CN114969875A - 地应力实时预测方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

地应力实时预测方法、装置、设备及存储介质 Download PDF

Info

Publication number
CN114969875A
CN114969875A CN202110201055.9A CN202110201055A CN114969875A CN 114969875 A CN114969875 A CN 114969875A CN 202110201055 A CN202110201055 A CN 202110201055A CN 114969875 A CN114969875 A CN 114969875A
Authority
CN
China
Prior art keywords
parameter
stress
ground stress
parameters
geostress
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.)
Pending
Application number
CN202110201055.9A
Other languages
English (en)
Inventor
王志民
张辉
胥志雄
尹国庆
刘新宇
王海应
徐珂
来姝君
赵崴
袁芳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Petrochina Co Ltd
Original Assignee
Petrochina Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Petrochina Co Ltd filed Critical Petrochina Co Ltd
Priority to CN202110201055.9A priority Critical patent/CN114969875A/zh
Publication of CN114969875A publication Critical patent/CN114969875A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/10—Geometric CAD
    • G06F30/13—Architectural design, e.g. computer-aided architectural design [CAAD] related to design of buildings, bridges, landscapes, production plants or roads
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/25—Methods for stimulating production
    • E21B43/26—Methods for stimulating production by forming crevices or fractures
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B49/00—Testing the nature of borehole walls; Formation testing; Methods or apparatus for obtaining samples of soil or well fluids, specially adapted to earth drilling or wells
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/04—Forecasting or optimisation specially adapted for administrative or management purposes, e.g. linear programming or "cutting stock problem"
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/02—Agriculture; Fishing; Forestry; Mining
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2119/00—Details relating to the type or aim of the analysis or the optimisation
    • G06F2119/14—Force analysis or force optimisation, e.g. static or dynamic forces

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Development Economics (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Game Theory and Decision Science (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Entrepreneurship & Innovation (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • Animal Husbandry (AREA)
  • Marine Sciences & Fisheries (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)

Abstract

本申请提供一种地应力实时预测方法、装置、设备及存储介质，该方法通过获取待预测区域的地应力参数，地应力参数包括第一地应力参数和第二地应力参数，第一地应力参数为沿水平最大主应力方向的构造应变系数，第二地应力参数为沿水平最小主应力方向的构造应变系数；确定修正参数，修正参数通过压裂施工中获取的施工参数计算得到；根据修正参数对地应力参数进行修正，得到修正后的地应力参数；根据修正后的地应力参数，确定待预测区域的动态地应力；根据动态地应力确定待预测区域的压裂施工方案，能够进行准确有效的石油勘探。

