[发明专利]一种利用裂缝发育密度评价裂缝性储层质量的方法

说明书

本发明涉及一种利用裂缝发育密度评价裂缝性储层质量的方法，属于油气勘探裂缝预测技术领域。该方法在裂缝形成机理的基础上，恢复各个裂缝形成期次的古地貌，建立各个期次的地质模型，在岩石物理建模的基础上，确定各个裂缝形成期次的地质模型相对应的非均质力学模型，利用应力场数值模拟法，结合岩石力学破裂准则，确定各个裂缝形成期次的破裂率的平面分布特征，通过建立单井裂缝密度和各个期次的破裂率大小的多元回归函数关系，确定现今裂缝密度的平面分布，评价裂缝性储层质量。本发明充分考虑了构造、岩性和各期次裂缝发育程度的关系等因素的影响，裂缝密度预测精度和裂缝性储层的评价质量高。

技术领域

本发明属于油气勘探裂缝预测技术领域，具体涉及一种利用裂缝发育密度评价裂缝性储层质量的方法。

背景技术

目前，裂缝性油气藏已成为近年来石油增储上产的重要领域，世界上裂缝性油气藏储层约占已探明油气藏总量的一半，裂缝性油气藏的研究具有良好的勘探前景。国内已经在碳酸盐岩，致密砂岩，火山岩和变质岩中均发现了裂缝性油气藏。比如我国的华北裂缝型潜山油气藏、四川缝洞型碳酸盐岩和裂缝型碎屑岩油气藏、塔里木盆地奥陶系缝洞型地层岩性油气藏、鄂尔多斯盆地的裂缝型油气藏等都是我国的重要油气生产基地。

裂缝性储层中的天然裂缝作为储集空间和重要的运移通道，其裂缝通常是经历了多期的构造运动产生的多期次的裂缝，因此，存在缝、孔、洞的共存的现象，致使油气储集空间类型和渗流物理特征的认知难度很大，对裂缝的准确预测目前是国内外科研工作者亟待解决的难题。

裂缝发育密度是表征裂缝性油气藏储层质量好坏的重要特征。目前，基于地质学理论对裂缝发育密度的预测可以分为单井裂缝预测及井间裂缝预测，其中，单井裂缝预测包括岩心观测法和测井资料解释法，井间裂缝预测包括构造曲率法和应力场数值模拟法。

岩心观测法是早期石油工作者认识裂缝、研究裂缝的主要手段，利用井下取出的岩心通过肉眼直接观测岩心的裂缝条数与岩心长度之比，来求取裂缝发育的线密度。Robert Aguilera应用了取芯资料建立了垂直裂缝的裂缝发育密度的数学模型和公式。

测井资料解释法包括利用常规测井资料解释和成像测井资料识别研究裂缝。常规测井主要是通过对不同类型的测井曲线对裂缝的响应特征对裂缝发育段进行识别，成像测井比常规测井更能直观的统计单井的裂缝发育密度。

岩心观测法和测井资料解释法受岩心和测井资料数量的限制，其预测结果属于单井离散的统计，只能用作评价裂缝性储层裂缝密度预测方法精度的参考标准，不能用于表征整个储层在井间的裂缝发育密度的特性。

构造主曲率法预测裂缝主要是基于计算现有构造形态下层面的曲率值，来确定地层在弯曲过程中产生纵张裂缝的密度，曲率越高，纵张裂缝密度和规模越大，但该方法开展裂缝预测的裂缝类型较为单一，仅适用于储层结构均一的岩层中纵张裂缝密度的预测，在地层变形较小的地区，该方法不适用。

应力场数值模拟法是基于地质力学和断裂力学理论，在分析裂缝形成机理的基础上，通过正演的手段，对古地应力场进行计算，根据岩石破裂准则，结合研究区的单井裂缝密度对平面上的裂缝密度进行预测。该方法理论易于理解，是目前裂缝预测技术中应用较为广泛的方法，国内应力场数值模拟通常是利用有限元分析软件ANSYS来实现。如申请公布号为CN104331745A的专利公开了一种油气藏内天然裂缝的分期、分成因预测评价方法，该方法的方案为：获取裂缝充填物样品；对样品进行天然裂缝的分期配套分析；开展岩石声发射实验模拟恢复岩石破裂的记忆期次；明确成因类型；确定天然裂缝形成期次和成因类型，将油气藏内的天然裂缝系统划分为多个单一期次、单一成因类型的天然裂缝子系统；对各天然裂缝子系统的预测结果进行综合叠加形成预测结果；将获得的预测结果与裂缝发育情况进行对比分析。采用上述技术方案，将多期次、多成因类型的复杂天然裂缝网络系统通过期次剥离、成因类型确定将其划分为单一期次、单一成因类型的天然裂缝子系统作为基本研究对象。该技术方案在岩石力学参数的获取方面信息公布不充分，并且忽略了裂缝形成的各个期次之间相互影响。