算模型可以包括：
其中，σt表示热应力，E表示弹性模量，υ表示泊松比，α表示热膨胀系数，δt表示地温梯度，h表示埋藏深度。利用所述热应力计算模型可以定量且更加准确的确定目标区域的热应力数据。
S10、根据所述弹性参数、构造应变系数、地层压力以及热应力数据计算确定目标区域的三维有效应力数据。
本实施例中，可以利用上述确定的弹性参数、构造应变系数、地层压力以及热应力数据，基于如数值分析、函数构建等方法计算确定目标区域的三维有效应力。本说明书的一个实施例中，所述三维有效应力数据可以包括目标区域任意点的水平最大有效应力、水平最小有效应力和垂向有效应力。
利用本说明书上述一个或者多个实施例，可以基于三维地震数据定量且准确的确定弹性参数、构造应变系数、地层压力以及热应力的数据，然后，再根据上述弹性参数、构造应变系数、地层压力以及热应力数据，准确的确定目标地层中任意点的水平最大有效应力、水平最小有效应力和垂向有效应力数据。
本说明书的一个实施中，可以根据所述弹性参数数据以及构造应变系数计算获得构造应力数据；以及，可以根据上覆地层密度以及目标区域的埋藏深度数据确定静岩应力数据。之后，再综合所述静岩应力、构造应力、地层压力和热应力数据，计算确定目标区域的三维有效应力数据。本说明书的一个或者多个实施中，可以根据如下公式计算确定目标工区的静岩应力数据：
其中，σz表示静岩应力，ρ表示上覆地层密度，h表示埋藏深度，g表示重力加速度。
本说明书的一些实施方式中，可以获取上述步骤中确定的弹性参数数据以及构造应变系数，根据公式(1)和(2)计算确定目标工区的构造应力数据。之后，再综合所述静岩应力、构造应力、地层压力和热应力数据，计算确定目标区域的三维有效应力数据。
进一步的，本说明书的一个实施例中，可以根据有效应力计算模型确定目标区域的三维有效应力数据，其中，所述有效应力计算模型可以包括：
其中，σv为垂向有效应力，σH为水平最大有效应力，σh为水平最小有效应力。
本实施例利用所述有效应力计算模型，在综合考虑静岩应力、构造应力、地层压力以及热应力在垂向上以及水平方向上影响的基础上，可以更加准确的确定垂向有效应力、水平最大有效应力以及水平最小有效应力，实现了对任意点的三维有效应力的定量预测，同时，还可以进一步提高三维有效应力确定的精确度和效率。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。具体的可以参照前述相关处理相关实施例的描述，在此不做一一赘述。
上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
本说明书一个或多个实施例提供的一种基于三维地震数据确定有效应力的方法，可以通过基于地质和测井约束的三维地震数据获得目标区域的弹性参数数据、构造应变系数、地层压力以及热应力数据，然后，基于所述弹性参数数据、构造应变系数、地层压力以及热应力数据定量的确定目标区域的三维有效应力。从而为致密低渗透以及非常规油气储层的三维地质有效应力空间展布规律的定量预测提供新的技术手段，进一步降低油气勘探开发的风险成本。
基于上述所述的基于三维地震数据确定有效应力的方法，本说明书一个或多个实施例还提供一种基于三维地震数据确定有效应力的装置。所述的装置可以包括使用了本说明书实施例所述方法的系统、软件(应用)、模块、组件、服务器等并结合必要的实施硬件的装置。基于同一创新构思，本说明书实施例提供的一个或多个实施例中的装置如下面的实施例所述。由于装置解决问题的实现方案与方法相似，因此本说明书实施例具体的装置的实施可以参见前述方法的实施，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。具体的，图2是本说明书提供的一种基于三维地震数据确定有效应力的装置实施例的模块结构示意图，如图2所示，所述装置可以包括：
弹性参数反演模块102，可以用于对三维叠前地震数据进行弹性参数反演，获得弹性参数数据；
构造应变反演模块104，可以用于根据岩心测试数据以及声波测井数据进行反演，获得构造应变系数数据；
地层压力计算模块106，可以用于根据三维叠后地震数据反演获得地层压力数据；
热应力计算模块108，可以用于根据热膨胀系数、地温梯度以及所述弹性参数数据计算获得热应力数据；
有效应力确定模块110，可以用于根据所述弹性参数、构造应变系数、地层压力以及热应力数据计算确定目标区域的三维有效应力数据。
本说明书的一个实施例中，所述有效应力确定模块可以包括构造应力计算单元、静岩应力确定单元以及有效应力确定单元，其中，
所述构造应力计算单元，可以用于根据所述弹性参数数据以及构造应变系数计算获得构造应力数据；
所述静岩应力确定单元，可以用于根据上覆地层密度以及埋藏深度确定静岩应力数据；
所述有效应力确定单元，可以用于根据所述静岩应力、构造应力、地层压力以及热应力数据计算确定目标区域的三维有效应力数据。