Description

地应力实时预测方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本发明涉及石油勘探技术领域，尤其涉及一种地应力实时预测方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
地应力是油气储层地质力学模型中的重要参数，在低渗透油气田的勘探开发中，储层往往需要通过一定规模的压裂改造才能获得工业产能，而地应力场对地层破裂压力的控制、压裂改造中裂缝的形成和展布等方面都有着重要的作用，地应力的方向控制压裂过程中人工裂缝的破裂方位角、方位以及与天然裂缝的关系，地应力的大小则控制着人工裂缝产生的规模和有效改造体积，因此，准确预测地下地层的地应力场对于油气田勘探开发中的储层改造方案优化具有重要意义。
相关技术中，通常根据测井数据采用线弹性理论预测地应力，主要应用的模型有以下几种：Mohr-Columb模型、单轴应变模式、石油大学的黄荣樽模型以及组合弹簧模型，将测井数据直接输入至上述模型进行地应力的预测。
然而现有技术中，地应力预测的准确性较低，难以根据预测的地应力进行准确有效的压裂施工方案的确定，从而进行准确有效的石油勘探。
发明内容
本申请提供一种地应力实时预测方法、装置、设备及存储介质，从而解决现有技术中，地应力预测的准确性较低，难以根据预测的地应力进行准确有效的压裂施工方案的确定，从而进行准确有效的石油勘探的技术问题。
第一方面，本申请提供一种地应力实时预测方法，包括：
获取待预测区域的地应力参数，所述地应力参数包括第一地应力参数和第二地应力参数，所述第一地应力参数为沿水平最大主应力方向的构造应变系数，所述第二地应力参数为沿水平最小主应力方向的构造应变系数；
确定修正参数，所述修正参数通过压裂施工中获取的施工参数计算得到；
根据所述修正参数对所述地应力参数进行修正，得到修正后的地应力参数；
根据所述修正后的地应力参数，确定所述待预测区域的动态地应力；
根据所述动态地应力确定所述待预测区域的压裂施工方案。
这里，本申请实施例首先获取地应力参数，其中，上述地应力参数包括沿水平最大主应力方向的构造应变系数和沿水平最小主应力方向的构造应变系数，再根据压裂施工中获取的施工参数确定修正参数，通过修正参数对地应力参数进行修正，由于修正参数是通过压裂施工中获取的施工参数计算而成的，因此本申请实施例中的水平最大主应力的确定结合了待预测区域的岩石压裂过程中的变化，通过真实压裂数据参数确定动态的地应力，根据压裂过程中动态的地应力来修正压裂前预测的固定地应力，使预测的动态的地应力与实际压裂过程中反映的真实地应力差异较小，提高了地应力预测的准确性，能够进行准确有效的石油勘探。
可选的，所述施工参数包括地层破裂压力、地层孔隙压力和岩石力学参数；
所述确定修正参数包括：
根据所述地应力参数确定第一垂向应力；
根据所述地层破裂压力、所述地层孔隙压力、所述岩石力学参数和所述第一垂向应力计算，得到修正参数。
这里，本申请实施例确定修正参数的施工参数包括地层破裂压力、地层孔隙压力和岩石力学参数，利用了压裂过程中地层真实的压裂数据参数，根据压裂过程中的变化的真实地层破裂压力能够确定地层的真实地应力，能够动态校正压裂前预测的固定地应力，通过这些参数以及根据地应力参数确定的第一垂向应力确定了修正参数，从而获取了准确、动态的修正参数，便于对地应力参数进行实时、准确的修正，从而进一步地提高了地应力确定的准确性。
可选的，在所述根据所述地层破裂压力、所述地层孔隙压力、所述岩石力学参数和所述第一垂向应力计算，得到修正参数之前，还包括：
对所述待预测区域进行压裂施工，得到地层破裂压力；
对所述待预测区域的油气藏其他井进行实测，得到地层孔隙压力；
对所述待预测区域进行岩石力学实验，得到岩石力学参数，其中，所述岩石力学参数包括地层孔隙度、岩石触点孔隙度和岩石抗拉强度。
这里，本申请实施例通过从压裂数据中获取地层破裂压力、根据油气藏其他井实测得到地层孔隙压力，根据岩石力学实验，得到包括地层孔隙度、岩石触点孔隙度和岩石抗拉强度的岩石力学参数，利用了压裂过程中地层真实的压裂数据参数，根据压裂过程中的变化的真实地层破裂压力能够确定地层的真实地应力，能够动态校正压裂前预测的固定地应力，根据上述实验的测量和获取，得到了实时、准确的动态参数，从而提高了修正参数确定的准确性，进一步地提高了地应力确定的准确性。
可选的，所述根据所述修正参数对所述地应力参数进行修正，得到修正后的地应力参数，包括：
根据所述地应力参数确定第一水平最小主应力；
使所述第一水平最小主应力等于所述修正参数，并使所述第一地应力参数为所述第二地应力参数的第一倍数，得到修正后的第一地应力参数和修正后的第二地应力参数，其中，所述第一倍数大于1小于10。
这里，本申请实施例提供了一种根据修正参数对地应力参数进行修正的方法，通过地应力参数确定第一水平最小主应力，通过修正参数对地应力参数进行修正，使修正后的数据满足第一水平最小主应力等于修正参数且第一地应力参数为第二地应力参数的第一倍数，从而实现了对地应力参数的动态修正，提高了地应力预测的准确性，能够进行准确有效的石油勘探。
可选的，所述根据所述修正后的地应力参数，确定所述待预测区域的动态地应力，包括：
根据静态泊松比、地层比奥系数、岩石弹性模量、所述修正后的地应力参数、地层孔隙压力确定水平最大主应力。
本申请实施例结合通过动态修正参数修正后的地应力参数以及静态泊松比、地层比奥系数、岩石弹性模量和地层孔隙压力确定水平最大主应力，结合了静态和动态的预测数据，进一步地提高了地应力预测的准确性，能够进行准确有效的石油勘探。
