CN115270533A - 重复压裂设计方法、装置、存储介质及电子设备 - Google Patents

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CN115270533A CN202110475792.8A CN202110475792A CN115270533A CN 115270533 A CN115270533 A CN 115270533A CN 202110475792 A CN202110475792 A CN 202110475792A CN 115270533 A CN115270533 A CN 115270533A
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孙志宇
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Abstract

本申请涉及油气田开发技术领域，具体涉及一种重复压裂设计方法、装置、存储介质及电子设备，方法包括：获取目标储层的地质模型及地震测井数据，并根据地震测井数据获取目标储层的天然裂缝模型及岩石力学参数，天然裂缝模型能够准确的表示出该目标储层的裂缝形态；根据天然裂缝模型、岩石力学参数以及地质模型建立目标储层的三维非均质地质力学模型，该三维非均质地质力学模型具备力学属性，从而对其进行初次压裂模拟，可以准确的得到初次压裂模拟结果。根据初次压裂模拟结果以及所述全井段生产数据对初次压裂油藏数值模拟结果进行校正，以得到现今的储层地应力场；根据现今的储层地应力场，进行重复压裂设计，保证重复压裂的可靠性。

Description

重复压裂设计方法、装置、存储介质及电子设备
技术领域
本申请涉及油气田开发技术领域，特别地涉及一种重复压裂设计方法、装置、存储介质及电子设备。
背景技术
水平井分段压裂已成为非常规油气田勘探开发的关键技术，能使储层在开发前期获得较大程度的动用，但随着开采的进行，初次压裂后产量递减快，表现出单井累产低、采出程度低的特征，剩余资源尚需进一步挖潜，应用重复压裂技术可有效解决这一问题，因此该技术已成为近年油气开发行业关注的重点技术之一。
与初次压裂设计相比，重复压裂设计不仅涉及初次压裂的裂缝形态描述，还要考虑初次压裂的生产过程，整个设计更加复杂、难度更大。目前，国内水平井重复压裂技术尚不成熟，应用较少，在重复压裂设计方面，无法考虑储层非均质性特征以及断层天然裂缝分布的影响，尤其在水平井多段压裂时，受初次压裂的影响，储层在平面和纵向上的非均质性更加明显，在开展重复压裂设计时没有考虑不同段簇处的储层特性，并针对性开展差异化设计，导致出现重复压裂设计不合理的问题。此外，现有的重复压裂设计没有考虑生产过程中储层地应力场的变化，无法有效差异化模拟重压老缝和补孔造新缝压裂段的裂缝扩展形态，难以满足重复压裂的设计需求，影响压裂设计的可靠性。
发明内容
针对上述问题，本申请提供了一种重复压裂设计方法、装置、存储介质及电子设备。
第一方面，本申请提供了一种重复压裂设计方法，所述方法包括：
获取目标储层的地质模型及地震测井数据，并根据所述地震测井数据获取所述目标储层的天然裂缝模型及岩石力学参数；
根据所述天然裂缝模型、所述岩石力学参数以及所述地质模型建立所述目标储层的三维非均质地质力学模型；
对所述三维非均质地质力学模型进行初次压裂模拟，以得到初次压裂模拟结果；
根据所述初次压裂模拟结果以及所述全井段生产数据对初次压裂油藏数值模拟结果进行校正，以得到现今的储层地应力场；其中，所述初次压裂油藏数值模拟结果根据所述地质模型、所述天然裂缝模型以及所述初次压裂模拟结果获取；
根据所述现今的储层地应力场，进行重复压裂设计。
上述实现过程中，根据目标储层的地震测井数据先进行天然裂缝的建模，得到天然裂缝模型，以保证天然裂缝模型能够准确的表示出该目标储层的裂缝形态，同时根据目标储层的地震测井数据获取岩石力学参数，然后根据天然裂缝模型、岩石力学参数以及地质模型建立三维非均质地质力学模型，该三维非均质地质力学模型具备力学属性，从而对三维非均质地质力学模型进行初次压裂模拟后，可以准确的得到初次压裂模拟结果。保证基于初次压裂模拟结果以及所述全井段生产数据对初次压裂油藏数值模拟结果进行准确的校正，继而根据现今的储层地应力场进行重复压裂设计，保证重复压裂的可靠性。
根据本申请的实施例，可选的，上述重复压裂设计方法中，根据所述地震测井数据获取所述目标储层的天然裂缝模型，包括：
获取所述地震测井数据中的断层产状参数；
根据所述断层产状参数建立所述目标储层的天然裂缝模型。
上述实现过程中，由于天然裂缝时常伴随着断层发育，因此可以先根据断层产状参数建立目标储层的天然裂缝模型。
根据本申请的实施例，可选的，上述重复压裂设计方法中，根据所述天然裂缝模型、所述岩石力学参数以及所述地质模型建立所述目标储层的三维非均质地质力学模型，包括：
获取所述目标储层沿井轨迹方向的储层孔隙度与所述岩石力学参数的关系特征；
根据所述关系特征、所述岩石力学参数以及所述地质模型构建所述目标储层的三维岩石力学属性场；
根据所述天然裂缝模型和所述三维岩石力学属性场计算所述目标储层的地应力场；
根据所述三维岩石力学属性场以及所述地应力场建立所述三维非均质地质力学模型。
上述实现过程中，由于目标储层是一个三维数据体，而测井数据只是沿井轨迹方向的一维数据，无法直接建立储层三维力学场，需要首先获取沿井轨迹方向的储层孔隙度与岩石力学参数的关系特征，依据此关系特征给目标储层的整个地质模型赋予力学属性，并计算目标储层的三向地应力场，从而保证能够建立目标储层的三维非均质地质力学模型。
根据本申请的实施例，可选的，上述重复压裂设计方法中，根据所述地震测井数据获取所述目标储层的岩石力学参数，包括：
根据所述地震测井数据计算动态岩石力学参数；
获取动静态参数转换关系，并根据所述动静态参数转换关系将所述岩石力学动态参数转化为静态的岩石力学参数。
上述实现过程中，由于根据地震测井数据获得的岩石力学参数均为动态力学参数，而地应力场计算、裂缝扩展计算需要的力学参数均为静态岩石力学参数。因此，可以先获取动静态参数转换关系，然后根据该动静态参数转换关系将根据整个目标储层的地震测井数据得到的动态岩石力学参数转化成静态岩石力学参数。
根据本申请的实施例，可选的，上述重复压裂设计方法中，对所述三维非均质地质力学模型进行初次压裂模拟，以得到初次压裂模拟结果，包括：
对所述三维非均质地质力学模型进行有限元数值模拟，得到初始初次压裂模拟结果；
获取所述目标储层初次压裂后的压裂结果；
根据所述压裂结果对所述初始初次压裂模拟结果进行校正，以得到初次压裂模拟结果。
上述实现过程中，在建立好与目标储层对应的三维非均质地质力学模型后，可以采用有限元数值模拟方法，得到初始初次压裂模拟结果，初始初次压裂模拟结果与目标储层真实的初次压裂结果之间有差异，因此，可以获取目标储层初次压裂后的压裂结果，根据目标储层初次压裂后的压裂结果对初始初次压裂模拟结果进行校正，以修正目标储层的初始初次压裂模拟结果中的局部物性和裂缝参数，以保证得到的初次压裂模拟结果的准确性。
根据本申请的实施例，可选的，上述重复压裂设计方法中，根据所述初次压裂模拟结果以及所述全井段生产数据对初次压裂油藏数值模拟结果进行校正，以得到现今的储层地应力场，包括：
根据所述初次压裂模拟结果开展油藏数值模拟，得到计算产量；
将所述计算产量与所述全井段生产数据进行对比，得到所述对比结果；
根据所述对比结果对油藏数值模拟模型进行修正，得到修正后的油藏数值模拟模型，其中，所述油藏数值模拟模型为根据所述地质模型、所述天然裂缝模型以及所述初次压裂模拟结果得到的；
根据所述修正后的油藏数值模拟模型进行生产历史拟合得到所述储层现今地层压力场；
