CN112696181A - 基于地应力和天然裂缝耦合关系的压裂预测方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于地应力和天然裂缝耦合关系的压裂预测方法及装置,属于油气田勘探开发领域。本发明首先确定缝网产生区和定向裂缝产生区和天然裂缝方位的分布,在定向裂缝产生区利用叠前宽方位各向异性法,确定的天然裂缝发育强度,划分出天然裂缝发育区和天然裂缝不发育区;然后在天然裂缝发育区内,根据天然裂缝发育方位和主应力方位的关系确定不同条件下定向裂缝起裂方位区域,在天然裂缝不发育区,将水平最大主应力方位作为压裂缝的起裂方位;结合缝网产生区,实现从平面上预测压裂效果。本发明克服了仅从单井上进行定性分析的缺陷,将现今地应力和天然裂缝对压裂效果的影响应用推广到平面,提高了压裂效果预测的准确性。

Description

基于地应力和天然裂缝耦合关系的压裂预测方法及装置
技术领域
本发明涉及一种基于地应力和天然裂缝耦合关系的压裂预测方法及装置,属于油气田开发技术领域。
背景技术
随着目前全球对油气资源需求的不断增加,仅依赖常规油气藏已经无法满足生产和生活的需要,非常规油气藏特别是非常规气藏越来越受到各个国家重视。非常规气藏在我国分布极其广泛,据不完全统计,全国非常规气藏储量约占天然气总储量的80%,因此,对该类气藏的有效开发具有重要的战略意义。但是,同常规气藏不同,非常规气藏具有自己的特殊性,岩层致密,孔隙度和基质渗透率都比较低,非均质性严重,随着开采气体的产量下降迅速,而且气井的稳产条件普遍较差,针对低渗、致密油气藏的开发,仅采用单井或者水平井的自然产能很难实现预期的开发效果,需要通过压裂措施对储层进行改造,以产生大量的裂缝系统,改善储层的低孔、低渗特征,进而提高非常规气藏的产量,该技术已成为开采非常规气藏的关键。非常规气藏通常需要进行大规模的人工压裂,耗资巨大,因此,在施工之前,需要利用对压裂效果的展开预测研究,进而实现经济有效的开采。
压裂效果影响因素主要包括,地质因素和压裂施工工艺两大方面。在地质因素中,天然裂缝和现今地应力控制了压裂裂缝的起裂方位,进而影响了压裂施工效果,因此针对天然裂缝的发育特征和现今地应力状态的耦合关系开展研究,可以进一步评价和预测压裂效果,进而可以指导优化工艺技术,达到改善增产效果。
目前,从现今地应力和天然裂缝的角度出发,评价预测压裂效果的方法主要集中在以下几个方面:(1)从机理上定性的描述应力场和天然裂缝的匹配关系对压裂缝起裂方位的控制;(2)利用平面应力场数值模拟,分析单井上应力集中和天然裂缝对压裂缝起裂方位;(3)基于常规测井资料,对主应力剖面进行计算,结合成像测井,对压裂缝的起裂方位进行估算;(4)利用三轴物理模拟实验,模拟不同的水平应力差下,天然裂缝对压裂缝形态的影响。
例如,授权公告号为CN105334536B的中国专利文件,该文件公开了一种致密砂岩储层网络裂缝系统有效性评价方法,通过裂缝离散网络地质模型,统计分析裂缝形成期次、裂缝充填物来源、裂缝优势充填方向及组系、裂缝充填主控地质因素,建立裂缝渗透率与现今主应力的关系,评价网络裂缝系统空间有效性,为储层的压裂改造提供了保障。该方案虽然能够实现对压裂效果的预测,但是该方案没有天然裂缝的类型和发育程度,导致预测结果不准确。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于地应力和天然裂缝耦合关系的压裂预测方法及装置,以解决目前压裂预测结果不准确的问题。
本发明为解决上述技术问题而提供基于现今地应力和天然裂缝耦合关系的压裂预测方法,该预测方法包括以下步骤:
1)根据研究区目的层压裂层段的现今构造样式和测井数据建立三维现今地应力场数值模型,确定缝网产生区和定向裂缝产生区;
2)根据研究区地震叠前数据确定研究区天然裂缝发育程度和发育方位的分布情况,在所述定向裂缝产生区内划分出天然裂缝发育区和天然裂缝不发育区;
3)在天然裂缝不发育区,将水平最大主应力方位作为压裂缝的起裂方位,在天然裂缝发育区,根据天然裂缝与水平最大主应力的夹角关系确定起裂方位;
4)根据定向裂缝产生区的压裂缝起裂方位和缝网产生区确定压裂效果。