可选的，所述根据所述动态地应力确定所述待预测区域的压裂施工方案，包括：
根据所述水平最大主应力确定所述待预测区域的压裂施工设计方案；
根据所述压裂施工设计方案对所述待预测区域进行压裂施工。
这里，本申请实施例根据水平最大主应力确定待预测区域的压裂施工设计方案，由于本申请实施例中的水平最大主应力的确定结合了待预测区域的岩石压裂过程中的变化，通过真实压裂数据参数确定动态的地应力，根据压裂过程中动态的地应力来修正压裂前预测的固定地应力，使预测的动态的地应力与实际压裂过程中反映的真实地应力差异较小，因此压裂施工设计方案更适用于待预测区域，能够进行更加准确的石油勘探。
第二方面，本申请实施例提供一种地应力实时预测装置，包括：
获取模块，用于获取待预测区域的地应力参数，所述地应力参数包括第一地应力参数和第二地应力参数，所述第一地应力参数为沿水平最大主应力方向的构造应变系数，所述第二地应力参数为沿水平最小主应力方向的构造应变系数；
第一确定模块，用于确定修正参数，所述修正参数通过压裂施工中获取的施工参数计算得到；
修正模块，用于根据所述修正参数对所述地应力参数进行修正，得到修正后的地应力参数；
第二确定模块，用于根据所述修正后的地应力参数，确定所述待预测区域的动态地应力；
处理模块，用于根据所述动态地应力确定所述待预测区域的压裂施工方案。
可选的，所述施工参数包括地层破裂压力、地层孔隙压力和岩石力学参数；
所述第一确定模块具体用于根据所述地应力参数确定第一垂向应力；
根据所述地层破裂压力、所述地层孔隙压力、所述岩石力学参数和所述第一垂向应力计算，得到修正参数。
可选的，在所述第一确定模块根据所述地层破裂压力、所述地层孔隙压力、所述岩石力学参数和所述第一垂向应力计算，得到修正参数之前，上述装置还包括：
施工模块，用于对所述待预测区域进行压裂施工，得到地层破裂压力；
实测模块，用于对所述待预测区域的油气藏其他井进行实测，得到地层孔隙压力；
实验模块，用于对所述待预测区域进行岩石力学实验，得到岩石力学参数，其中，所述岩石力学参数包括地层孔隙度、岩石触点孔隙度和岩石抗拉强度。
可选的，所述修正模块具体用于：
根据所述地应力参数确定第一水平最小主应力；
使所述第一水平最小主应力等于所述修正参数，并使所述第一地应力参数为所述第二地应力参数的第一倍数，得到修正后的第一地应力参数和修正后的第二地应力参数，其中，所述第一倍数大于1小于10。
可选的，所述第二确定模块具体用于：
根据静态泊松比、地层比奥系数、岩石弹性模量、所述修正后的地应力参数、地层孔隙压力确定水平最大主应力。
可选的，所述处理模块具体用于根据所述水平最大主应力确定所述待预测区域的压裂施工设计方案；
根据所述压裂施工设计方案对所述待预测区域进行压裂施工。
第三方面，本申请实施例提供一种地应力实时预测设备，包括：至少一个处理器和存储器；
所述存储器存储计算机执行指令；
所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述至少一个处理器执行如上第一方面以及第一方面各种可能的设计所述的地应力实时预测方法。
第四方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如上第一方面以及第一方面各种可能的设计所述的地应力实时预测方法。
第五方面，本发明实施例提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如上第一方面以及第一方面各种可能的设计所述的地应力实时预测方法。
本申请实施例提供的地应力实时预测方法、装置、设备及存储介质，其中该方法首先获取地应力参数，其中，上述地应力参数包括沿水平最大主应力方向的构造应变系数和沿水平最小主应力方向的构造应变系数，再根据压裂施工中获取的施工参数确定修正参数，通过修正参数对地应力参数进行修正，由于修正参数是通过压裂施工中获取的施工参数计算而成的，因此本申请实施例中的水平最大主应力的确定结合了待预测区域的岩石压裂过程中的变化，通过真实压裂数据参数确定动态的地应力，根据压裂过程中动态的地应力来修正压裂前预测的固定地应力，使预测的动态的地应力与实际压裂过程中反映的真实地应力差异较小，提高了地应力预测的准确性，为适时调整下一步的压裂施工方案提供更为科学的指导依据，能够进行准确有效的石油勘探。
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。
图1为本申请实施例提供的一种地应力实时预测系统架构示意图；
图2为本申请实施例提供的一种地应力实时预测系统架构示意图；
图3为本申请实施例提供的另一种地应力实时预测方法的示意图；
图4为本申请实施例提供的一种地应力实时预测装置的结构示意图；
图5为本申请实施例提供的一种地应力实时预测设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”及“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
地应力是油气储层地质力学模型中的重要参数，在低渗透油气田的勘探开发中，储层往往需要通过一定规模的压裂改造才能获得工业产能，而地应力场对地层破裂压力的控制、压裂改造中裂缝的形成和展布等方面都有着重要的作用，地应力的方向控制压裂过程中人工裂缝的破裂方位角、方位以及与天然裂缝的关系，地应力的大小则控制着人工裂缝产生的规模和有效改造体积，因此，准确预测地下地层的地应力场对于油气田勘探开发中的储层改造方案优化具有重要意义。