获取目标储层的地应力场，并根据所述目标储层的地应力场和现今地层压力场，得到所述现今的储层地应力场。
上述实现过程中，在获得初次压裂模拟结果基础上，开展油藏数值模拟，计算生产至今的产量，然后结合全井段生产数据，开展生产历史拟合，对油藏模型进行修正，求解裂缝周围孔隙压力变化，基于孔隙弹性力学，计算得到现今的储层地应力场。
根据本申请的实施例，可选的，上述重复压裂设计方法中，根据所述现今的储层地应力场，进行重复压裂设计，包括：
根据所述现今的储层地应力场获取所述重复压裂射孔段簇参数；
根据所述重复压裂射孔段簇参数开展重复压裂裂缝扩展数值模拟，得到重复压裂模拟结果；
根据所述重复压裂模拟结果，进行重复压裂设计。
上述实现过程中，在现今地应力场基础上获取重复压裂射孔段簇参数，并基于三维非均质地质力学模型开展重复压裂裂缝扩展数值模拟，以得到重复压裂模拟结果，以便于根据该重复压裂模拟结果优化压裂施工工艺及参数，形成地质工程一体化的重复压裂设计。
第二方面，本申请提供了一种重复压裂设计装置，所述装置包括：
数据处理模块，用于获取目标储层的地质模型及地震测井数据，并根据所述地震测井数据获取所述目标储层的天然裂缝模型及岩石力学参数；
三维非均质地质力学模型建立模块，用于根据所述天然裂缝模型、所述岩石力学参数以及所述地质模型建立所述目标储层的三维非均质地质力学模型；
初次压裂模拟模块，用于对所述三维非均质地质力学模型进行初次压裂模拟，以得到初次压裂模拟结果；
现今储层应力场获取模块，用于根据所述初次压裂模拟结果以及所述全井段生产数据对初次压裂油藏数值模拟结果进行校正，以得到现今的储层地应力场；其中，所述初次压裂油藏数值模拟结果根据所述地质模型、所述天然裂缝模型以及所述初次压裂模拟结果获取；
重复压裂模块，用于根据所述现今的储层地应力场，进行重复压裂设计。
根据本申请的实施例，可选的，上述重复压裂设计装置中，数据处理模块包括：
断层产状参数获取单元，用于获取所述地震测井数据中的断层产状参数；
天然裂缝模型建立单元，用于根据所述断层产状参数建立所述目标储层的天然裂缝模型。
根据本申请的实施例，可选的，上述重复压裂设计装置中，三维非均质地质力学模型建立模块包括：
关系特征获取单元，用于获取所述目标储层沿井轨迹方向的储层孔隙度与所述岩石力学参数的关系特征；
三维岩石力学属性场构建单元，用于根据所述关系特征、所述岩石力学参数以及所述地质模型构建所述目标储层的三维岩石力学属性场；
目标储层的地应力场计算单元，用于根据所述天然裂缝模型和所述三维岩石力学属性场计算所述目标储层的地应力场；
三维非均质地质力学模型建立单元，用于根据所述三维岩石力学属性场以及所述地应力场建立所述三维非均质地质力学模型。
根据本申请的实施例，可选的，上述重复压裂设计装置中，所述数据处理模块包括：
动态岩石力学参数计算单元，用于根据所述地震测井数据计算动态岩石力学参数；
静态岩石力学参数获取单元，用于获取动静态参数转换关系，并根据所述动静态参数转换关系将所述岩石力学动态参数转化为静态的岩石力学参数。
根据本申请的实施例，可选的，上述重复压裂设计装置中，静态岩石力学参数获取单元包括：
室内岩石力学实验数据获取子单元，用于根据室内岩石力学实验测试获取静态岩石力学参数；
动静态参数转换关系确定子单元，用于根据所述静态岩石力学参数确定所述动静态参数转换关系。
根据本申请的实施例，可选的，上述重复压裂设计装置中，初次压裂模拟模块包括：
初始模拟单元，用于对所述三维非均质地质力学模型进行有限元数值模拟，得到初始初次压裂模拟结果；
初次压裂结果获取单元，用于获取所述目标储层初次压裂后的压裂结果；
初次压裂模拟结果获取单元，用于根据所述压裂结果对所述初始初次压裂模拟结果进行校正，以得到初次压裂模拟结果。
根据本申请的实施例，可选的，上述重复压裂设计装置中，现今储层应力场获取模块包括：
油藏数值模拟单元，用于根据所述初次压裂模拟结果开展油藏数值模拟，得到计算产量；
对比单元，用于将所述计算产量与所述全井段生产数据进行对比，得到所述对比结果；
修正单元，用于根据所述对比结果对油藏数值模拟模型进行修正，得到修正后的油藏数值模拟模型，其中，所述油藏数值模拟模型为根据所述地质模型、所述天然裂缝模型以及所述初次压裂模拟结果得到的；
生产历史拟合单元，用于根据所述修正后的油藏数值模拟模型进行生产历史拟合得到所述储层现今地层压力场；
现今的储层地应力场获取单元，用于获取目标储层的地应力场，并根据所述目标储层的地应力场和现今地层压力场，得到所述现今的储层地应力场。
根据本申请的实施例，可选的，上述重复压裂设计装置中，重复压裂模块包括：
重复压裂射孔段簇参数获取单元，用于根据所述现今的储层地应力场获取所述重复压裂射孔段簇参数；
重复压裂模拟结果获取单元，用于根据所述重复压裂射孔段簇参数开展重复压裂裂缝扩展数值模拟，得到重复压裂模拟结果；
重复压裂模拟单元，用于根据所述重复压裂模拟结果，进行重复压裂设计。
第三方面，本申请提供了一种存储介质，该存储介质存储的计算机程序，可被一个或多个处理器执行，可用来实现如上述的重复压裂设计方法。
第四方面，本申请提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，该计算机程序被所述处理器执行时，执行上述的重复压裂设计方法。
与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：
本申请提供的一种重复压裂设计方法、装置、存储介质及电子设备，所述方法包括：获取目标储层的地质模型及地震测井数据，并根据所述地震测井数据获取所述目标储层的天然裂缝模型及岩石力学参数；根据所述天然裂缝模型、所述岩石力学参数以及所述地质模型建立所述目标储层的三维非均质地质力学模型；对所述三维非均质地质力学模型进行初次压裂模拟，以得到初次压裂模拟结果；根据所述初次压裂模拟结果以及所述全井段生产数据对初次压裂油藏数值模拟结果进行校正，以得到现今的储层地应力场；根据所述现今的储层地应力场，进行重复压裂设计。根据目标储层的地震测井数据先进行天然裂缝的建模，得到天然裂缝模型，以保证天然裂缝模型能够准确的表示出该目标储层的裂缝形态，同时根据目标储层的地震测井数据获取岩石力学参数，然后根据天然裂缝模型、岩石力学参数以及地质模型建立三维非均质地质力学模型，该三维非均质地质力学模型具备力学属性，从而对三维非均质地质力学模型进行初次压裂模拟后，可以准确的得到初次压裂模拟结果。保证基于初次压裂模拟结果以及所述全井段生产数据对初次压裂油藏数值模拟结果进行准确的校正，继而根据现今的储层地应力场进行重复压裂设计，保证重复压裂的可靠性。
附图说明
在下文中将基于实施例并参考附图来对本申请进行更详细的描述。
图1为本申请实施例一提供的一种重复压裂设计方法的流程示意图。
图2为本申请实施例六提供的一种重复压裂设计方法的另一流程示意图。
图3为本申请实施例七提供的一种目标储层三维地质模型建模示意图。
图4为本申请实施例七提供的一种目标储层初次压裂模拟结果及现今地应力示意图。
图5为本申请实施例七提供的一种重复压裂模拟结果示意图。
图6为本申请实施例七提供的一种初次压裂模拟裂缝平面展布示意图。
图7为本申请实施例七提供的一种初次压裂模拟裂缝高度展布示意图。
图8为本申请实施例七提供的一种现今地层压力计算结果的示意图。
图9为本申请实施例七提供的一种重复压裂模拟结果的示意图。
图10为本申请实施例八提供的一种重复压裂设计装置的一结构示意图。
图11为本申请实施例十提供的一种电子设备的连接框图。
在附图中，相同的部件使用相同的附图标记，附图并未按照实际的比例绘制。
具体实施方式
