[发明专利]一种利用地震资料计算地应力差异系数的方法

说明书

本发明提出了一种利用地震资料计算地应力差异系数的方法，其中，所述方法包括以下步骤：S1：基于地震资料建立地层的应力场；S2：拟合地层面的趋势函数，计算所述地层面上点的曲率变形分量，基于所述曲率变形分量，得出地层面的应力张量；S3：基于所述应力张量得出最大水平主应力和最小水平主应力；S4：基于所述最大水平主应力和所述最小水平主应力，得出地应力差异系数。本发明的方法能够利用三维地震资料计算地应力差异系数；同时可以利用大范围的地应力差异系数计算结果划分开发单元，指导水平井部署，可靠性较高。

技术领域

本发明涉及属于地震勘探与开发领域，特别涉及一种利用地震资料计算地应力差异系数的方法。

背景技术

随着石油工业的发展，非常规油气资源逐渐成为各国油气田的增产主体。页岩气藏在全球范围有着广泛的分布，与常规油气藏相比，页岩气藏有着自生自储、低孔低渗的特点，而大规模开采低孔低渗页岩气藏的关键，就在于水平井压裂技术的应用。页岩气水平井开发，首先要对目的层进行射孔，然后进行压裂、造缝，压裂液中的支撑剂对页岩基质孔隙起到了支撑作用，改善了基质的孔隙度和渗透率，能否将页岩储层压裂成网状缝是导致水平井能否增产的重要因素。

CN201710406786公开了一种计算页岩气储层地应力差异系数的方法，通过页岩储层的地层孔隙流体压力梯度FPG、页岩储层上覆地层岩石密度DEN等参数计算页岩储层水平地应力差异系数△Ki，依据△Ki评价页岩储层可压性，水平井水平段页岩储层分段压裂效果验证符合率高的描述页岩储层可压性的评价方法。但是，此方法只能利用录井资料、测井资料计算井点处地应力差异系数，无法适应较大规模的开发区块。

发明内容

为解决现有技术的缺陷，本发明提出了一种利用地震资料计算地应力差异系数的方法。本发明基于地震资料利用地层的构造信息，以及速度、密度信息，建立地层的应力场，并计算得到层位面(即地层面)的应力应变张量及曲率张量，求解出层位面的主曲率、主应变和主应力，最终计算出地应力差异系数，提高了页岩气水平井压裂效果，具有创新性，为页岩气水平井开发奠定了基础，具有国际领先性。

为实现上述目的，本发明提出了一种利用地震资料计算地应力差异系数的方法，其中，所述方法包括以下步骤：

S1：基于地震资料建立地层的应力场；

S2：拟合地层面的趋势函数，计算所述地层面上点的曲率变形分量，基于所述曲率变形分量，得出所述地层面的应力张量；

S3：基于所述应力张量得出最大水平主应力和最小水平主应力；

S4：基于所述最大水平主应力和所述最小水平主应力，得出地应力差异系数数。

如上所述的方法，其中，

在步骤S1中，利用地层的构造信息、速度信息以及密度信息，基于薄板理论，结合变形几何方程和应力应变关系，建立地层的应力场。

如上所述的方法，其中，

在步骤S2中，采用最小二乘法拟合地层面的趋势函数。

如上所述的方法，其中，

在步骤S3中，基于应力莫尔圆理论，根据所述应力张量得出最大水平主应力和最小水平主应力。

如上所述的方法，其中，

趋势函数设定为：

w(x,y)＝a₀+a₁x+a₂y+a₃x²+a₄xy+a₅y²。

如上所述的方法，其中，

根据下式计算出曲率变形分量，