相关技术中，通常根据测井数据采用线弹性理论预测地应力，主要应用的模型有以下几种：Mohr-Columb模型、单轴应变模式、石油大学的黄荣樽模型以及组合弹簧模型，将测井数据直接输入至上述模型进行地应力的预测。
然而现有技术采用线弹性理论的方法预测的地应力是静态的，只能根据压裂前的固定测井数据预测地应力，不能根据压裂过程的变化的压裂数据预测动态的地应力，导致预测的地应力与实际压裂过程中反映的真实地应力差异较大，即现有技术中存在地应力预测的准确性较低，难以根据预测的地应力进行准确有效的石油勘探的技术问题。
为了解决上述问题，本申请实施例提供一种地应力实时预测方法、装置、设备及计算机可读存储介质，通过提取用户输入的查询信息中的关键信息，根据查询信息中包含的实体、属性或者关系等关键信息，可以在预设数据库中确定查询信息对应的三元组数据，根据三元组数据建立知识图谱，将知识图谱显示给用户，通过将所有的数据都格式统一地集中存储在预设数据库中，减少了测井人员在地应力实时预测时花费的时间，提高了测井人员地应力实时预测的效率。
可选的，图1为本申请实施例提供的一种地应力实时预测系统架构示意图。在图1中，上述架构包括接收装置101、处理器102和显示装置103中至少一种。
可以理解的是，本申请实施例示意的结构并不构成对地应力实时预测系统架构的具体限定。在本申请另一些可行的实施方式中，上述架构可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者拆分某些部件，或者不同的部件布置，具体可根据实际应用场景确定，在此不做限制。图1所示的部件可以以硬件，软件，或软件与硬件的组合实现。
在具体实现过程中，接收装置101可以是输入/输出接口，也可以是通信接口。
处理器102可以首先获取地应力参数，其中，上述地应力参数包括沿水平最大主应力方向的构造应变系数和沿水平最小主应力方向的构造应变系数，再根据压裂施工中获取的施工参数确定修正参数，通过修正参数对地应力参数进行修正，结合了待预测区域的岩石压裂过程中的变化，通过真实压裂数据参数确定动态的地应力，根据压裂过程中动态的地应力来修正压裂前预测的固定地应力，使预测的动态的地应力与实际压裂过程中反映的真实地应力差异较小，提高了地应力预测的准确性。
显示装置103可以用于对上述结果等进行显示。
显示装置还可以是触摸显示屏，用于在显示的上述内容的同时接收用户指令，以实现与用户的交互。
应理解，上述处理器可以通过处理器读取存储器中的指令并执行指令的方式实现，也可以通过芯片电路实现。
另外，本申请实施例描述的网络架构以及业务场景是为了更加清楚的说明本申请实施例的技术方案，并不构成对于本申请实施例提供的技术方案的限定，本领域普通技术人员可知，随着网络架构的演变和新业务场景的出现，本申请实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。
下面结合具体的实施例对本申请的技术方案进行详细的说明：
可选的，图2为本申请实施例提供的一种地应力实时预测系统架构示意图。本申请实施例的执行主体可以为图1中的处理器102，具体执行主体可以根据实际应用场景确定。如图2所示，该方法包括如下步骤：
S201：获取待预测区域的地应力参数。
地应力参数包括第一地应力参数和第二地应力参数，第一地应力参数为沿水平最大主应力方向的构造应变系数，第二地应力参数为沿水平最小主应力方向的构造应变系数。
可选的，上述第一地应力参数和第二地应力参数和第二地应力参数可以通过岩石力学实验和待钻井地区的经验获得。
其中，沿水平最大主应力方向的构造应变系数用εH表示，沿水平最小主应力方向的构造应变系数用εh表示。
可选的，地应力参数还可以包括测井起始点深度H0、未测井段深度为H0点的密度，深度为H点的测井密度，重力加速度g，静态泊松比μ，地层比奥系数α和岩石弹性模量E等。
可选的，上述地应力参数可以是从钻井工程资料中收集得到的，也可以是利用测井仪器在待钻井区域直接测量得到的，本申请实施例对此不做具体限制。
S202：确定修正参数。
修正参数通过压裂施工中获取的施工参数计算得到。
可选的，修正参数为根据压裂施工过程中获取的参数计算得到的参数，也就是说根据压裂施工过程中获取的地层破裂压力进行计算得到修正参数。
这里，修正参数是水力压裂施工过程中确定的水平最小主应力，由于能够根据压裂过程的变化的真实压裂数据参数即真实的地层破裂压力预测动态变化的水平最小主应力，此处的水平最小主应力为动态水平最小主应力。
可选的，施工参数包括地层破裂压力、地层孔隙压力和岩石力学参数；确定修正参数包括：
根据地应力参数确定第一垂向应力；根据地层破裂压力、地层孔隙压力、岩石力学参数和第一垂向应力计算，得到修正参数。
可选的，确定修正参数的公式如下：
Figure BDA0002948935470000091
Figure BDA0002948935470000092
其中，上述公式中，σh为修正参数，Pb为地层破裂压力，Pp为地层孔隙压力，μ为静态泊松比，
Figure BDA0002948935470000101
为地层孔隙度，
Figure BDA0002948935470000102
为岩石触点孔隙度，σf为岩石抗拉强度，Sv为第一垂向应力。
其中，上述孔隙度的单位可以用百分数表示，若孔隙度的单位是用百分数表示，则地层孔隙度和岩石触点孔隙度都用百分数表示。
这里，本申请实施例确定修正参数的施工参数包括地层破裂压力、地层孔隙压力和岩石力学参数，通过这些参数以及根据地应力参数确定的第一垂向应力确定了修正参数，从而获取了准确、动态的修正参数，便于对地应力参数进行实时、准确的修正，从而进一步地提高了地应力确定的准确性。