以下将结合附图及实施例来详细说明本申请的实施方式，借此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题，并达到相应技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。本申请实施例以及实施例中的各个特征，在不相冲突前提下可以相互结合，所形成的技术方案均在本申请的保护范围之内。
实施例一
请参阅图1，图1为本申请实施例一提供的一种重复压裂设计方法的流程示意图，本申请提供一种可应用于电脑或专用设备等电子设备的重复压裂设计方法，所述重复压裂设计方法应用于所述电子设备时执行以下步骤。
步骤S110：获取目标储层的地质模型及地震测井数据，并根据所述地震测井数据获取所述目标储层的天然裂缝模型及岩石力学参数。
在根据所述地震测井数据获取所述目标储层的天然裂缝模型时，可以先获取所述地震测井数据中的断层产状参数；然后根据所述断层产状参数建立所述目标储层的天然裂缝模型。
地质模型包括储层孔隙度、渗透率、含油气饱和度等基础物性参数，此外还包括断层模型。对于断层周围常常发育产状类似的天然裂缝，依据地震测井数据中的断层解释结果，可以对目标储层进行天然裂缝建模，得到目标储层的天然裂缝模型，该天然裂缝模型可以准确表示出目标储层的三维地质特征。此外，基于地震测井数据中的测井数据，可以计算目标储层对应的岩石力学参数。
步骤S120：根据所述天然裂缝模型、所述岩石力学参数以及所述地质模型建立所述目标储层的三维非均质地质力学模型。
地震测井数据中的测井资料包括泥质含量、声波、密度、孔隙度等数据，根据测井资料可以计算出目标储层的杨氏模量、泊松比等岩石力学动态参数。根据上述计算得到的岩石力学参数，建立具备力学属性的模型，即为与目标储层对应的三维非均质力学模型。
步骤S130：对所述三维非均质地质力学模型进行初次压裂模拟，以得到初次压裂模拟结果。
采用有限元数值模拟方法，对该三维非均质地质力学模型进行初次压裂模拟。主要基于现场施工泵注程序，开展水平井多段多簇初次压裂裂缝扩展数值模拟，并结合目标储层实际初次压裂时的压裂结果，如目标储层在进行初次压裂时现场微地震监测结果，对三维非均质地质力学模型进行初次压裂模拟得到的初始初次压裂模拟结果进行校正，从而保证能够得到准确的初次压裂模拟结果。
步骤S140：根据所述初次压裂模拟结果以及所述全井段生产数据对初次压裂油藏数值模拟结果进行校正，以得到现今的储层地应力场。
其中，所述初次压裂油藏数值模拟结果根据所述地质模型、所述天然裂缝模型以及所述初次压裂模拟结果获取。
得到初次压裂模拟结果后，对三维地质模型开展油藏数值模拟，基于全井段生产数据，进行初次压裂至今的生产历史拟合，进而对油藏数学模型进行校正，得到现今的储层地应力场。
步骤S150：根据所述现今的储层地应力场，进行重复压裂设计。
得到现今的储层地应力场后，可以根据储层地质、工程双甜点的评价结果，优选重复压裂段，并开展重复压裂裂缝扩展数值模拟，继而优化压裂施工工艺及参数，形成地质工程一体化的重复压裂设计，保证重复压裂的可靠性。
对目标储层进行压裂的压裂结果包括裂缝形态。
上述实现过程中，根据目标储层的地质模型和地震测井数据中的断层解释结果，先进行天然裂缝建模，以保证天然裂缝模型能够准确的表示出该目标储层，同时根据目标储层的地震测井数据中的测井数据还可以获取岩石力学参数，然后根据静态岩石力学参数建立具备力学属性的模型，即为与目标储层对应的三维非均质力学模型，再对三维非均质地质力学模型进行初次压裂模拟，后基于与目标储层对应的三维非均质力学模型微地震监测数据对初次压裂模拟结果进行校正，可以准确的得到初次压裂模拟结果。在得到初次压裂模拟结果的基础上，再开展油藏数值模拟历史拟合，得到现今储层地应力场，在此基础上，进行重复压裂，以保证重复压裂的可靠性。
综上所述，本申请实施例公开了一种重复压裂设计方法，所述方法包括：获取目标储层的地质模型及地震测井数据，并根据所述地震测井数据获取所述目标储层的天然裂缝模型及岩石力学参数；根据所述天然裂缝模型、所述岩石力学参数以及所述地质模型建立所述目标储层的三维非均质地质力学模型；对所述三维非均质地质力学模型进行初次压裂模拟，以得到初次压裂模拟结果；根据所述初次压裂模拟结果以及所述全井段生产数据对初次压裂油藏数值模拟结果进行校正，以得到现今的储层地应力场；根据所述现今的储层地应力场，进行重复压裂设计。根据目标储层地震测井数据中的断层解释结果先进行天然裂缝建模，以保证天然裂缝模型能够准确的表示出该目标储层天然裂缝形态及分布特征，同时根据目标储层地震测井数据中的测井数据还可以获取岩石力学参数，然后根据静态岩石力学参数建立具备力学属性的模三维非均质力学模型，再对三维非均质地质力学模型进行初次压裂模拟后，基于与目标储层对应的三维非均质力学模型微地震监测数据对初次压裂模拟结果进行校正，可以准确的得到初次压裂模拟结果。在得到初次压裂模拟结果的基础上，开展油藏数值模拟历史拟合，得到现今储层地应力场，在此基础上，进行重复压裂，以保证重复压裂的可靠性。
实施例二
在实施例一的基础上，本实施例通过具体实施案例对实施例一中的方法进行说明。
该重复压裂设计方法包括：
获取目标储层的地质模型及地震测井数据，并根据所述地震测井数据获取所述目标储层的天然裂缝模型及岩石力学参数；
根据所述天然裂缝模型、所述岩石力学参数以及所述地质模型建立所述目标储层的三维非均质地质力学模型；
对所述三维非均质地质力学模型进行初次压裂模拟，以得到初次压裂模拟结果；
根据所述初次压裂模拟结果以及所述全井段生产数据对初次压裂油藏数值模拟结果进行校正，以得到现今的储层地应力场；其中，所述初次压裂油藏数值模拟结果根据所述地质模型、所述天然裂缝模型以及所述初次压裂模拟结果获取；
根据所述现今的储层地应力场，进行重复压裂设计。
其中，根据所述天然裂缝模型、所述岩石力学参数以及所述地质模型建立所述目标储层的三维非均质地质力学模型，包括：
获取所述目标储层沿井轨迹方向的储层孔隙度与所述岩石力学参数的关系特征；
根据所述关系特征、所述岩石力学参数以及所述地质模型构建所述目标储层的三维岩石力学属性场；
根据所述天然裂缝模型和所述三维岩石力学属性场计算所述目标储层的地应力场；
根据所述三维岩石力学属性场以及所述地应力场建立所述三维非均质地质力学模型。
在实施例一中，根据所述天然裂缝模型、所述岩石力学参数以及所述地质模型建立所述目标储层的三维非均质地质力学模型时，先根据地震测井数据中的测井资料包括泥质含量、声波、密度、孔隙度等数据，计算出目标储层的杨氏模量、泊松比等岩石力学动态参数。然后根据上述计算得到的岩石力学参数，建立具备力学属性的模型，即为与目标储层对应的三维非均质力学模型。
由于根据岩石力学参数建立具备力学属性的模型时需要用静态力学参数，因此，在根据岩石力学动态参数建立具备力学属性的模型时，可以先根据岩石力学动态参数获取岩石力学静态参数，然后再根据岩石力学静态参数建立具备力学属性的模型。
在根据所述地震测井数据获取所述目标储层的岩石力学参数时，可以先根据所述地震测井数据计算动态岩石力学参数；然后获取动静态参数转换关系，并根据所述动静态参数转换关系将所述岩石力学动态参数转化为静态的岩石力学参数。
上述实现过程中，由于根据地震测井数据获得的岩石力学参数均为动态力学参数，而地应力场计算、裂缝扩展计算需要的力学参数均为静态岩石力学参数。因此，可以先获取动静态参数转换关系，然后根据该动静态参数转换关系将根据整个目标储层的地震测井数据得到的动态岩石力学参数转化成静态岩石力学参数。
