[发明专利]一种各向异性地层地应力方位测量方法

说明书

本发明涉及一种各向异性地层地应力方位测量方法，包括根据各向异性地层人工裂缝与早期软弱面、地应力的相互关系，确定各向异性地层裂缝扩展模型，建立适应各向异性地层的地应力测量和解释方法，从而使地应力方位的解释结果更接近于真实地质情况。

技术领域

本发明涉及油气地质和储层地质力学领域，具体是涉及一种修正各向异性地层地应力方向的测量方法，该方法适应各向异性地层地应力方向的准确测量和解释。

背景技术

地应力是各向异性储层(包括裂缝性储层、致密低渗透储层和非常规储层)油气开发的关键参数。地应力测量包括地应力的水平最大和最小主应力方向以及主应力大小，其中主应力方向是地应力测量的基础，它是指导裂缝性油田、致密低渗透油田和非常规油气储层的井网部署、水平井部署以及压裂改造的重要地质依据。目前，各向异性地层(包括裂缝性储层、致密低渗透储层和非常规油气储层)的地应力测量方法都是引进常规储层的地应力测量方法进行测量和解释的，其结果与真实的地应力分布情况相差较大，在指导这类油气田开发时出现明显的偏差和错误，说明这些常规的地应力方法不适应于各向异性地层的地应力测量，满足不了各向异性油气储层实际勘探和开发的需求。为此，我们提出了一种基于改进后的各向异性地层地应力方位测量方法及系统，该方法与系统能够较好地测量和解释各向异性地层的地应力方位，大大提高了各向异性地层的地应力测量效果和测量精度。

专利申请号201511009810.4提出了一种修正的原生裂隙水压致裂原地应力测量，其主要是通过计算机程序对消除在使用原生裂隙水压致裂原地应力测量方法时对原地应力场所设定的诸多假设条件，但是这样的方法与实际地址情况相差甚远，满足不了复杂各向异性地层地应力测量以及裂缝性储层和非常规油气勘探开发的要求，本发明针对以上问题提出了一种新的解决方案。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述技术缺陷，本发明的目的在于提供一种各向异性地层地应力方位测量方法，解决现有技术中不能很好的满足对复杂各向异性地层地应力测量以及裂缝性储层和非常规油气勘探开发的要求。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种各向异性地层地应力方位测量方法，常规的水压致裂法是基于均质地层模型建立的，其原理是：在水力压裂过程中，认为压裂缝垂直于最小主应力方向扩展和延伸，因而将压裂缝的法线方向作为最小主应力方向，但在各向异性地层，压裂缝扩展方向受早期软弱面和地应力方向等因素的控制，存在临界角问题，包括根据各向异性地层人工裂缝与早期软弱面、地应力的相互关系，确定各向异性地层裂缝扩展模型，建立适应各向异性地层的地应力测量和解释方法，从而使地应力方位的解释结果更接近于真实地质情况，所述测量方法包括：

步骤一：对各向异性地层人工裂缝与早期软弱面、地应力耦合模型建立，确定裂缝扩展临界角；

步骤二：对各向异性地层井径崩落模型的建立；

步骤三：对各向异性地层地应力测量方法的修正；

步骤四：对各向异性地层地应力方位的测量与解释。

改进后的地应力方位测量方法，更适应于各向异性地层的地应力方位测量，提高了各向异性地层的地应力方位的测量精度，为各向异性地层的地应力方位测量和解释供了新的途径，可以广泛应用于各向异性地层(包括裂缝性地层、页岩地层等)地应力方位的测量中，为我国复杂各向异性储层和非常规油气储层的合理开发提供了技术支持。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

优选的是，所述步骤一中所述的耦合模型是指：当|θ-β|α时，则最小主应力方向

在上述方案中优选的是，所述θ为早期软弱面的方位角；α为临界角，根据岩石力学实验获取；β为压裂缝走向，根据压裂监测数据获取，从而可以更好的建立耦合模型，方便工作人员对后期数据的分析以及测量。