S203：根据修正参数对地应力参数进行修正，得到修正后的地应力参数。
可选的，根据修正参数对地应力参数进行修正，得到修正后的地应力参数，包括：根据地应力参数确定第一水平最小主应力；使第一水平最小主应力等于修正参数，并使第一地应力参数为第二地应力参数的第一倍数，得到修正后的第一地应力参数和修正后的第二地应力参数，其中，第一倍数大于1小于10。
可选的，这里的第一倍数用λ表示，具体的，令第一水平最小主应力Sh与修正参数即动态水平最小主应力σh相等得到含有2个未知数的一个方程式，这2个未知数为沿水平最大主应力方向的构造应变系数εH和沿水平最小主应力方向的构造应变系数εh；再根据第一地应力参数εH等于λ倍的第二地应力参数εh的关系式，将此关系式代入就可以得到修正后的和。
第一地应力参数εH等于λ倍的第二地应力参数εh的关系式为：
εH＝λεh，1＜λ＜10
其中，上述关系式的λ的具体数值是通过水力压裂施工过程的待预测区域岩石样品的地应力测试实验获得，λ的具体数值在不同地区的差异较大，λ介于1-10之间。
这里，本申请实施例提供了一种根据修正参数对地应力参数进行修正的方法，通过地应力参数确定第一水平最小主应力，通过修正参数对地应力参数进行修正，使修正后的数据满足第一水平最小主应力等于修正参数且第一地应力参数为第二地应力参数的第一倍数，从而实现了对地应力参数的动态修正，提高了地应力预测的准确性，能够进行准确有效的石油勘探。
S204：根据修正后的地应力参数，确定待预测区域的动态地应力。
可选的，根据修正后的地应力参数，确定待预测区域的动态地应力，包括：
根据静态泊松比、地层比奥系数、岩石弹性模量、修正后的地应力参数、地层孔隙压力确定水平最大主应力。
可选的，确定水平最大主应力具体公式如下：
Figure BDA0002948935470000111
其中，SH为第一水平最大主应力，μ为静态泊松比，α为地层比奥系数，E为岩石弹性模量，εH为修正后的第一地应力参数，εh为修正后的第二地应力参数，Pp为地层孔隙压力。
这里，水平最大主应力σH属于修正后的地应力，修正后的主应力是水力压裂施工过程中确定的地应力，由于能够根据压裂过程的变化的真实地层破裂压力预测动态变化的地应力，此处的修正后的地应力为动态主应力。预测的动态地应力。
可选的，在预测水平最小主应力σh和水平最大主应力σH之后，还包括预测垂向应力，垂向应力与压裂前预测的第一垂向应力相等，即σv＝Sv。
本申请实施例结合通过动态修正参数修正后的地应力参数以及静态泊松比、地层比奥系数、岩石弹性模量和地层孔隙压力确定水平最大主应力，结合了静态和动态的预测数据，进一步地提高了地应力预测的准确性，能够进行准确有效的石油勘探。
S205：根据动态地应力确定待预测区域的压裂施工方案。
可选的，根据动态地应力确定待预测区域的压裂施工方案，包括：
根据水平最大主应力确定待预测区域的压裂施工设计方案；
根据压裂施工设计方案对待预测区域进行压裂施工。
这里，本申请实施例根据水平最大主应力确定待预测区域的压裂施工设计方案，由于本申请实施例中的水平最大主应力的确定结合了待预测区域的岩石压裂过程中的变化，通过真实压裂数据参数确定动态的地应力，根据压裂过程中动态的地应力来修正压裂前预测的固定地应力，使预测的动态的地应力与实际压裂过程中反映的真实地应力差异较小，因此压裂施工设计方案更适用于待预测区域，能够进行更加准确的石油勘探。
在一种可行的实现方式中，本申请实施例可以预先进行压裂施工和实验，以实时获取相关的参数，相应的，图3为本申请实施例提供的另一种地应力实时预测方法的示意图，如图3所示，该方法包括：
S301：获取待预测区域的地应力参数。
地应力参数包括第一地应力参数和第二地应力参数，第一地应力参数为沿水平最大主应力方向的构造应变系数，第二地应力参数为沿水平最小主应力方向的构造应变系数。
可选的，在获取地应力参数之后，还可以根据地应力参数预测静态地应力，静态地应力包括第一水平最大主应力、第一水平最小主应力和第一垂向应力。
预测第一水平最大主应力、第一水平最小主应力和第一垂向应力的具体公式如下：
Figure BDA0002948935470000121
其中，上述Sv为第一垂向应力，SH为第一水平最大主应力，Sh为第一水平最小主应力，H0为测井起始点深度，ρ0(h)为未测井段深度为H0点的密度，ρ(h)为深度为H点的测井密度，g为重力加速度，μ为静态泊松比，α为地层比奥系数，E为岩石弹性模量，εH为沿水平最大主应力方向构造应变系数、εh为沿水平最小主应力方向构造应变系数，Pp为地层孔隙压力。
可选的，根据地应力参数预测地应力的具体方式可以为根据地应力参数以及线弹性理论的直接计算法预测地应力，主要应用模型可以但不限于以下几种：Mohr-Columb模型、单轴应变模式，包括Matthews&Kelly模型、Anderson模型和Newberry模型等、石油大学的黄荣樽模型和组合弹簧模型，对于线弹性理论的直接计算法具体采用的模型，此处不做限定。
S302：对待预测区域进行压裂施工，得到地层破裂压力；对待预测区域的油气藏其他井进行实测，得到地层孔隙压力；对待预测区域进行岩石力学实验，得到岩石力学参数。
其中，岩石力学参数包括地层孔隙度、岩石触点孔隙度和岩石抗拉强度。
具体的，地层破裂压力Pb是从水力压裂施工过程中的井中测量得到的，地层孔隙压力Pp是根据油气储藏的其他井实测得到的，地层孔隙度
Figure BDA0002948935470000131
岩石触点孔隙度
Figure BDA0002948935470000132