本发明首先利用构造图和测井数据建立三维现今地应力场数值模型,确定缝网产生区和定向裂缝产生区;然后在定向裂缝产生区内根据天然裂缝发育强度,划分出天然裂缝发育区和天然裂缝不发育区;在天然裂缝发育区内,根据天然裂缝发育方位和主应力方位的关系确定不同条件下定向裂缝起裂方位区域,在天然裂缝不发育区,将水平最大主应力方位作为压裂缝的起裂方位;最后结合缝网产生区,实现从平面上预测压裂效果。本发明克服了仅从单井上进行定性分析的缺陷,将现今地应力和天然裂缝对压裂效果的影响应用推广到平面,提高了压裂效果预测的准确性。
进一步地,为了更好地确定缝网产生区和定向裂缝产生区,本发明该给出了具体过程,所述步骤1)中缝网产生区和定向裂缝产生区的确定过程如下:
A.根据研究区目的层压裂层段的现今构造样式建立三维构造地质模型;
B.根据研究区各单井的测井数据确定各单井目的层的岩石力学参数,依据各单井岩石力学参数表征平面上岩石力学参数的展布特征,确定地质模型的力学单元,建立非均质力学模型;
C.利用研究区各单井目的层的井径崩落信息和单井钻井诱导缝信息获取研究区整体的现今水平最大主应力方位,利用各个单井的测井曲线确定研究区单井水平最大最小主应力随深度的平均变化梯度;
D.根据研究区整体现今主应力方向和水平最大最小主应力变化梯度,结合建立的非均质力学模型,开展应力场数值模拟,获取研究区整体的水平最大主应力方位和水平差应力值;
E.根据得到的水平差应力值确定研究区缝网产生区和定向裂缝产生区。
进一步地,本发明还给出了如何确定天然裂缝发育区的压裂缝起裂方位,所述步骤3)中对天然裂缝发育区,若天然裂缝的走向和该处确定的水平最大主应力方向的夹角小于等于设定角度时,该区域内压裂缝的起裂方位为天然裂缝走向,若天然裂缝的走向和该处确定的水平最大主应力方向的夹角大于设定角度时,该区域内压裂缝的起裂方位与水平最大主应力方位一致。
进一步地,本发明还给出了划分缝网产生区和定向缝产生区的具体方式,所述步骤E中根据水平差应力确定缝网产生区和定向缝产生区,当水平差应力小于设定应力时,该区域为缝网产生区,当水平差应力不小于设定应力时,该区域为定向缝产生区。
进一步地,所述步骤A中的三维构造地质模型采用有限元软件ANSYS建立。
本发明还提供了一种基于现今地应力和天然裂缝耦合关系的压裂预测装置,该压裂预测装置包括处理器和存储器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤:
1)根据研究区目的层压裂层段的现今构造样式和测井数据建立三维现今地应力场数值模型,确定缝网产生区和定向裂缝产生区;
2)根据研究区地震叠前数据确定研究区天然裂缝发育程度和发育方位的分布情况,在所述定向裂缝产生区内划分出天然裂缝发育区和天然裂缝不发育区;
3)在天然裂缝不发育区,将水平最大主应力方位作为压裂缝的起裂方位,在天然裂缝发育区,根据天然裂缝与水平最大主应力的夹角关系确定起裂方位;
4)根据定向裂缝产生区的压裂缝起裂方位和缝网产生区确定压裂效果。
本发明克服了仅从单井上进行定性分析的缺陷,将现今地应力和天然裂缝对压裂效果的影响应用推广到平面,提高了压裂效果预测的准确性。
进一步地,为了更好地确定缝网产生区和定向裂缝产生区,本发明该给出了具体过程,其特征在于,所述步骤1)中缝网产生区和定向裂缝产生区的确定过程如下:
A.根据研究区目的层压裂层段的现今构造样式建立三维构造地质模型;
B.根据研究区各单井的测井数据确定各单井目的层的岩石力学参数,依据各单井岩石力学参数表征平面上岩石力学参数的展布特征,确定地质模型的力学单元,建立非均质力学模型;
C.利用研究区各单井目的层的井径崩落信息和单井钻井诱导缝信息获取研究区整体的现今水平最大主应力方位,利用各个单井的测井曲线确定研究区单井水平最大最小主应力随深度的平均变化梯度;
D.根据研究区整体现今主应力方向和水平最大最小主应力变化梯度,结合建立的非均质力学模型,开展应力场数值模拟,获取研究区整体的水平最大主应力方位和水平差应力值;
E.根据得到的水平差应力值确定研究区缝网产生区和定向裂缝产生区。
