[发明专利]一种预测正交各向异性介质裂缝强度的方法

说明书

本发明提供了一种预测正交各向异性介质裂缝强度的方法，利用正交各向异性介质的反射系数近似公式，在相同入射角时，分析反射系数受方位角的影响趋势，预测正交各向异性介质裂缝强度。将正交各向异性介质的反射系数表达式归纳成随方位正弦函数的二次方变化的二项式，其中常数项可用于表征裂缝的发育强度(垂直裂缝和水平裂缝的综合响应)。一次项系数可用于区分高裂缝强度区域垂直裂缝或水平裂缝的主控因素。数值分析和实际应用均证实了本发明的可行性与合理性。

技术领域

本发明属于油气地球物理技术领域，更具体地，涉及一种预测正交各向异性介质裂缝强度的方法。

背景技术

在低孔、低渗富有机质泥页岩中，当其发育有足够的天然裂缝或岩石内的微裂缝和纳米级孔隙及裂缝，经压裂改造后能产生大量裂缝系统时，泥页岩完全可以成为有效的油气储层或储集体。天然裂缝系统发育程度直接影响泥页岩油气藏的开采效益，决定着泥页岩气藏品质和产量高低，并且有助于泥页岩层中游离态天然气体积的增加和吸附态天然气的解吸。因此，在泥页岩油气藏勘探与开发中，对泥页岩裂缝的研究显得非常重要。

传统裂缝储层的检测方法是借助岩心露头和测井数据来进行裂缝检测。尽管岩心、测井技术可以提供直观、可靠的裂缝资料，但它们研究的范围有限。为了准确、经济地进行大范围的裂缝型油气储层预测，国内外学者研究了裂缝介质地震波传播，并开发了多种裂缝地震检测技术，这些地震裂缝检测技术总体上可以划分为横波方法、多波方法，纵波方法。AVAZ(随入射角和方位角的振幅变化，Amplitude variation with incident angleand azimuth)反演技术充分利用了不同方位角上纵波反射振幅的差异来检测地下裂缝。该方法探测深度大，精度高，是所有地震裂缝检测技术中应用最多的方法。然而，这些检测技术都有一个假设前提，那就是对应研究地下某点都只有一组垂直裂缝，这样的裂缝介质可以等效为HTI(具有对称水平轴的横向各向同性介质，A transversely isotropic mediumwith a horizontal axis of symmetry)介质。

实际勘探表明页岩储层中往往背景呈现出很细的水平层理，垂直裂缝出现在多组页岩细层中，这种裂缝型页岩储层结构不能用传统的HTI介质来准确描述，但是可以用正交各向异性介质(Orthorhombic anisotropy)很好的描述。根据相关调研，目前缺少针对泥页岩储层水平层理背景上发育垂直裂缝即正交各向异性介质的裂缝发育强度预测方法。尽管针对HTI介质的椭圆拟合方法在工业界得到了很好的应用，但这种方法无法对水平缝性质进行识别，并且将这种方法应用于正交各向异性介质时，其对垂直裂缝的预测合理性也会降低，因此需要研究针对正交各向异性介质的裂缝预测方法。

发明内容

基于页岩裂缝储层特点，可抽象出一组水平缝上发育一组垂直裂缝的正交各向异性介质。目前对各向异性介质的裂缝预测研究主要针对的是一组裂缝定向排列的HTI介质，通过对其AVAZ各向异性梯度属性分析，可实现高角度或垂直裂缝发育强度估计。然而，针对正交各向异性介质的研究比较少，还没有形成利用地震反射振幅信息预测裂缝强度的方法。

为了解决现有技术中存在的问题，本发明基于正交各向异性介质AVAZ属性分析，建立一种针对正交各向异性介质的裂缝强度预测方法。

本发明提供了一种预测正交各向异性介质裂缝强度的方法，利用正交各向异性介质的反射系数近似公式，在相同入射角时，分析反射系数受方位角的影响趋势，预测正交各向异性介质裂缝强度。

进一步地，正交各向异性介质的反射系数近似公式为：