和岩石抗拉强度σf是根据岩石力学实验获取的，其中岩石触点孔隙度
Figure BDA0002948935470000133
与地层孔隙度
Figure BDA0002948935470000134
有特定关系，如果岩石的胶结程度较低，则岩石触点孔隙度趋向于1，如果岩石的胶结程度较高，则岩石触点孔隙度趋向于地层孔隙度，具体数值需要根据岩石力学实验获取。
S303：根据地应力参数确定第一垂向应力。
其中，第一垂向应力为根据地应力参数预测的垂向应力。
S304：根据地层破裂压力、地层孔隙压力、岩石力学参数和第一垂向应力计算，得到修正参数。
S305：根据修正参数对地应力参数进行修正，得到修正后的地应力参数。
S306：根据修正后的地应力参数，确定待预测区域的动态地应力。
S307：根据动态地应力确定待预测区域的压裂施工方案。
其中，步骤S305-S307的实现方式与步骤S303-S305的实现方式相同，本申请实施例对此不做具体限制。
本申请实施例通过从压裂数据中获取地层破裂压力、根据油气藏其他井实测得到地层孔隙压力，根据岩石力学实验，得到包括地层孔隙度、岩石触点孔隙度和岩石抗拉强度的岩石力学参数，利用了压裂过程中地层真实的压裂数据参数，根据压裂过程中的变化的真实地层破裂压力能够确定地层的真实地应力，能够动态校正压裂前预测的固定地应力，根据上述实验的测量和获取，得到了实时、准确的动态参数，从而提高了修正参数确定的准确性，进一步地提高了地应力确定的准确性。
图4为本申请实施例提供的一种地应力实时预测装置的结构示意图，如图4所示，本申请实施例的装置包括：获取模块401、第一确定模块402、修正模块403、第二确定模块404和处理模块405。这里的地应力实时预测装置可以是上述处理器102本身，或者是实现处理器102的功能的芯片或者集成电路。这里需要说明的是，获取模块401、第一确定模块402、修正模块403、第二确定模块404和处理模块405的划分只是一种逻辑功能的划分，物理上两者可以是集成的，也可以是独立的。
其中，获取模块401，用于获取待预测区域的地应力参数，地应力参数包括第一地应力参数和第二地应力参数，第一地应力参数为沿水平最大主应力方向的构造应变系数，第二地应力参数为沿水平最小主应力方向的构造应变系数；
第一确定模块402，用于确定修正参数，修正参数通过压裂施工中获取的施工参数计算得到；
修正模块403，用于根据修正参数对地应力参数进行修正，得到修正后的地应力参数；
第二确定模块404，用于根据修正后的地应力参数，确定待预测区域的动态地应力；
处理模块405，用于根据动态地应力确定待预测区域的压裂施工方案。
可选的，施工参数包括地层破裂压力、地层孔隙压力和岩石力学参数；
第一确定模块402具体用于根据地应力参数确定第一垂向应力；
根据地层破裂压力、地层孔隙压力、岩石力学参数和第一垂向应力计算，得到修正参数。
可选的，在第一确定模块402根据地层破裂压力、地层孔隙压力、岩石力学参数和第一垂向应力计算，得到修正参数之前，上述装置还包括：
施工模块406，用于对待预测区域进行压裂施工，得到地层破裂压力；
实测模块407，用于对待预测区域的油气藏其他井进行实测，得到地层孔隙压力；
实验模块408，用于对待预测区域进行岩石力学实验，得到岩石力学参数，其中，岩石力学参数包括地层孔隙度、岩石触点孔隙度和岩石抗拉强度。
可选的，修正模块403具体用于：
根据地应力参数确定第一水平最小主应力；
使第一水平最小主应力等于修正参数，并使第一地应力参数为第二地应力参数的第一倍数，得到修正后的第一地应力参数和修正后的第二地应力参数，其中，第一倍数大于1小于10。
可选的，第二确定模块404具体用于：
根据静态泊松比、地层比奥系数、岩石弹性模量、修正后的地应力参数、地层孔隙压力确定水平最大主应力。
可选的，处理模块405具体用于根据水平最大主应力确定待预测区域的压裂施工设计方案；
根据压裂施工设计方案对待预测区域进行压裂施工。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种地应力实时预测设备。图5为本发明实施例中的地应力实时预测设备的结构示意图，参见图5所示，该地应力实时预测设备50可以包括：至少一个处理器501；以及与处理器501连接的至少一个存储器502、总线503；其中，处理器501、存储器502通过总线503完成相互间的通信；处理器501用于调用存储器502中的程序指令，以执行上述一个或多个实施例中的地应力实时预测方法。
这里需要指出的是：以上地应力实时预测设备实施例的描述，与上述方法实施例的描述是类似的，具有同方法实施例相似的有益效果。对于本发明实施例的地应力实时预测设备的实施例中未披露的技术细节，请参照本发明方法实施例的描述而理解。
本申请实施例的地应力实时预测设备，可以用于执行本申请上述各方法实施例中的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，计算机执行指令被处理器执行时用于实现上述任一的地应力实时预测方法。
本发明实施例还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如上所述的地应力实时预测方法。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，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。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