进一步地,本发明还给出了如何确定天然裂缝发育区的压裂缝起裂方位,所述步骤3)中对天然裂缝发育区,若天然裂缝的走向和该处确定的水平最大主应力方向的夹角小于等于设定角度时,该区域内压裂缝的起裂方位为天然裂缝走向,若天然裂缝的走向和该处确定的水平最大主应力方向的夹角大于设定角度时,该区域内压裂缝的起裂方位与水平最大主应力方位一致。
进一步地,本发明还给出了划分缝网产生区和定向缝产生区的具体方式,所述步骤E中根据水平差应力确定缝网产生区和定向缝产生区,当水平差应力小于设定应力时,该区域为缝网产生区,当水平差应力不小于设定应力时,该区域为定向缝产生区。
进一步地,所述步骤A中的三维构造地质模型采用有限元软件ANSYS建立。
附图说明
图1是本发明基于地应力和天然裂缝耦合关系的压裂预测方法的流程图;
图2是本发明方法实施例中普光主体某层目的层段非均质力学模型示意图;
图3是本发明方法实施例中普光主体某层各单井现今水平最大主应力方向图;
图4是本发明方法实施例中普光主体某层目的层段现今水平主应力方位分布图;
图5是本发明方法实施例中普光主体某层压裂层段缝网产生区和定向裂缝产生区分布图;
图6是本发明方法实施例中普光主体某层段的裂缝发育程度和发育方位分布图;
图7是本发明方法实施例中定向裂缝产生区内区域1分布的范围示意图;
图8是本发明方法实施例中天然裂缝发育区内区域2的分布范围示意图;
图9是本发明方法实施例中天然裂缝发育区内区域3的分布范围示意图;
图10是本发明方法实施例中的预测结果图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步地说明。
压裂预测方法的实施例1
本实施例首先利用构造图和测井数据建立三维现今应力场数值模型,结合主应力的分布特征,确定缝网产生区和定向裂缝产生区;然后利用叠前宽方位各向异性法,确定天然裂缝平面发育强度和天然裂缝方位的分布,在定向裂缝产生区内,根据天然裂缝发育强度,划分出天然裂缝发育区和天然裂缝不发育区;接着在天然裂缝发育区内,根据天然裂缝发育方位和主应力方位的关系,确定不同条件下定向压裂缝起裂方位区域,在天然裂缝不发育区,压裂缝的起裂方位同水平最大主应力方位一致;最后结合缝网产生区,实现从平面上对压裂进行预测。该方法的实现流程如图1所示,下面以我国四川普光地区主体某层位压裂层段为例对上述方法进行详细说明。
1.利用研究区目的层压裂层段的现今构造样式和测井数据建立三维现今应力场数值模型,确定缝网产生区和定向裂缝产生区。
1.1.利用研究区目的层压裂层段的现今构造样式建立三维构造地质模型,对本实例而言,采用有限元软件ANSYS建立普光主体某层位目标压裂层段的三维地质模型。
1.2.利用研究区各单井的测井资料确定各单井目的层的岩石力学参数,依据各单井岩石力学参数,依据各单井岩石力学参数表征平面上岩石力学参数展布特征,划分出三维地质模型中力学单元,建立非均质力学模型。对本实例而言,利用普光主体12口井测井数据对压裂层段的弹性模量和泊松比进行计算,弹性模量和泊松比为影响地应力分布的岩石力学性质中的中控参数,尤其弹性模量的影响明显,以研究区弹性模量E为标准,将弹性模量E按照<48GPa,48-54GPa,54-60GPa,≥60GPa标准,断裂带内部为应力消减区弹性模量定为15GPa,工区外部的围岩的力学参数设为与研究区主要力学单元的弹性模量一致为52GPa,划分出的普光主体某层目的层段非均质力学模型如图2所示。
1.3确定研究区目的层现今主应力状态。
利用研究区各个单井目的层的井径崩落信息和单井钻井诱导缝信息获取研究区整体的现今水平最大主应力方位,利用各个单井的常规测井曲线确定研究区单井水平最大最小主应力随深度的平均变化梯度。
对本实例而言,井壁崩落方位同现今水平最大主应力方向垂直,钻井诱导缝方位同现今水平最大主应力方向一致,利用普光主体27口井的成像测井资料对单井水平最大主应力方向进行分析,各单井现今水平最大主应力方向如图3所示,研究区整体的平均水平最大主应力方位为北偏东70度。利用12口常规测井数据对普光主体现今主应力大小进行计算,根据普光地区的地质特征,选取组合弹簧模型,对各个井进行计算,求取各个单井水平最大最小主应力随深度的变化梯度。经统计普光主体的水平最大主应力大小随深度的平均变化梯度为0.017,最小主应力随深度的平均变化梯度为0.012。