本说明书的另一个实施例中，所述有效应力确定单元可以包括有效应力确定子单元，其中，
所述有效应力确定子单元，可以用于根据有效应力计算模型确定三维有效应力数据，所述有效应力计算模型可以包括：
其中，σv表示垂向有效应力，σH表示水平最大有效应力，σh表示水平最小有效应力，σz表示静岩应力，σs表示最大构造应力，σ's表示最小构造应力，σp表示地层压力，σt表示热应力，υ表示泊松比。
需要说明的，上述所述的装置根据方法实施例的描述还可以包括其他的实施方式。具体的实现方式可以参照相关方法实施例的描述，在此不作一一赘述。
本说明书一个或多个实施例提供的一种基于三维地震数据确定有效应力的装置，可以通过基于地质和测井约束的三维地震数据获得目标区域的弹性参数数据、构造应变系数、地层压力以及热应力数据，然后，基于所述弹性参数数据、构造应变系数、地层压力以及热应力数据定量的确定目标区域的三维有效应力。利用本申请各个实施例，可以为三维地质有效应力空间展布规律的定量预测提供新的技术手段，降低油气勘探开发的风险成本。
本说明书提供的上述实施例所述的方法或装置可以通过计算机程序实现业务逻辑并记录在存储介质上，所述的存储介质可以计算机读取并执行，实现本说明书实施例所描述方案的效果。因此，本说明书还提供一种基于三维地震数据确定有效应力的装置，包括处理器及存储处理器可执行指令的存储器，所述指令被所述处理器执行时实现包括以下步骤：
对三维叠前地震数据进行弹性参数反演，获得弹性参数数据；
根据岩心测试数据以及声波测井数据进行反演，获得构造应变系数数据；
根据三维叠后地震数据反演获得地层压力数据；
根据热膨胀系数、地温梯度以及所述弹性参数数据计算获得热应力数据；
根据所述弹性参数、构造应变系数、地层压力以及热应力数据计算确定目标区域的三维有效应力数据。
所述存储介质可以包括用于存储信息的物理装置，通常是将信息数字化后再以利用电、磁或者光学等方式的媒体加以存储。所述存储介质有可以包括：利用电能方式存储信息的装置如，各式存储器，如RAM、ROM等；利用磁能方式存储信息的装置如，硬盘、软盘、磁带、磁芯存储器、磁泡存储器、U盘；利用光学方式存储信息的装置如，CD或DVD。当然，还有其他方式的可读存储介质，例如量子存储器、石墨烯存储器等等。
需要说明的，上述所述的装置根据方法实施例的描述还可以包括其他的实施方式。具体的实现方式可以参照相关方法实施例的描述，在此不作一一赘述。
上述实施例所述的一种基于三维地震数据确定有效应力的装置，可以通过基于地质和测井约束的三维地震数据获得目标区域的弹性参数数据、构造应变系数、地层压力以及热应力数据，然后，基于所述弹性参数数据、构造应变系数、地层压力以及热应力数据定量的确定目标区域的三维有效应力。利用本申请各个实施例，可以为三维地质有效应力空间展布规律的定量预测提供新的技术手段，降低油气勘探开发的风险成本。
本说明书还提供一种基于三维地震数据确定有效应力的系统，所述系统可以为单独的确定有效应力的系统，也可以应用在多种类型的地震勘探或者评价系统中。所述的系统可以为单独的服务器，也可以包括使用了本说明书的一个或多个所述方法或一个或多个实施例装置的服务器集群、系统(包括分布式系统)、软件(应用)、实际操作装置、逻辑门电路装置、量子计算机等并结合必要的实施硬件的终端装置。所述基于三维地震数据确定有效应力的系统可以包括至少一个处理器以及存储计算机可执行指令的存储器，所述处理器执行所述指令时实现上述任意一个实施例所述方法的步骤。
需要说明的，上述所述的系统根据方法或者装置实施例的描述还可以包括其他的实施方式，具体的实现方式可以参照相关方法实施例的描述，在此不作一一赘述。
上述实施例所述的一种基于三维地震数据确定有效应力的系统，可以通过基于地质和测井约束的三维地震数据获得目标区域的弹性参数数据、构造应变系数、地层压力以及热应力数据，然后，基于所述弹性参数数据、构造应变系数、地层压力以及热应力数据定量的确定目标区域的三维有效应力。利用本申请各个实施例，可以为三维地质有效应力空间展布规律的定量预测提供新的技术手段，降低油气勘探开发的风险成本。
需要说明的是，本说明书上述所述的装置或者系统根据相关方法实施例的描述还可以包括其他的实施方式，具体的实现方式可以参照方法实施例的描述，在此不作一一赘述。本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于硬件+程序类、存储介质+程序实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为计算机。具体的，计算机例如可以为个人计算机、膝上型计算机、车载人机交互设备、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任何设备的组合。