Claims (10)

1.一种地应力实时预测方法，其特征在于，包括：
获取待预测区域的地应力参数，所述地应力参数包括第一地应力参数和第二地应力参数，所述第一地应力参数为沿水平最大主应力方向的构造应变系数，所述第二地应力参数为沿水平最小主应力方向的构造应变系数；
确定修正参数，所述修正参数通过压裂施工中获取的施工参数计算得到；
根据所述修正参数对所述地应力参数进行修正，得到修正后的地应力参数；
根据所述修正后的地应力参数，确定所述待预测区域的动态地应力；
根据所述动态地应力确定所述待预测区域的压裂施工方案。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述施工参数包括地层破裂压力、地层孔隙压力和岩石力学参数；
所述确定修正参数包括：
根据所述地应力参数确定第一垂向应力；
根据所述地层破裂压力、所述地层孔隙压力、所述岩石力学参数和所述第一垂向应力计算，得到修正参数。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述根据所述地层破裂压力、所述地层孔隙压力、所述岩石力学参数和所述第一垂向应力计算，得到修正参数之前，还包括：
对所述待预测区域进行压裂施工，得到地层破裂压力；
对所述待预测区域的油气藏其他井进行实测，得到地层孔隙压力；
对所述待预测区域进行岩石力学实验，得到岩石力学参数，其中，所述岩石力学参数包括地层孔隙度、岩石触点孔隙度和岩石抗拉强度。
4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述修正参数对所述地应力参数进行修正，得到修正后的地应力参数，包括：
根据所述地应力参数确定第一水平最小主应力；
使所述第一水平最小主应力等于所述修正参数，并使所述第一地应力参数为所述第二地应力参数的第一倍数，得到修正后的第一地应力参数和修正后的第二地应力参数，其中，所述第一倍数大于1小于10。
5.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述修正后的地应力参数，确定所述待预测区域的动态地应力，包括：
根据静态泊松比、地层比奥系数、岩石弹性模量、所述修正后的地应力参数、地层孔隙压力确定水平最大主应力。
6.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述动态地应力确定所述待预测区域的压裂施工方案，包括：
根据所述水平最大主应力确定所述待预测区域的压裂施工设计方案；
根据所述压裂施工设计方案对所述待预测区域进行压裂施工。
7.一种地应力实时预测装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取待预测区域的地应力参数，所述地应力参数包括第一地应力参数和第二地应力参数，所述第一地应力参数为沿水平最大主应力方向的构造应变系数，所述第二地应力参数为沿水平最小主应力方向的构造应变系数；
第一确定模块，用于确定修正参数，所述修正参数通过压裂施工中获取的施工参数计算得到；
修正模块，用于根据所述修正参数对所述地应力参数进行修正，得到修正后的地应力参数；
第二确定模块，用于根据所述修正后的地应力参数，确定所述待预测区域的动态地应力；
处理模块，用于根据所述动态地应力确定所述待预测区域的压裂施工方案。
8.一种地应力实时预测设备，其特征在于，包括：至少一个处理器和存储器；
所述存储器存储计算机执行指令；
所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述至少一个处理器执行如权利要求1至4任一项所述的地应力实时预测方法。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如权利要求1至4任一项所述的地应力实时预测方法。
10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至4任一项所述的地应力实时预测方法。
CN202110201055.9A 2021-02-23 2021-02-23 地应力实时预测方法、装置、设备及存储介质 Pending CN114969875A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110201055.9A CN114969875A (zh) 2021-02-23 2021-02-23 地应力实时预测方法、装置、设备及存储介质