1.4.根据确定的研究区整体现今主应力方向和水平最大最小主应力变化梯度,结合非均质力学模型,开展应力场数值模拟,获取水平最大主应力方位和水平差应力值。
水平最大最小主应力的平均变化梯度是利用研究区单井的计算结果,分别求取的水平最大和水平最小应力变化梯度的平均值。研究区整体的最大,最小主应力和差应力的求取,则是利用步骤1.1、1.2和1.3确定的模型和应力边界条件,利用ANSYS软件,开展应力场数值模拟,即可以计算出研究区整体的最大,最小主应力和差应力的分布。对本实例而言,得到的普光主体某层目的层段现今水平主应力方位分布如图4所示。
1.5.根据水平差应力值确定研究区缝网产生区和定向裂缝产生区,依据步骤1.4中确定的水平差应力。对本实例而言,确定的水平差应力分布确定如图5所示,当水平差应力小于7Mpa时,在压裂施工过程中,会形成网状缝,该区域为缝网产生区,当水平差应力大于等于7Mpa,在压裂施工过程中,会形成单条定向缝,该区域为定向缝网产生区,将定向缝网产生区节点的坐标和方向数据提取出来,在Petrel软件中生成二维面数据。
2.利用叠前宽方位各向异性法,确定研究区天然裂缝发育程度和发育方位的分布情况。
利用叠前宽方位各向异性法预测研究区目的层天然裂缝发育方位是一种目前现有的成熟的方法,其原理是地震波在地下传播过程中,遇到裂缝时,会引起地震波的振幅和波速的衰减,振幅椭圆中长轴的方向表征裂缝发育方位,椭圆的长轴和短轴的扁率代表了裂缝的相对发育密度。依据步骤1.5中确定的定向裂缝产生区内划分出天然裂缝发育区和天然裂缝不发育区。对本实例而言,确定的普光主体某层压裂层段的裂缝发育程度和发育方位分布如图6所示,提取压裂层段的平面裂缝发育强度和对应的点上裂缝发育主方位数据,在Petrel软件中生成裂缝发育区范围,并依据步骤1.5中确定的定向缝网产生区内划分出天然裂缝发育区和天然裂缝不发育区。
3.确定定向裂缝的起裂方位。
对天然裂缝不发育区,压裂缝的起裂方位为确定的水平最大主应力方位;在天然裂缝发育区,根据天然裂缝的走向和水平最大主应力方向的夹角,当夹角小等于设定值时,压裂缝走向同天然裂缝的走向一致,该区域内压裂缝的起裂方位为天然裂缝走向,当夹角大于设定值时,压裂缝的起裂方位同水平最大主应力方位一致,水平最大主应力方向即为起裂方位。其中,设定值根据实际情况选取,本实施例的中设定值为30度。对本实例而言,按照上述方式,普光主体某层压裂层段的天然裂缝不发育区内压裂缝的起裂方位为水平最大主应力方位,定义该区域为区域1,如图7所示;普光主体某层压裂层段的天然裂缝发育区内有天然裂缝的走向与该处的水平最大主应力方向的夹角小于30度,压裂缝走向同天然裂缝的走向一致,定义该区域为区域2,其结果如图8所示;普光主体某层压裂层段的天然裂缝发育区内有天然裂缝的走向与该处的水平最大主应力方向的夹角大于30度,压裂缝的起裂方位同水平最大主应力方位一致,定义该区域为区域3,如图9所示。
4.综合缝网产生区与确定的定向裂缝产生区内的各个区的压裂缝起裂方位,即得到了基于研究区现今地应力和天然裂缝耦合作用下的压裂效果。
在步骤1.5中,根据数值模拟出来的差应力分布,结合不同地区的差应力大小产生缝网的临界值来划分缝网产生区和定向缝产生区,这个临界值在不同的地区和不同的岩石类型中不同,在本发明的实施例中的研究区为,当差应力<7MPa时,产生缝网,在差应力≥7MPa时,产生定向缝。将差应力<7MPa时的区域对应的点提出来,作为步骤4中,缝网产生区的点。剩下的≥7MPa的区域内对应的点,会在步骤3中分区域提取,即根据步骤3中确定的不同压裂裂缝起裂方位区域(如实施例中出现的区域1,区域2和区域3)内对应的点坐标和方位数值,分区域提取出来。将经过分析计算确定的不同区域提取的点,进行拼合,即预测了研究区的综合压裂效果。
对本实例而言,普光主体某层压裂层段基于现今地应力和天然裂缝耦合作用下的压裂效果如图10所示。
压裂预测方法实施例2
与压裂预测方法实施例1相比,本实施例中的三维构造地质模型是采用CreatarXmodeling三维地质建模软件或GOCAD地质建模软件建立的。