在获取动静态参数转换关系时，可以直接获取预先确定好的并且存储于预先设定好的存储空间中的动静态参数转换关系，可以理解为，获取的预先确定好的动静态参数转换关系时所对应的井与目标储层为同一口井或同一区块，此时，在事先掌握了该井动静态参数转换关系的情况下，直接获取该井的动静态参数转换关系作为本目标储层所对应的动静态参数转换关系。此外，还可以先根据室内岩石力学实验测试获取静态岩石力学参数；然后根据所述静态岩石力学参数确定所述动静态参数转换关系。由于室内岩石力学实验可以获取静态岩石力学参数，因此可以通过室内岩石力学实验获取的静态岩石力学参数确定动静态参数转换关系，从而保证能够准确的根据动静态参数转换关系将目标储层对应的动态岩石力学参数转换为静态的岩石力学参数。
根据地震测井数据中的断层解释结果对目标储层的天然裂缝分布进行建模后，可以利用地震测井数据中测井资料包括的声波时差、密度测井等基础数据，结合测井解释泥质含量、孔隙度，计算储层杨氏模量、泊松比等岩石力学动态参数，同时借助室内实验测量的岩石力学静态数据，明确动静态参数转换关系，并将测井数据计算得到的岩石力学参数全部转换成静态参数。
由于目标储层是一个三维数据体，而测井数据只是沿井轨迹方向的一维数据，无法直接建立储层三维力学场，需要首先获取沿井轨迹方向的储层孔隙度与岩石力学参数的关系特征，依据此关系特征给目标储层的整个地质模型赋予力学属性，并计算目标储层的三向地应力场，进而建立目标储层的三维非均质地质力学模型。
其中，根据所述地震测井数据获取所述目标储层的岩石力学参数时，先根据所述地震测井数据计算动态岩石力学参数，然后获取动静态参数转换关系，并根据所述动静态参数转换关系将所述岩石力学动态参数转化为静态的岩石力学参数。由于根据地震测井数据获得的岩石力学参数均为动态力学参数，而地应力场计算、裂缝扩展计算需要的力学参数均为静态岩石力学参数。因此，可以先获取动静态参数转换关系，然后根据该动静态参数转换关系将根据整个目标储层的地震测井数据得到的动态岩石力学参数转化成静态岩石力学参数。
实施例三
在实施例二的基础上，本实施例通过具体实施案例对实施例二中的方法进行说明。
该重复压裂设计方法包括：
获取目标储层的地质模型及地震测井数据，并根据所述地震测井数据获取所述目标储层的天然裂缝模型及岩石力学参数；
根据所述天然裂缝模型、所述岩石力学参数以及所述地质模型建立所述目标储层的三维非均质地质力学模型；
对所述三维非均质地质力学模型进行初次压裂模拟，以得到初次压裂模拟结果；
根据所述初次压裂模拟结果以及所述全井段生产数据对初次压裂油藏数值模拟结果进行校正，以得到现今的储层地应力场；其中，所述初次压裂油藏数值模拟结果根据所述地质模型、所述天然裂缝模型以及所述初次压裂模拟结果获取；
根据所述现今的储层地应力场，进行重复压裂设计。
其中，根据所述天然裂缝模型、所述岩石力学参数以及所述地质模型建立所述目标储层的三维非均质地质力学模型，包括：
获取所述目标储层沿井轨迹方向的储层孔隙度与所述岩石力学参数的关系特征；
根据所述关系特征、所述岩石力学参数以及所述地质模型构建所述目标储层的三维岩石力学属性场；
根据所述天然裂缝模型和所述三维岩石力学属性场计算所述目标储层的地应力场；
根据所述三维岩石力学属性场以及所述地应力场建立所述三维非均质地质力学模型。
上述实现过程中，由于目标储层是一个三维数据体，而测井数据只是沿井轨迹方向的一维数据，无法直接建立储层三维力学场，需要首先获取沿井轨迹方向的储层孔隙度与岩石力学参数的关系特征，依据此关系特征给目标储层的整个地质模型赋予力学属性，并计算目标储层的三向地应力场，从而保证能够建立目标储层的三维非均质地质力学模型。
实施例四
在实施例一的基础上，本实施例通过具体实施案例对实施例一中的方法进行说明。
该重复压裂设计方法包括：
获取目标储层的地质模型及地震测井数据，并根据所述地震测井数据获取所述目标储层的天然裂缝模型及岩石力学参数；
根据所述天然裂缝模型、所述岩石力学参数以及所述地质模型建立所述目标储层的三维非均质地质力学模型；
对所述三维非均质地质力学模型进行初次压裂模拟，以得到初次压裂模拟结果；
根据所述初次压裂模拟结果以及所述全井段生产数据对初次压裂油藏数值模拟结果进行校正，以得到现今的储层地应力场；其中，所述初次压裂油藏数值模拟结果根据所述地质模型、所述天然裂缝模型以及所述初次压裂模拟结果获取；
根据所述现今的储层地应力场，进行重复压裂设计。
其中，对所述三维非均质地质力学模型进行初次压裂模拟，以得到初次压裂模拟结果，包括：
对所述三维非均质地质力学模型进行有限元数值模拟，得到初始初次压裂模拟结果；
获取所述目标储层初次压裂后的压裂结果；
根据所述压裂结果对所述初始初次压裂模拟结果进行校正，以得到初次压裂模拟结果。
在建立好与目标储层对应的三维非均质地质力学模型后，可以采用有限元数值模拟方法，得到初始初次压裂模拟结果，初始初次压裂模拟结果与目标储层真实的初次压裂结果之间有差异，因此，可以获取目标储层初次压裂后的压裂结果，因此，可以根据目标储层初次压裂后的压裂结果对初始初次压裂模拟结果进行校正，以修正目标储层的初始初次压裂模拟结果中的局部物性和裂缝参数，以保证得到的初次压裂模拟结果的准确性。
具体地，在建立好与目标储层对应的三维非均质地质力学模型后，可以采用有限元数值模拟方法，依据初次压裂时现场施工泵注程序，对该三维非均质地质力学模型开展水平井多段多簇初次压裂裂缝扩展数值模拟，得到的初次压裂模拟结果与真实目标储层压裂模拟结果有差异，因此，可以获取目标储层初次压裂的微地震监测结果，修正目标储层局部物性、裂缝参数，校正初次压裂模拟结果中模拟的模拟结果，以保证得到的初次压裂模拟结果的准确性。
实施例五
在实施例一的基础上，本实施例通过具体实施案例对实施例一中的方法进行说明。
该重复压裂设计方法包括：
获取目标储层的地质模型及地震测井数据，并根据所述地震测井数据获取所述目标储层的天然裂缝模型及岩石力学参数；
根据所述天然裂缝模型、所述岩石力学参数以及所述地质模型建立所述目标储层的三维非均质地质力学模型；
对所述三维非均质地质力学模型进行初次压裂模拟，以得到初次压裂模拟结果；
根据所述初次压裂模拟结果以及所述全井段生产数据对初次压裂油藏数值模拟结果进行校正，以得到现今的储层地应力场；其中，所述初次压裂油藏数值模拟结果根据所述地质模型、所述天然裂缝模型以及所述初次压裂模拟结果获取；
根据所述现今的储层地应力场，进行重复压裂设计。
其中，根据所述初次压裂模拟结果以及所述全井段生产数据对初次压裂油藏数值模拟结果进行校正，以得到现今的储层地应力场，包括：
根据所述初次压裂模拟结果开展油藏数值模拟，得到计算产量；
将所述计算产量与所述全井段生产数据进行对比，得到所述对比结果；
根据所述对比结果对油藏数值模拟模型进行修正，得到修正后的油藏数值模拟模型，其中，所述油藏数值模拟模型为根据所述地质模型、所述天然裂缝模型以及所述初次压裂模拟结果得到的；
根据所述修正后的油藏数值模拟模型进行生产历史拟合得到所述储层现今地层压力场；
获取目标储层的地应力场，并根据所述目标储层的地应力场和现今地层压力场，得到所述现今的储层地应力场。
在获得初次压裂模拟结果基础上，开展油藏数值模拟，计算生产至今的产量，然后结合全井段生产数据，开展生产历史拟合，对油藏模型进行修正，求解裂缝周围孔隙压力变化，基于孔隙弹性力学，计算得到现今的储层地应力场。
作为一种实施方式，
根据所述现今的储层地应力场，进行重复压裂设计，包括：
根据所述现今的储层地应力场获取所述重复压裂射孔段簇参数；
根据所述重复压裂射孔段簇参数开展重复压裂裂缝扩展数值模拟，得到重复压裂模拟结果；
根据所述重复压裂模拟结果，进行重复压裂设计。
上述实现过程中，在现今地应力场基础上获取重复压裂射孔段簇参数，并基于三维非均质地质力学模型开展重复压裂裂缝扩展数值模拟，以得到重复压裂模拟结果，以便于根据该重复压裂模拟结果优化压裂施工工艺及参数，形成地质工程一体化的重复压裂设计。
实施例六