为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本说明书一个或多个时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现，也可以将实现同一功能的模块由多个子模块或子单元的组合实现等。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
本领域技术人员也知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种硬件部件，而对其内部包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至，可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法或者设备中还存在另外的相同要素。
本领域技术人员应明白，本说明书一个或多个实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本说明书一个或多个实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本说明书一个或多个实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本说明书一个或多个实施例可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本本说明书一个或多个实施例，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本说明书的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述并不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。
Claims (10)
1.一种基于三维地震数据确定有效应力的方法，其特征在于，包括：
对三维叠前地震数据进行弹性参数反演，获得弹性参数数据；
根据岩心测试数据以及声波测井数据进行反演，获得构造应变系数数据；
根据三维叠后地震数据反演获得地层压力数据；
根据热膨胀系数、地温梯度以及所述弹性参数数据计算获得热应力数据；
根据所述弹性参数、构造应变系数、地层压力以及热应力数据计算确定目标区域的三维有效应力数据。
2.根据权利要求1所述的基于三维地震数据确定有效应力的方法，其特征在于，所述计算确定目标区域的三维有效应力数据，包括：
根据所述弹性参数以及构造应变系数数据计算获得构造应力数据；
根据上覆地层密度以及埋藏深度确定静岩应力数据；
根据所述静岩应力、构造应力、地层压力以及热应力数据计算确定目标区域的三维有效应力数据。
3.根据权利要求2所述的基于三维地震数据确定有效应力的方法，其特征在于，所述计算确定目标区域的三维有效应力数据，包括：
根据有效应力计算模型确定三维有效应力数据，所述有效应力计算模型包括：
其中，σv表示垂向有效应力，σH表示水平最大有效应力，σh表示水平最小有效应力，σz表示静岩应力，σs表示最大构造应力，σ's表示最小构造应力，σp表示地层压力，σt表示热应力，υ表示泊松比。
4.根据权利要求1-3任一项所述的基于三维地震数据确定有效应力的方法，其特征在于，所述计算获得热应力数据，包括：
根据热应力计算模型确定热应力数据，所述热应力计算模型包括：
其中，σt表示热应力，E表示弹性模量，υ表示泊松比，α表示热膨胀系数，δt表示地温梯度。
5.根据权利要求1所述的基于三维地震数据确定有效应力的方法，其特征在于，所述对三维叠前地震数据进行弹性参数反演，获得弹性参数数据，包括：
对三维叠前地震数据进行弹性参数反演，获得初始弹性参数数据；
根据静态弹性参数数据以及动态弹性参数数据构建动静态弹性参数拟合关系式；
根据所述动静态弹性参数拟合关系式对所述初始弹性参数数据进行校正，获得弹性参数数据。
6.一种基于三维地震数据确定有效应力的装置，其特征在于，包括：
弹性参数反演模块，用于对三维叠前地震数据进行弹性参数反演，获得弹性参数数据；
构造应变反演模块，用于根据岩心测试数据以及声波测井数据进行反演，获得构造应变系数数据；
地层压力计算模块，用于根据三维叠后地震数据反演获得地层压力数据；
热应力计算模块，用于根据热膨胀系数、地温梯度以及所述弹性参数数据计算获得热应力数据；
有效应力确定模块，用于根据所述弹性参数、构造应变系数、地层压力以及热应力数据计算确定目标区域的三维有效应力数据。
7.根据权利要求6所述的基于三维地震数据确定有效应力的装置，其特征在于，所述有效应力确定模块包括：
构造应力计算单元，用于根据所述弹性参数数据以及构造应变系数计算获得构造应力数据；
静岩应力确定单元，用于根据上覆地层密度以及埋藏深度确定静岩应力数据；
有效应力确定单元，用于根据所述静岩应力、构造应力、地层压力以及热应力数据计算确定目标区域的三维有效应力数据。
