[发明专利]岩石力学层约束下的低渗透储层不同尺度裂缝定量预测方法

说明书

本发明属于石油勘探领域，具体地，涉及一种岩石力学层约束下的低渗透储层不同尺度裂缝定量预测方法，步骤如下：建立单井裂缝发育模式，建立连井裂缝发育模式并划分裂缝尺度，进行岩石力学实验、力学参数测井解释及动－静态校正，划分各级岩石力学层结构划分并建立三维地质力学模型，确定关键造缝期并进行三维古应力场模拟，推导建立软硬互层岩石多级破裂准则及裂缝参数力学表征模型，进行低渗透储层不同尺度裂缝的定量预测，最终通过井点实测数据验证裂缝定量预测结果的可靠性。本发明能准确地获取砂‑泥岩互层型低渗透储层多尺度裂缝参数并进行定量表征，适合于任何层状结构储层的裂缝定量预测工作，减少了勘探开发的风险和成本。

技术领域

本发明属于石油勘探开发领域，具体地，涉及一种岩石力学层约束下的低渗透储层不同尺度裂缝定量预测方法。

背景技术

近年来，随着世界对油气能源需求量的不断加大和油气勘探的不断深入，全球油气勘探逐渐从常规走向非常规、从浅层走向深层乃至超深层，低渗、超低渗储层受到普遍关注并不断取得突破，其中不同尺度的裂缝预测己经成为目前研究的热点之一。在低渗透储层中，构造裂缝是改善储层物性、提高油气产能的关键因素，构造裂缝的准确描述和有效预测，对指导低渗透油气藏勘探和开发具有重要的现实意义。

与世界其它地区不同的是，我国低渗透储层广泛发育，岩性主要包括碎屑岩和碳酸盐岩，有着埋藏深、成岩作用强、低孔低渗、裂缝发育等特殊的地质特征，且由于频繁的海或湖平面变化，造成了垂向上多种软、硬岩性频繁互层的现象。在多期构造运动作用下，这些储层中的裂缝发育不仅受控于区域应力场、断层和褶皱等因素，还受到泥岩隔夹层和岩性界面的显著影响，进一步加剧了裂缝空间分布的非均质性，从而给裂缝的识别和预测带来了极大困难。目前，从应力场角度描述和预测裂缝发育规律已取得了较好的效果，但针对互层型低渗透储层裂缝的预测还没有形成有效通用的手段，预测结果与单井测量结果具有一定偏差，尤其与生产动态存在一定矛盾。关键问题是对这种复合岩体的复杂破裂机理仍然不清，尚未建立合理的强度和力学模型，以解决裂缝“质”(裂缝产生、扩展)和“量”(裂缝规模、数量)的表征问题。因此，有必要在岩石力学实验、断裂力学理论和能量守恒定律的基础上，从新的角度对互层岩体破裂机理及演化规律做进一步的研究与探索，建立统一理论框架下的裂缝参数表征模型，结合岩石力学层约束下的精细地质力学模型和数值模拟手段，实现对低渗透储层裂缝的三维定量预测。

发明内容

为克服现有技术存在的缺陷，本发明提供一种岩石力学层约束下的低渗透储层不同尺度裂缝定量预测方法，针对砂泥岩互层型低渗透储层，结合泥岩隔夹层分布、不整合发育、裂缝发育特征及石力学参数解释，划分岩石力学层结构，基于岩石力学实验构建软硬互层的岩石多级破裂准则以及裂缝参数力学表征模型，通过古构造应力场模拟定量预测不同尺度裂缝的密度、开度参数三维分布，综合岩心观察、测井解释、地震反演、岩石力学实验、地质建模、有限元数值模拟等多种手段，构建岩石力学层约束下的三维地质力学模型，基于复合岩石多级破裂准则和裂缝力学模型，模拟关键构造运动期三维应力场，精细预测不同尺度裂缝参数的空间展布。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

岩石力学层约束下低渗透储层不同尺度裂缝定量预测方法，包括如下步骤：

步骤1：建立单井裂缝发育模式

步骤2：建立连井裂缝发育模式

步骤3：进行岩石力学实验、力学参数测井解释及动－静态校正

步骤4：各级岩石力学层结构划分及三维地质力学模型建立

步骤5：关键造缝期确定及三维古应力场模拟

步骤6：软硬互层岩石多级破裂准则建立

步骤7：建立裂缝参数力学表征模型

步骤8：低渗透储层不同尺度裂缝定量预测。