请参看图2，图2为本申请实施例六提供的一种重复压裂设计方法的另一流程示意图。
在实施例一的基础上，本实施例通过具体实施案例对实施例一中的方法进行说明。
可以基于目标储层的建立Petrol地质模型，然后结合地震测井数据中的断层解释结果和测井数据分别获取目标储层的天然裂缝模型及岩石力学参数，然后基于岩石力学参数、目标储层的天然裂缝模型以及Petrol地质模型建立目标储层的三维非均质地质力学模型。在三维非均质地质力学模型的基础上，进行初次压裂水平井多段多簇裂缝扩展模拟，然后基于目标储层实际初次压裂裂缝的形态，结合生产动态情况，开展油藏数值模拟，对模拟结果进行单井生产历史拟合，掌握生产开始至今目标储层地应力场的变化情况，并在当前地应力场条件下对初次压裂模拟后的三维非均质地质力学模型中开展重复压裂裂缝扩展模拟，根据模拟结果优化重复压裂施工工艺及参数，从而形成一种基于地质建模的水平井重复压裂设计方法，进而为精确开展老井二次挖潜，增加目标储层改造体积，进一步提高单井产能和采收率提供指导。
在传统方法中，基于Petrol建立的目标储层的地质模型，只包含储层孔隙度、渗透率、含油饱和度等基础属性，缺少对杨氏模量、地应力等力学性质的定量描述，使得水力压裂裂缝扩展数值模拟无法开展。因此，可以基于对目标储层的地震资料解释及储层描述，对断层和天然裂缝分布进行精细建模，然后利用测井资料中的声波时差、密度测井等基础数据，结合测井解释泥质含量、孔隙度，计算储层杨氏模量、泊松比等岩石力学动态参数获取三维非均质地质力学模型。其中，可以借助室内实验测量的岩石力学静态数据，并根据该岩石力学静态数据以及岩石力学动态参数明确动静态参数转换关系，并将测井数据计算得到的岩石力学动态参数全部转换成岩石力学静态参数。此外，由于目标储层是一个三维数据体，而测井数据只是沿井轨迹方向的一维数据，无法直接建立储层三维力学场，需要首先获取沿井轨迹方向的储层孔隙度与岩石力学参数的关系特征，依据此关系特征给已建立好的地质模型赋予力学属性，并计算目标储层的三向地应力场，进而建立目标储层的三维非均质地质力学模型。
在建立好三维非均质地质力学模型之后，可以采用有限元数值模拟方法，依据初次压裂时目标储层的现场施工泵注程序，开展水平井多段多簇初次压裂裂缝扩展数值模拟，并得到初始初次压裂模拟结果。然后将该初始初次压裂模拟结果与目标储层在实际进行初次压裂时，目标储层现场监测获取的裂缝形态以及目标储层压裂微地震监测数据进行对比，以修正目标储层局部物性、裂缝参数，校正初次压裂模拟结果。然后再结合全井段生产数据，借助油藏数值模拟方法，开展生产历史拟合，求解裂缝周围孔隙压力变化，基于孔隙弹性力学，计算得到现今目标储层地应力场。以使在此基础上，可以优选重复压裂段，并基于三维非均质地质力学模型开展重复压裂裂缝扩展数值模拟，优选压裂施工工艺及参数，形成地质工程一体化的重复压裂设计。
三维非均质地质力学模型能够清晰的描述在初次压裂后目标储层的地层压力及三向地应力的变化，明确目标储层的生产泄流区域，确保能够针对初次压裂未得到有效动用的储层进行精准改造，在此初次压裂模拟后的三维非均质地质力学模型的基础上，可以进一步优化重复压裂工艺参数，分别针对重压老缝和补孔造新缝段开展差异化设计，从而形成一段一策的水平井重复压裂设计方案，为水平井重复压裂改造提供可靠依据。
实施例七
在实施例六的基础上，本实施例通过具体实施案例对实施例六中的方法进行说明。
请参看图3，图3为本申请实施例七提供的一种目标储层三维地质模型建模示意图。目标储层地震测井数据，地震测井数据包括断层解释结果和测井数据，根据断层解释结果在地质模型中精细刻画断层，同时由于断层周围常发育与其走向、倾向一致的共生裂缝带，基于对数正态分布，在地质模型断层周围区域建立天然裂缝。此外，基于地质描述的裂缝产状，在局部储层天然裂缝发育处，刻画天然裂缝，实现对整个目标储层天然裂缝建模。
根据弹性波动理论，基于测井获得的纵波时差、密度等数据以及测井解释得到的孔隙度、泥质含量参数，可以计算得到储层岩石力学动态泊松比和动态杨氏模量。
Figure BDA0003047348300000181
Figure BDA0003047348300000182
式中，vd为动态泊松比，无量纲；Ed为动态杨氏模量，GPa；AC为纵波时差，μs/m；TS为横波时差，μs/m，主要通过纵波时差、体积密度和泥质含量计算得到；DEN为岩石密度g/cm3。
在对上述计算得到的岩石力学动态参数进行动静态转换时，可以根据室内岩石力学实验得到的少量不连续的静态参数测试数据点，通过与测井数据计算得到的动态力学参数进行回归分析，可以得到动静态岩石力学参数转化表达式，利用该关系式将测井计算得到的动态参数进行反演，即可得到纵向上连续的静态岩石力学参数。
储层中的岩体主要受到相互垂直的三个方向的主地应力作用，即垂向地应力，水平最大地应力和水平最小地应力。其中垂向地应力主要是由储层上覆岩体的自重引起，而水平方向地应力除了与垂向地应力有关，还受到储层地质构造运动的影响以及地层压力的影响。因此，可以根据下述计算式计算目标储层的三向地应力场：
Figure BDA0003047348300000191
式中，σv为上覆岩层压力，MPa；ΔDi为第i段地层厚度，m；ρi为密度测井曲线上第i段的平均体积密度，g/cm3。
水平最小地应力计算公式：
Figure BDA0003047348300000192
水平最大地应力计算公式：
Figure BDA0003047348300000193
式中，σh、σH分别为水平最小、最大地应力，MPa；v为静态泊松比，无量纲；PP为地层孔隙压力，MPa；α为有效应力系数；STh和STH分别为构造应力作用的附加项，MPa，在一个区域内，该值是一个常数，不随目标储层所在深度的变化而变化。
在对三维非均质地质力学模型进行初次压裂模拟后，可以基于水力压裂流体质量守恒方程、流动方程和岩石变形方程，引入断裂韧性作为裂缝扩展的准则，以进行模拟水平井多段多簇压裂裂缝扩展。同时，还可以基于临界应力分析准则，考虑作用在裂缝面上的孔隙压力和地应力之间的关系，以及裂缝走向和破坏强度，模拟水力裂缝与天然裂缝干扰时天然裂缝的破坏行为，形成初次压裂模拟结果。还可以依据现场微地震监测等数据，对初始压裂模拟结果进行修正，从而校正储层滤失系数等基本物性参数。请参看图4，图4为本申请实施例七提供的一种目标储层初次压裂模拟结果及现今地应力示意图，从图4中可以看出，在断层附近以及天然裂缝发育的区域，压裂后水力裂缝多与天然裂缝相互干扰，形成裂缝复杂缝和分支缝；而在天然裂缝不发育区域，压裂后多形成双翼对称的简单裂缝。
在根据所述全井段生产数据对所述修正模拟结果进行生产历史拟合时，可以基于质量守恒方程、达西流动方程和流体状态方程，同时借助离散的裂缝网络模型，从而模拟流体在裂缝和基质中的流动，其中，可以使用三角形的三维有限元方法模拟流体在裂缝中的流动，还可以使用全离散的多维克里金有限元方法模拟流体在基质中的流动，开展油藏数值模拟，拟合油井生产历史，得到现今地层压力分布。
从水平最小地应力计算公式和水平最大地应力计算公式可以看出，当地层压力发生变化后，水平最小地应力和水平最大地应力将发生改变，根据水平最小地应力计算公式和水平最大地应力计算公式，可以求得现今水平最小地应力和水平最大地应力。
Figure BDA0003047348300000201
Figure BDA0003047348300000202
式中，σh′和σH′分别为现今水平最小地应力和水平最大地应力，MPa；Pp′为现今地层压力，MPa。从图4中可以看出，受长期生产的影响，裂缝周围呈现出较明显的泄压区域，储层压力明显降低。
