[发明专利]一种多期次、多尺度裂缝孔渗参数定量预测方法

说明书

本发明涉及油气田勘探开发领域，尤其是一种多期次、多尺度裂缝孔渗参数定量预测方法。本发明利用断层‑裂缝的自相似性理论，预测不同尺度的裂缝面密度计算方法；依据岩心、薄片观测的裂缝参数以及断层的延伸规律，采用随机偏正态约束的方法，确定不同尺度裂缝的初始开度；通过现今地应力场数值模拟，分析裂缝在现今应力场中的开启能力；结合裂缝开度、面密度以及发育规模，提出了适用于多尺度、多期次裂缝参数的计算模型，进行裂缝孔隙度，最大渗透率的大小、方向定量预测。本发明由严格的数学算法推导组成，对相应的地质信息数字化后，可以利用计算机编程语言开发相应的计算程序，实现多期次、多尺度裂缝孔渗参数的定量预测。

技术领域

本发明涉及油气田勘探开发领域，尤其是一种多期次、多尺度裂缝孔渗参数定量预测方法。

背景技术

在我国东部油气产区，储层中构造裂缝与断层的发育程度密切相关，断层与构造裂缝具有成因上的一致性；结合高级序断层与低级序断层空间组合关系，为断层相关裂缝的预测提供了一种思路。在裂缝性油气藏勘探、开发中，其难点在于储层岩体中裂缝分布范围、发育程度的评价以及孔渗参数的定量预测。裂缝在油气开发中起双重作用，一方面，裂缝提高了储层的渗透率，甚至提供了储层的基本渗透率与储集空间；另一方面，裂缝的存在增加了油气注水开发、井网部署的敏感性。

在裂缝定量预测研究中，多期裂缝的尺度性及其导流能力分级评价鲜有报道；多组系、多期次裂缝发育时，裂缝渗流优势方向预测同样是裂缝定量描述的难点。在本发明中，基于断层-裂缝的相似性，描述不同尺度的裂缝面密度，通过建立岩心开度偏正态模型，借助现今应力场分析不同尺度裂缝在地下的开启能力；通过建立裂缝孔渗参数数学表征模型，实现多期次、多尺度裂缝孔渗参数的定量描述。

发明内容

本发明旨在解决上述问题，提供了一种多期次、多尺度裂缝孔渗参数定量预测方法，它解决了多期次、多尺度裂缝孔渗参数难以定量预测的问题。

本发明的技术方案为：一种多期次、多尺度裂缝孔渗参数定量预测方法，具体步骤如下：

第一步不同尺度裂缝面密度预测；

断层、裂缝在几何形态、构造演化以及成因动力上具有统计意义的自相似性；断裂的自相似性采用分形信息维D的综合量化表征，其计算原理为：

公式(1)中，P_i是每个信息点落入第i个小栅格的概率；ε为栅格的边长，m。

I(r)＝-Dln(r)+C (2)

公式(2)中，r为分形统计单元边长，m；D为断裂信息维，无量纲；C为断裂相似性拟合系数。与断裂容量维相比，断裂长度信息维包含了断裂的尺度信息，具有较强的实际应用性。

在统计单元内，裂缝总是朝向与断裂相似性更高的方向发展，不同尺度裂缝使单元内断裂的拟合系数R²更高，基于上述原理，在某一单元内，利用公式(1)-(2)，拟合得到断层在分形统计区间内的信息维D以及拟合系数R²，理想的岩心、薄片尺度的裂缝分布应当使单元内的R²更高；通过变换栅格的边长ε，确定不同尺度裂缝对应的I(ε)，得到裂缝落入每个小栅格的概率，在统计意义上求得单元内不同尺度裂缝的总长度，进而提出不同尺度的裂缝面密度计算模型：

ρ_s＝d·e^-Dln(d)+C (3)

公式(3)中，d为裂缝的尺度，m。

利用断裂信息维的计算原理，编制相应的算法，在对断裂信息数据化后，模拟得到不同尺度的裂缝面密度分布。

第二步裂缝现今开度预测；