压裂预测方法实施例3
与压裂预测方法实施例1相比,本实施例中确定缝网产生区和定向裂缝产生区所用的水平差应力可根据实际情况调整,不一定是7Mpa,例如,也可以是6Mpa或8Mpa。
压裂预测方法实施例4
与压裂预测方法实施例1相比,本实施例中确定定向裂缝的起裂方位的设定值可根据实际情况选取,设定值不一定是30度,例如,也可以是29度或31度。
压裂预测方法实施例5
与压裂预测方法实施例1相比,本实施例在确定水平最大主应力方位和水平差应力值时采用FLAC(Fast Lagrangian Analysis Of Continua)软件进行应力数值模拟。
为了更好地说明本发明的效果,下面利用目前研究区已经开展的压裂施工的压裂缝展布方位的微地震监测结果,与本发明的预测结果进行对比检验,结果如表1所示,从中可以看出,本发明的预测结果与实际比较接近,说明利用现今地应力和天然裂缝的耦合关系可以评价和预测压裂效果,本发明是可行的。
表1
Figure BDA0002241535620000101
Figure BDA0002241535620000111
压裂预测装置的实施例
本发明的基于现今地应力和天然裂缝耦合关系的压裂预测装置为计算机等具备数据处理能力的设备,该识别装置包括:存储器、处理器及网络模块。存储器、处理器以及网络模块相互之间直接或间接地电性连接,以实现数据的传输或交互。例如,这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。存储器包括至少一个可以软件或固件(firmware)的形式存储于存储器中的软件功能模块,处理器通过运行存储在存储器内的软件程序以及模块,从而执行各种功能应用以及数据处理,即实现本发明各方法实施例中的压裂预测方法。
其中,存储器可以是,但不限于,随机存取存储器(Random Access Memory,RAM),只读存储器(Read Only Memory,ROM),可编程只读存储器(Programmable Read-OnlyMemory,PROM),可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory,EPROM),电可擦除只读存储器(Electric Erasable Programmable Read-Only Memory,EEPROM)等。其中,存储器用于存储程序,处理器在接收到执行指令后,执行所述程序。
处理器可能是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。上述的处理器可以是通用处理器,包括中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、网络处理器(NetworkProcessor,NP)等。还可以是数字信号处理器(DSP))、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规处理器等。
网络模块用于通过网络建立电子设备与外部通信终端之间的通信连接,实现网络信号及数据的收发操作。上述网络信号可包括无线信号或者有线信号。

Claims (10)

1.基于现今地应力和天然裂缝耦合关系的压裂预测方法,其特征在于,该预测方法包括以下步骤:
1)根据研究区目的层压裂层段的现今构造样式和测井数据建立三维现今地应力场数值模型,确定缝网产生区和定向裂缝产生区;
2)根据研究区地震叠前数据确定研究区天然裂缝发育程度和发育方位的分布情况,在所述定向裂缝产生区内划分出天然裂缝发育区和天然裂缝不发育区;
3)在天然裂缝不发育区,将水平最大主应力方位作为压裂缝的起裂方位,在天然裂缝发育区,根据天然裂缝与水平最大主应力的夹角关系确定起裂方位;
4)根据定向裂缝产生区的压裂缝起裂方位和缝网产生区确定压裂效果。
2.根据权利要求1所述的基于现今地应力和天然裂缝耦合关系的压裂预测方法,其特征在于,所述步骤1)中缝网产生区和定向裂缝产生区的确定过程如下:
A.根据研究区目的层压裂层段的现今构造样式建立三维构造地质模型;