在现今应力场基础上，可以考虑初次压裂裂缝对重复压裂的干扰，以开展重复压裂裂缝扩展模拟，得到重复压裂裂缝形态。具体地，可以通过优化重复压裂工艺参数，形成改造老缝和补孔造新缝的差异化压裂设计，为水平井重复压裂设计提供可靠的依据。图5虚线圆圈中为重复压裂设计的第1段压后裂缝形态，该段共设计3簇，其中第2簇压老缝，第1簇和第3簇补孔造新缝。从图5右侧放大的模拟结果中可以看出，该段在压裂过程中首先主要沿着老缝发生扩展，新补孔的第1簇和第3簇并没有发生起裂，这主要是由于老缝位于低应力区，压裂后扩展形成优势裂缝，而第1簇和第3簇位于高应力区，裂缝起裂、扩展受到抑制，加入暂堵材料后，老缝停止扩展，新补孔的第1簇和第3簇裂缝起裂并扩展，使该段设计的三簇均得到有效改造。因此可以建议该段压裂使用暂堵材料，在老缝扩展一段时间后加入暂堵剂，封堵老缝开启新缝。
以鄂尔多斯盆地红河油田井重复压裂设计为例，该井2013年初次压裂12段后生产至2020年6月。首先基于储层地震解释成果和储层地质描述，精细刻画断层及断层周围的共生裂缝带，随后依据声波时差、密度测井资料，结合测井解释泥质含量、孔隙度等数据，计算动态岩石力学参数，并根据岩石力学动静态参数转化关系，获取静态岩石力学属性，其中杨氏模量17.2-39.6GPa，泊松比0.25-0.3。在此基础上，计算储层地应力，得到水平最小地应力梯度0.016MPa/m，水平最大地应力梯度0.019MPa/m，垂向地应力梯度0.023MPa/m，建立储层三维地质力学模型，如图6所示。随后结合现场初次压裂时的泵注程序，模拟初次压裂裂缝扩展形态，通过与现场微地震监测数据进行对比，修正储层滤失系数等物性参数。模拟结果如图6所示，平面上由于断层和天然裂缝的影响，近断层的压裂段压后形成复杂缝分支缝，远离断层的压裂段形成双翼对称的简单缝；裂缝纵向扩展以第6段为例，由于存在应力遮挡，缝高扩展受限，仅在低应力区扩展，其中，图7黑色部分代表水力裂缝。
基于2013年9月至2020年6月的生产数据，开展油藏数值模拟，并基于实际生产数据进行产能拟合，计算结果如图8所示。在近裂缝泄流区内，地层压力明显偏低，泄流半径20-30m，如附图8所示。
基于储层初次压裂模拟结果中的裂缝形态以及现今地应力分布，开展重复压裂设计，共设计5段，其中第4、5段为两簇射孔，第1-3段均为三簇射孔，模拟结果中的裂缝形态如图9所示。
第1段、第2段和第4段均涉及压老缝，压裂过程中裂缝首先沿着初次压裂产生的裂缝扩展成为优势裂缝，新补孔射孔簇由于处于高地应力区，裂缝起裂和扩展受到抑制，在老缝扩展一段时间后加入暂堵材料，封堵老缝开启新缝，促使各簇裂缝均匀扩展。
第3段和第5段均为补孔压新缝，压裂过程中新射孔簇裂缝均发生起裂和扩展，同时沟通了周围初次压裂时的老缝，裂缝扩展整体较均匀。由于这两段储层裂缝相对发育，因此建议压裂过程中适当增加粉砂或胍胶用量，降滤后再开展大规模体积压裂。
实施例八
请参看图10，本申请还提供了一种重复压裂设计装置1000，所述装置包括：
数据处理模块1010，用于获取目标储层的地质模型及地震测井数据，并根据所述地震测井数据获取所述目标储层的天然裂缝模型及岩石力学参数；
三维非均质地质力学模型建立模块1020，用于根据所述天然裂缝模型、所述岩石力学参数以及所述地质模型建立所述目标储层的三维非均质地质力学模型；
初次压裂模拟模块1030，用于对所述三维非均质地质力学模型进行初次压裂模拟，以得到初次压裂模拟结果；
现今储层应力场获取模块1040，用于根据所述初次压裂模拟结果以及所述全井段生产数据对初次压裂油藏数值模拟结果进行校正，以得到现今的储层地应力场；其中，所述初次压裂油藏数值模拟结果根据所述地质模型、所述天然裂缝模型以及所述初次压裂模拟结果获取；
重复压裂模块1050，用于根据所述现今的储层地应力场，进行重复压裂设计。
根据本申请的实施例，可选的，上述重复压裂设计装置1000中，数据处理模块1010包括：
断层产状参数获取单元，用于获取所述地震测井数据中的断层产状参数；
天然裂缝模型建立单元，用于根据所述断层产状参数建立所述目标储层的天然裂缝模型。
根据本申请的实施例，可选的，上述重复压裂设计装置1000中，三维非均质地质力学模型建立模块1020包括：
关系特征获取单元，用于获取所述目标储层沿井轨迹方向的储层孔隙度与所述岩石力学参数的关系特征；
三维岩石力学属性场构建单元，用于根据所述关系特征、所述岩石力学参数以及所述地质模型构建所述目标储层的三维岩石力学属性场；
目标储层的地应力场计算单元，用于根据所述天然裂缝模型和所述三维岩石力学属性场计算所述目标储层的地应力场；
三维非均质地质力学模型建立单元，用于根据所述三维岩石力学属性场以及所述地应力场建立所述三维非均质地质力学模型。
根据本申请的实施例，可选的，上述重复压裂设计装置1000中，所述数据处理模块1010包括：
动态岩石力学参数计算单元，用于根据所述地震测井数据计算动态岩石力学参数；
静态岩石力学参数获取单元，用于获取动静态参数转换关系，并根据所述动静态参数转换关系将所述岩石力学动态参数转化为静态的岩石力学参数。
根据本申请的实施例，可选的，上述重复压裂设计装置1000中，静态岩石力学参数获取单元包括：
室内岩石力学实验数据获取子单元，用于根据室内岩石力学实验测试获取静态岩石力学参数；
动静态参数转换关系确定子单元，用于根据所述静态岩石力学参数确定所述动静态参数转换关系。
根据本申请的实施例，可选的，上述重复压裂设计装置1000中，初次压裂模拟模块1030包括：
初始模拟单元，用于对所述三维非均质地质力学模型进行有限元数值模拟，得到初始初次压裂模拟结果；
初次压裂结果获取单元，用于获取所述目标储层初次压裂后的压裂结果；
初次压裂模拟结果获取单元，用于根据所述压裂结果对所述初始初次压裂模拟结果进行校正，以得到初次压裂模拟结果。
根据本申请的实施例，可选的，上述重复压裂设计装置1000中，现今储层应力场获取模块1040包括：
油藏数值模拟单元，用于根据所述初次压裂模拟结果开展油藏数值模拟，得到计算产量；
对比单元，用于将所述计算产量与所述全井段生产数据进行对比，得到所述对比结果；
修正单元，用于根据所述对比结果对油藏数值模拟模型进行修正，得到修正后的油藏数值模拟模型，其中，所述油藏数值模拟模型为根据所述地质模型、所述天然裂缝模型以及所述初次压裂模拟结果得到的；
生产历史拟合单元，用于根据所述修正后的油藏数值模拟模型进行生产历史拟合得到所述储层现今地层压力场；
现今的储层地应力场获取单元，用于获取目标储层的地应力场，并根据所述目标储层的地应力场和现今地层压力场，得到所述现今的储层地应力场。
根据本申请的实施例，可选的，上述重复压裂设计装置1000中，重复压裂模块1050包括：
重复压裂射孔段簇参数获取单元，用于根据所述现今的储层地应力场获取所述重复压裂射孔段簇参数；
重复压裂模拟结果获取单元，用于根据所述重复压裂射孔段簇参数开展重复压裂裂缝扩展数值模拟，得到重复压裂模拟结果；
重复压裂模拟单元，用于根据所述重复压裂模拟结果，进行重复压裂设计。
综上所述，本申请实施例公开了一种重复压裂设计装置1000，所述装置包括：数据处理模块1010，用于获取目标储层的地质模型及地震测井数据，并根据所述地震测井数据获取所述目标储层的天然裂缝模型及岩石力学参数；三维非均质地质力学模型建立模块1020，用于根据所述天然裂缝模型、所述岩石力学参数以及所述地质模型建立所述目标储层的三维非均质地质力学模型；初次压裂模拟模块1030，用于对所述三维非均质地质力学模型进行初次压裂模拟，以得到初次压裂模拟结果；现今储层应力场获取模块1040，用于根据所述初次压裂模拟结果以及所述全井段生产数据对初次压裂油藏数值模拟结果进行校正，以得到现今的储层地应力场；重复压裂模块1050，用于根据所述现今的储层地应力场，进行重复压裂设计。根据目标储层的地震测井数据先进行天然裂缝的建模，得到天然裂缝模型，以保证天然裂缝模型能够准确的表示出该目标储层的裂缝形态，同时根据目标储层的地震测井数据获取岩石力学参数，然后根据天然裂缝模型、岩石力学参数以及地质模型建立三维非均质地质力学模型，该三维非均质地质力学模型具备力学属性，从而对三维非均质地质力学模型进行初次压裂模拟后，可以准确的得到初次压裂模拟结果。保证基于初次压裂模拟结果以及所述全井段生产数据对初次压裂油藏数值模拟结果进行准确的校正，继而根据现今的储层地应力场进行重复压裂设计，保证重复压裂的可靠性。
