[发明专利]一种基于应力类型转换趋势判断断层走向的方法

说明书

本发明涉及油气田勘探开发领域，尤其是一种基于应力类型转换趋势判断断层走向的方法。本发明专利依据水力压裂数据进行地应力大小的计算，建立储层地应力剖面；通过测井解释力学参数或岩石力学实验，建立岩石力学参数剖面；在确定现今地应力方向的基础上，进一步识别剖面应力类型转换趋势，实现断层识别以及走向的预测。本发明专利解决了传统的地震解释难以准确判断断层走向的难题，实现了油藏断层的准确定量预测。

技术领域

本发明涉及油气田勘探开发领域，尤其是一种基于应力类型转换趋势判断断层走向的方法。

背景技术

识别断层的方法的方法有很多，包括地震识别、测井解释、油田动态开发资料、应力场模拟以及物理模拟等方法。在断层预测、解释中，断层的方位影响油气的开发、剩余油分布，也是困扰油区进一步开发的难点。戴俊生等提出通过应力场模拟方法定性预测断层的分布规律，利用平面剪应力预测断层的走向，利用剖面剪应力预测断层的倾向，但该方法只能定性的分析断层的展布，并且采用剪应力预测断层的倾向缺乏理论支撑，其原理也有待进一步落实。张昕等在2012年提出密井网条件下井震联合断层识别方法，但该方法对油田的地震品质、测井资料丰富程度提出很高的要求；另外还有很多学者在地震解释的基础上，二次处理地震资料进而识别断层，该方法对地震资料的品质同样提出了很高的要求，并且预测结果往往具有多解性。本发明专利在建立地应力剖面、力学参数剖面的基础上，确定现今地应力的方向，进一步识别剖面应力类型转换趋势，实现断层识别以及走向的预测。

发明内容

本发明旨在解决上述问题，提供了一种基于应力类型转换趋势判断断层走向的方法，它实现了储层中断层识别以及走向的预测。

本发明的技术方案为：一种基于应力类型转换趋势判断断层走向的方法，具体步骤如下：第一步建立地应力剖面。

依据水力压裂数据直接进行地应力的计算，而且测量的是井点附近一定范围内的应力平均值，对于区域内的应力具有较强的指导意义。水力压裂形成的裂缝在最小主应力的方向最易张开，主要沿着垂直于最小主应力的方向扩展。继续注入流体使裂缝向前稳定延伸一段时间后停止注入，受应力影响，裂缝张开度迅速减小，达到临界状态时，所对应的瞬时停泵压力即为裂缝闭合压力，与最小水平主应力近似相等。

最小水平主应力与闭合压力相等：

σ_h＝P_c (1)

公式(1)中，P_c为闭合压力，单位：MPa。σ_h为最小主应力，单位：MPa。

最大水平主应力表示为：

σ_H＝3σ_h-P_f-P₀+S_t (2)

公式(2)中，P_f为破裂压力，单位：MPa；P₀为储层压力，单位：MPa；S_t为岩石抗张强度，单位：MPa。σ_H为最大主应力，单位：MPa。

垂向主应力主要由上覆地层的重力产生：

σ_v＝ρgH (3)

公式(3)中，ρ为上覆岩层的平均密度，单位：kg/m³；g为重力加速度，g＝9.8m/s²；H为煤层埋藏深度，单位：m。

第二步建立力学参数剖面。

通过测井解释力学参数或岩石力学实验，建立岩石力学参数剖面。

第三步确定现今地应力的方向。