8.根据权利要求7所述的基于三维地震数据确定有效应力的装置，其特征在于，所述有效应力确定单元包括：
有效应力确定子单元，用于根据有效应力计算模型确定三维有效应力数据，所述有效应力计算模型包括：
其中，σv表示垂向有效应力，σH表示水平最大有效应力，σh表示水平最小有效应力，σz表示静岩应力，σs表示最大构造应力，σ's表示最小构造应力，σp表示地层压力，σt表示热应力，υ表示泊松比。
9.一种基于三维地震数据确定有效应力的装置，其特征在于，包括处理器及用于存储处理器可执行指令的存储器，所述指令被所述处理器执行时实现包括以下步骤：
对三维叠前地震数据进行弹性参数反演，获得弹性参数数据；
根据岩心测试数据以及声波测井数据进行反演，获得构造应变系数数据；
根据三维叠后地震数据反演获得地层压力数据；
根据热膨胀系数、地温梯度以及所述弹性参数数据计算获得热应力数据；
根据所述弹性参数、构造应变系数、地层压力以及热应力数据计算确定目标区域的三维有效应力数据。
10.一种基于三维地震数据确定有效应力的系统，其特征在于，包括至少一个处理器以及存储计算机可执行指令的存储器，所述处理器执行所述指令时实现权利要求1-5中任意一项所述方法的步骤。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113449427A (zh) * | 2021-07-01 | 2021-09-28 | 长江大学 | 一种确定页岩压力分布的方法 |
| CN114396257A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-04-26 | 中国石油大学(北京) | 基于地震数据的三维地层压力预测方法及装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104535472A (zh) * | 2014-12-22 | 2015-04-22 | 中国石油大学(北京) | 一种煤岩动态渗透率检测方法及装置 |
| US20170335675A1 (en) * | 2016-05-19 | 2017-11-23 | Stan Lee | Method To Predict Pore Pressure And Seal Integrity Using Full Wavefield Inversion |
| CN107728205A (zh) * | 2016-08-12 | 2018-02-23 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种地层压力预测方法 |
-
2018
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104535472A (zh) * | 2014-12-22 | 2015-04-22 | 中国石油大学(北京) | 一种煤岩动态渗透率检测方法及装置 |
| US20170335675A1 (en) * | 2016-05-19 | 2017-11-23 | Stan Lee | Method To Predict Pore Pressure And Seal Integrity Using Full Wavefield Inversion |
| CN107728205A (zh) * | 2016-08-12 | 2018-02-23 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种地层压力预测方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 曾联波 等: "构造应力对裂缝形成与流体流动的影响", 《地学前缘（中国地质大学（北京）；北京大学）》 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113449427A (zh) * | 2021-07-01 | 2021-09-28 | 长江大学 | 一种确定页岩压力分布的方法 |
| CN113449427B (zh) * | 2021-07-01 | 2022-08-16 | 长江大学 | 一种确定页岩压力分布的方法 |
| CN114396257A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-04-26 | 中国石油大学(北京) | 基于地震数据的三维地层压力预测方法及装置 |
| CN114396257B (zh) * | 2021-12-31 | 2023-10-31 | 中国石油大学(北京) | 基于地震数据的三维地层压力预测方法及装置 |
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