实施例九
本实施例还提供一种计算机可读存储介质，如闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，SD或DX存储器等)、随机访问存储器(RAM)、静态随机访问存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可编程只读存储器(PROM)、磁性存储器、磁盘、光盘、服务器、App应用商城等等，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时可以实现如下方法步骤：
获取目标储层的地质模型及地震测井数据，并根据所述地震测井数据获取所述目标储层的天然裂缝模型及岩石力学参数；
根据所述天然裂缝模型、所述岩石力学参数以及所述地质模型建立所述目标储层的三维非均质地质力学模型；
对所述三维非均质地质力学模型进行初次压裂模拟，以得到初次压裂模拟结果；
根据所述初次压裂模拟结果以及所述全井段生产数据对初次压裂油藏数值模拟结果进行校正，以得到现今的储层地应力场；其中，所述初次压裂油藏数值模拟结果根据所述地质模型、所述天然裂缝模型以及所述初次压裂模拟结果获取；
根据所述现今的储层地应力场，进行重复压裂设计。
可选的，上述重复压裂设计方法中，
根据所述地震测井数据获取所述目标储层的天然裂缝模型，包括：
获取所述地震测井数据中的断层产状参数；
根据所述断层产状参数建立所述目标储层的天然裂缝模型。
可选的，上述重复压裂设计方法中，根据所述天然裂缝模型、所述岩石力学参数以及所述地质模型建立所述目标储层的三维非均质地质力学模型，包括：
获取所述目标储层沿井轨迹方向的储层孔隙度与所述岩石力学参数的关系特征；
根据所述关系特征、所述岩石力学参数以及所述地质模型构建所述目标储层的三维岩石力学属性场；
根据所述天然裂缝模型和所述三维岩石力学属性场计算所述目标储层的地应力场；
根据所述三维岩石力学属性场以及所述地应力场建立所述三维非均质地质力学模型。
可选的，上述重复压裂设计方法中，根据所述地震测井数据获取所述目标储层的岩石力学参数，包括：
根据所述地震测井数据计算动态岩石力学参数；
获取动静态参数转换关系，并根据所述动静态参数转换关系将所述岩石力学动态参数转化为静态的岩石力学参数。
可选的，上述重复压裂设计方法中，获取动静态参数转换关系，包括：
根据室内岩石力学实验测试获取静态岩石力学参数；
根据所述静态岩石力学参数确定所述动静态参数转换关系。
可选的，上述重复压裂设计方法中，对所述三维非均质地质力学模型进行初次压裂模拟，以得到初次压裂模拟结果，包括：
对所述三维非均质地质力学模型进行有限元数值模拟，得到初始初次压裂模拟结果；
获取所述目标储层初次压裂后的压裂结果；
根据所述压裂结果对所述初始初次压裂模拟结果进行校正，以得到初次压裂模拟结果。
可选的，上述重复压裂设计方法中，根据所述初次压裂模拟结果以及所述全井段生产数据对初次压裂油藏数值模拟结果进行校正，以得到现今的储层地应力场，包括：
根据所述初次压裂模拟结果开展油藏数值模拟，得到计算产量；
将所述计算产量与所述全井段生产数据进行对比，得到所述对比结果；
根据所述对比结果对油藏数值模拟模型进行修正，得到修正后的油藏数值模拟模型，其中，所述油藏数值模拟模型为根据所述地质模型、所述天然裂缝模型以及所述初次压裂模拟结果得到的；
根据所述修正后的油藏数值模拟模型进行生产历史拟合得到所述储层现今地层压力场；
获取目标储层的地应力场，并根据所述目标储层的地应力场和现今地层压力场，得到所述现今的储层地应力场。
可选的，上述重复压裂设计方法中，根据所述现今的储层地应力场，进行重复压裂设计，包括：
根据所述现今的储层地应力场获取所述重复压裂射孔段簇参数；
根据所述重复压裂射孔段簇参数开展重复压裂裂缝扩展数值模拟，得到重复压裂模拟结果；
根据所述重复压裂模拟结果，进行重复压裂设计。
上述方法步骤的具体实施例过程可参见上述实施例，本实施例在此不再重复赘述。
实施例十
本申请实施例提供了一种电子设备，该电子设备可以是手机、电脑或平板电脑等，包括存储器和处理器，存储器上存储有计算器程序，该计算机程序被处理器执行时实现如实施例一中的重复压裂设计方法。可以理解，请参看图11，电子设备1100还可以包括，处理器1101，存储器1102，多媒体组件1103，输入/输出(I/O)接口1104，以及通信组件1105。
其中，处理器1101用于执行如实施例一中的重复压裂设计方法中的全部或部分步骤。存储器1102用于存储各种类型的数据，这些数据例如可以包括电子设备中的任何应用程序或方法的指令，以及应用程序相关的数据。
处理器1101可以是专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、数字信号处理器(Digital Signal Processor，简称DSP)、数字信号处理设备(Digital Signal Processing Device，简称DSPD)、可编程逻辑器件(Programmable LogicDevice，简称PLD)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述实施例一中的重复压裂设计方法。
存储器1102可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，例如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，简称SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，简称EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，简称EPROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，简称PROM)，只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。
多媒体组件1103可以包括屏幕和音频组件，该屏幕可以是触摸屏，音频组件用于输出和/或输入音频信号。例如，音频组件可以包括一个麦克风，麦克风用于接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器或通过通信组件发送。音频组件还包括至少一个扬声器，用于输出音频信号。
I/O接口1104为处理器1101和其他接口模块之间提供接口，上述其他接口模块可以是键盘，鼠标，按钮等。这些按钮可以是虚拟按钮或者实体按钮。
通信组件1105用于该电子设备1100与其他设备之间进行有线或无线通信。无线通信，例如Wi-Fi，蓝牙，近场通信(Near Field Communication，简称NFC)，2G、3G或4G，或它们中的一种或几种的组合，因此相应的该通信组件1105可以包括：Wi-Fi模块，蓝牙模块，NFC模块。