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110201055.9A CN114969875A (zh) 2021-02-23 2021-02-23 地应力实时预测方法、装置、设备及存储介质

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114969875A true CN114969875A (zh) 2022-08-30

Family

ID=82954454

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110201055.9A Pending CN114969875A (zh) 2021-02-23 2021-02-23 地应力实时预测方法、装置、设备及存储介质

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114969875A (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160341849A1 (en) * 2015-05-19 2016-11-24 Weatherford Technology Holdings, Llc System and method for stress inversion via image logs and fracturing data
CN109856674A (zh) * 2019-03-04 2019-06-07 西南石油大学 工程甜点评测方法及装置
CN110727031A (zh) * 2019-11-18 2020-01-24 科吉思石油技术咨询(北京)有限公司 一种基于三维叠前地震反演结果的地应力获取方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160341849A1 (en) * 2015-05-19 2016-11-24 Weatherford Technology Holdings, Llc System and method for stress inversion via image logs and fracturing data
CN109856674A (zh) * 2019-03-04 2019-06-07 西南石油大学 工程甜点评测方法及装置
CN110727031A (zh) * 2019-11-18 2020-01-24 科吉思石油技术咨询(北京)有限公司 一种基于三维叠前地震反演结果的地应力获取方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
孙杰文;尹帅;崔明月;吴志均;: "基于阵列声波测井评价致密砂岩储层地应力", 测井技术, no. 02, 20 April 2018 (2018-04-20) *
张旭东;薛承瑾;张烨;: "塔河油田托甫台地区岩石力学参数和地应力试验研究及其应用", 石油天然气学报, no. 06, 15 June 2011 (2011-06-15) *
徐小虎;赵军;吴建;李斌;: "南翼山油田地应力的测井分析与计算", 国外测井技术, no. 05, 15 October 2011 (2011-10-15) *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105658909B (zh) 利用来自井下测量仪表的实时压力数据确定三维储层压力
CN103975341B (zh) 基于4d饱和度模型和仿真模型的储层建模
US9383465B2 (en) Quantitative analysis of time-lapse seismic data
US8359185B2 (en) Reservoir simulation of giant subsurface reservoirs with accelerated phase equilibrium determination
CN109271738B (zh) 一种用于获取巷道围岩Weibull分布参数的数值反演方法
CN103827698B (zh) 集群三维油藏物性不确定性建模
Wang et al. Failure analysis of overhanging blocks in the walls of a gas storage salt cavern: a case study
Fang et al. On the use of the global sensitivity analysis in the reliability-based design: Insights from a tunnel support case
NO20111599A1 (no) Endelig element-justering for bassengforkastninger
Wellmann et al. Integrating structural geological data into the inverse modelling framework of iTOUGH2
Khademian et al. Developing an algorithm to estimate in situ stresses using a hybrid numerical method based on local stress measurement
Li et al. Inverse calculation of in situ stress in rock mass using the surrogate-model accelerated random search algorithm
Ferrero et al. In situ stress measurements interpretations in large underground marble quarry by 3D modeling
CN113065279A (zh) 预测总有机碳含量的方法、装置、设备及存储介质
Wang et al. An efficient inverse analysis procedure for braced excavations considering three-dimensional effects
Mahmoudi et al. On the global sensitivity analysis methods in geotechnical engineering: a comparative study on a rock salt energy storage
Zhao et al. Determination of the geomechanical parameters and associated uncertainties in hydraulic fracturing by hybrid probabilistic inverse analysis
CN114969875A (zh) 地应力实时预测方法、装置、设备及存储介质
CN110555598A (zh) 岩溶地基稳定性模糊综合评判方法
CN115758792A (zh) 一种基于数字数值一体化的地质灾害评估方法及装置
CN115204004A (zh) 二氧化碳地质埋存的三维地应力测量方法和装置、设备
Sirat et al. Mechanical layering: implications for hydraulic fracturing in an unconventional tight carbonate reservoir in Abu Dhabi, UAE
CN105205863B (zh) 一种三维数字盆地分级建模方法
Wang et al. Systematic selection of field response measurements for excavation back analysis
Osouli et al. Interplay between field measurements and soil behavior for capturing supported excavation response

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination