[发明专利]断层发育油气藏地应力反演方法

权利要求书

1.断层发育油气藏地应力反演方法，包括以下步骤：

S1：选择目标储层，获取目标储层的岩石力学参数及应力状态；

其特征在于，还包括以下步骤：

S2：根据目标储层的岩石力学参数及应力状态，构建数值模型；

S3：采用所述数值模型进行数值试验，对断层各因素的断层主应力量值和方向影响进行单变量分析，并以分析结果对断层各因素进行权重分析，得到断层带应力扰动的关键影响因素；

S4：根据断层带应力扰动的关键影响因素，得到断层带应力量值和方向的扰动规律，并构建断层内主应力扰动特征与等效体积模量的拟合函数；

S5：根据工程实测的断层带位置和围岩中主应力量值和方向，通过主应力扰动特征与等效体积模量的拟合函数，得到断层等效体积模量；

S6：获取现场钻井资料及地震资料，并建立目标储层三维数值模型，根据目标储层三维数值模型，在断层位置加密网格，并将断层等效体积模量在断层位置赋值；

S7：以测点实际三维地应力为基本约束，利用有限元法对目标储层现今三维地应力场进行反演，得到目标储层地应力场的分布规律。

2.根据权利要求1所述的断层发育油气藏地应力反演方法，其特征在于，采用变异系数法分析所述各因素的权重，根据所述断层各因素的断层主应力量值和方向影响，采用各影响因素下最大水平主应力量值和方向的变异系数衡量其差异程度，各影响因素所对应的变异系数计算公式如下：

其中，V_i为第i项影响因素所对应的变异系数，σ_i为第i项影响因素所对应的标准差，x_i为第i项影响因素所对应的平均数；

各影响因素的权重为：

3.根据权利要求1所述的断层发育油气藏地应力反演方法，其特征在于，在对所述三维地应力场进行反演时，采用以下步骤：

获取地质体的岩石力学参数和密度；

对地质体的岩石力学参数和密度进行赋值，并采用线弹性本构模型进行反演分析。

4.根据权利要求3所述的断层发育油气藏地应力反演方法，其特征在于，通过实验获得静态岩石力学参数和声波时差，对静态力学参数和声波时差进行参数拟合，获得岩石力学参数测井预测模型；

通过岩石力学参数测井预测模型计算单井岩石力学参数纵向，并结合声阻抗数据使用井震联合建模技术，建立三维岩石力学参数模型。

5.根据权利要求1所述的断层发育油气藏地应力反演方法，其特征在于，所述三维地应力场的反演以实测地应力量值和方向为指导，通过反演分析确定计算模型的边界作用荷载，进而计算分析目标储层地应力场的分布规律。

6.根据权利要求5所述的断层发育油气藏地应力反演方法，其特征在于，所述边界条件采用位移加载方式确定，则模型中各边界面上的位移作用可表示为：

式中，u_x，u_y分别为X方向、Y方向边界面水平加载位移矢量；P_xn，P_yn分别为X方向、Y方向水平位移矢量；P_t1，P_t2为剪切位移矢量。

7.根据权利要求6所述的断层发育油气藏地应力反演方法，其特征在于，在所述应力场反演过程中，初始应力场反演是基于逐步改正未知参数试算值，使误差函数趋于极小值的迭代算法，误差函数是用计算应力与实测应力的偏差来表示；现场实测点的应力值为有限元计算所得的相应测点的应力值为假定实测地应力及其所反映的初始应力场σ_ij是变量u_x和u_y的函数，则有：

σ_ij＝f(P_xn，P_yn，P_t1，P_t2)

构造联合反演模型的误差函数：

式中，n为测点个数。

8.根据权利要求7所述的断层发育油气藏地应力反演方法，其特征在于，所述联合反演模型的误差函数采用遗传算法进行优化反演，具体步骤如下：

A1：确定目标函数函数值表示成个体的适应度值；

A2：产生初始群体θ∈[θ_i，i＝1，2，...n]]；

A3：利用数据输入接口，将初始种群参数组导入有限元软件，计算模型应力分布；

A4：利用数据输出接口程序将应力分布结果导出至主程序，计算初始群体个体适应度；

A5：评价是否满足中止条件，若满足则转到步骤A7输出最优解并结束；

若不满足中止条件，则随机选择两个个体，实施杂交和变异操作，形成新种群θ∈[θ_i+1，i＝1，2，...n]]；

A6：转到步骤A3；

A7：输出种群进化信息，开始下一轮进化。