综上，本申请提供的一种重复压裂设计方法、装置、存储介质及电子设备，所述方法包括：获取目标储层的地质模型及地震测井数据，并根据所述地震测井数据获取所述目标储层的天然裂缝模型及岩石力学参数；根据所述天然裂缝模型、所述岩石力学参数以及所述地质模型建立所述目标储层的三维非均质地质力学模型；对所述三维非均质地质力学模型进行初次压裂模拟，以得到初次压裂模拟结果；根据所述初次压裂模拟结果以及所述全井段生产数据对初次压裂油藏数值模拟结果进行校正，以得到现今的储层地应力场；根据所述现今的储层地应力场，进行重复压裂设计。根据目标储层的地震测井数据先进行天然裂缝的建模，得到天然裂缝模型，以保证天然裂缝模型能够准确的表示出该目标储层的裂缝形态，同时根据目标储层的地震测井数据获取岩石力学参数，然后根据天然裂缝模型、岩石力学参数以及地质模型建立三维非均质地质力学模型，该三维非均质地质力学模型具备力学属性，从而对三维非均质地质力学模型进行初次压裂模拟后，可以准确的得到初次压裂模拟结果。保证基于初次压裂模拟结果以及所述全井段生产数据对初次压裂油藏数值模拟结果进行准确的校正，继而根据现今的储层地应力场进行重复压裂设计，保证重复压裂的可靠性。
在本申请实施例所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的系统和方法实施例仅仅是示意性的。
需要说明的是，在本文中，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、物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、物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、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
虽然本申请所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本申请而采用的实施方式，并非用以限定本申请。任何本申请所属技术领域内的技术人员，在不脱离本申请所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本申请的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种重复压裂设计方法，其特征在于，所述方法包括：
获取目标储层的地质模型及地震测井数据，并根据所述地震测井数据获取所述目标储层的天然裂缝模型及岩石力学参数；
根据所述天然裂缝模型、所述岩石力学参数以及所述地质模型建立所述目标储层的三维非均质地质力学模型；
对所述三维非均质地质力学模型进行初次压裂模拟，以得到初次压裂模拟结果；
根据所述初次压裂模拟结果以及所述全井段生产数据对初次压裂油藏数值模拟结果进行校正，以得到现今的储层地应力场；其中，所述初次压裂油藏数值模拟结果根据所述地质模型、所述天然裂缝模型以及所述初次压裂模拟结果获取；
根据所述现今的储层地应力场，进行重复压裂设计。
2.根据如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述地震测井数据获取所述目标储层的天然裂缝模型，包括：
获取所述地震测井数据中的断层产状参数；
根据所述断层产状参数建立所述目标储层的天然裂缝模型。
3.根据如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述天然裂缝模型、所述岩石力学参数以及所述地质模型建立所述目标储层的三维非均质地质力学模型，包括：
获取所述目标储层沿井轨迹方向的储层孔隙度与所述岩石力学参数的关系特征；
根据所述关系特征、所述岩石力学参数以及所述地质模型构建所述目标储层的三维岩石力学属性场；
根据所述天然裂缝模型和所述三维岩石力学属性场计算所述目标储层的地应力场；
根据所述三维岩石力学属性场以及所述地应力场建立所述三维非均质地质力学模型。
4.根据如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述地震测井数据获取所述目标储层的岩石力学参数，包括：
根据所述地震测井数据计算动态岩石力学参数；
获取动静态参数转换关系，并根据所述动静态参数转换关系将所述岩石力学动态参数转化为静态的岩石力学参数。
5.根据如权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述三维非均质地质力学模型进行初次压裂模拟，以得到初次压裂模拟结果，包括：
对所述三维非均质地质力学模型进行有限元数值模拟，得到初始初次压裂模拟结果；
获取所述目标储层初次压裂后的压裂结果；
根据所述压裂结果对所述初始初次压裂模拟结果进行校正，以得到初次压裂模拟结果。
6.根据如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述初次压裂模拟结果以及所述全井段生产数据对初次压裂油藏数值模拟结果进行校正，以得到现今的储层地应力场，包括：
根据所述初次压裂模拟结果开展油藏数值模拟，得到计算产量；
将所述计算产量与所述全井段生产数据进行对比，得到所述对比结果；
根据所述对比结果对油藏数值模拟模型进行修正，得到修正后的油藏数值模拟模型，其中，所述油藏数值模拟模型为根据所述地质模型、所述天然裂缝模型以及所述初次压裂模拟结果得到的；
根据所述修正后的油藏数值模拟模型进行生产历史拟合得到所述储层现今地层压力场；
获取目标储层的地应力场，并根据所述目标储层的地应力场和现今地层压力场，得到所述现今的储层地应力场。
7.根据如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述现今的储层地应力场，进行重复压裂设计，包括：
根据所述现今的储层地应力场获取所述重复压裂射孔段簇参数；
根据所述重复压裂射孔段簇参数开展重复压裂裂缝扩展数值模拟，得到重复压裂模拟结果；
根据所述重复压裂模拟结果，进行重复压裂设计。
8.一种重复压裂设计装置，其特征在于，所述装置包括：
数据处理模块，用于获取目标储层的地质模型及地震测井数据，并根据所述地震测井数据获取所述目标储层的天然裂缝模型及岩石力学参数；
三维非均质地质力学模型建立模块，用于根据所述天然裂缝模型、所述岩石力学参数以及所述地质模型建立所述目标储层的三维非均质地质力学模型；
初次压裂模拟模块，用于对所述三维非均质地质力学模型进行初次压裂模拟，以得到初次压裂模拟结果；
现今储层应力场获取模块，用于根据所述初次压裂模拟结果以及所述全井段生产数据对初次压裂油藏数值模拟结果进行校正，以得到现今的储层地应力场；其中，所述初次压裂油藏数值模拟结果根据所述地质模型、所述天然裂缝模型以及所述初次压裂模拟结果获取；
重复压裂模块，用于根据所述现今的储层地应力场，进行重复压裂设计。
9.一种存储介质，其特征在于，该存储介质存储的计算机程序，在被一个或多个处理器执行时，用来实现如权利要求1-7中任意一项所述的重复压裂设计方法。
10.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，该计算机程序被所述处理器执行时，执行如权利要求1-7任意一项所述的重复压裂设计方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116838308A (zh) * 2023-08-11 2023-10-03 同济大学 一种重复压裂工艺优化方法及系统
CN117034717A (zh) * 2023-09-06 2023-11-10 中国石油大学(北京) 一种用于陆相页岩油高效提产的单簇点压裂改造方法

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