B.根据研究区各单井的测井数据确定各单井目的层的岩石力学参数,依据各单井岩石力学参数表征平面上岩石力学参数的展布特征,确定地质模型的力学单元,建立非均质力学模型;
C.利用研究区各单井目的层的井径崩落信息和单井钻井诱导缝信息获取研究区整体的现今水平最大主应力方位,利用各个单井的测井曲线确定研究区单井水平最大最小主应力随深度的平均变化梯度;
D.根据研究区整体现今主应力方向和水平最大最小主应力变化梯度,结合建立的非均质力学模型,开展应力场数值模拟,获取研究区整体的水平最大主应力方位和水平差应力值;
E.根据得到的水平差应力值确定研究区缝网产生区和定向裂缝产生区。
3.根据权利要求1所述的基于现今地应力和天然裂缝耦合关系的压裂预测方法,其特征在于,所述步骤3)中对天然裂缝发育区,若天然裂缝的走向和该处确定的水平最大主应力方向的夹角小于等于设定角度时,该区域内压裂缝的起裂方位为天然裂缝走向,若天然裂缝的走向和该处确定的水平最大主应力方向的夹角大于设定角度时,该区域内压裂缝的起裂方位与水平最大主应力方位一致。
4.根据权利要求2所述的基于现今地应力和天然裂缝耦合关系的压裂预测方法,其特征在于,所述步骤E中根据水平差应力确定缝网产生区和定向缝产生区,当水平差应力小于设定应力时,该区域为缝网产生区,当水平差应力不小于设定应力时,该区域为定向缝产生区。
5.根据权利要求1所述的基于现今地应力和天然裂缝耦合关系的压裂预测方法,其特征在于,所述步骤A中的三维构造地质模型采用有限元软件ANSYS建立。
6.一种基于现今地应力和天然裂缝耦合关系的压裂预测装置,其特征在于,该压裂预测装置包括处理器和存储器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤:
1)根据研究区目的层压裂层段的现今构造样式和测井数据建立三维现今地应力场数值模型,确定缝网产生区和定向裂缝产生区;
2)根据研究区地震叠前数据确定研究区天然裂缝发育程度和发育方位的分布情况,在所述定向裂缝产生区内划分出天然裂缝发育区和天然裂缝不发育区;
3)在天然裂缝不发育区,将水平最大主应力方位作为压裂缝的起裂方位,在天然裂缝发育区,根据天然裂缝与水平最大主应力的夹角关系确定起裂方位;
4)根据定向裂缝产生区的压裂缝起裂方位和缝网产生区确定压裂效果。
7.根据权利要求6所述的基于现今地应力和天然裂缝耦合关系的压裂预测装置,其特征在于,所述步骤1)中缝网产生区和定向裂缝产生区的确定过程如下:
A.根据研究区目的层压裂层段的现今构造样式建立三维构造地质模型;
B.根据研究区各单井的测井数据确定各单井目的层的岩石力学参数,依据各单井岩石力学参数表征平面上岩石力学参数的展布特征,确定地质模型的力学单元,建立非均质力学模型;
C.利用研究区各单井目的层的井径崩落信息和单井钻井诱导缝信息获取研究区整体的现今水平最大主应力方位,利用各个单井的测井曲线确定研究区单井水平最大最小主应力随深度的平均变化梯度;
D.根据研究区整体现今主应力方向和水平最大最小主应力变化梯度,结合建立的非均质力学模型,开展应力场数值模拟,获取研究区整体的水平最大主应力方位和水平差应力值;
E.根据得到的水平差应力值确定研究区缝网产生区和定向裂缝产生区。
8.根据权利要求6所述的基于现今地应力和天然裂缝耦合关系的压裂预测装置,所述步骤3)中对天然裂缝发育区,若天然裂缝的走向和该处确定的水平最大主应力方向的夹角小于等于设定角度时,该区域内压裂缝的起裂方位为天然裂缝走向,若天然裂缝的走向和该处确定的水平最大主应力方向的夹角大于设定角度时,该区域内压裂缝的起裂方位与水平最大主应力方位一致。
9.根据权利要求7所述的基于现今地应力和天然裂缝耦合关系的压裂预测装置,所述步骤E中根据水平差应力确定缝网产生区和定向缝产生区,当水平差应力小于设定应力时,该区域为缝网产生区,当水平差应力不小于设定应力时,该区域为定向缝产生区。
10.根据权利要求7所述的基于现今地应力和天然裂缝耦合关系的压裂预测装置,其特征在于,所述步骤A中的三维构造地质模型采用有限元软件ANSYS建立。
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