[发明专利]利用应力场评价储气库圈闭动态密封性的方法及装置

权利要求书

1.一种利用应力场评价储气库圈闭动态密封性的方法，其特征在于，包括：

获取单井地应力参数；

基于三维地质模型和所述单井地应力参数，获得地应力空间分布特征；

基于所述地应力空间分布特征，判断断层的稳定性；

若所述断层为稳定，计算最大孔隙压力；

基于所述最大空隙压力，评价储气库断层动态密封性的应力风险。

2.根据权利要求1所述的利用应力场评价储气库圈闭动态密封性的方法，其特征在于，所述基于三维地质模型和所述单井地应力参数，获得地应力空间分布特征包括：

将所述单井地应力参数插入所述三维地质模型，获得三维地应力模型；

分析所述三维地应力模型，获得所述地应力空间分布特征。

3.根据权利要求1所述的利用应力场评价储气库圈闭动态密封性的方法，其特征在于，所述基于所述地应力空间分布特征，判断断层的稳定性包括：

基于所述地应力空间分布特征，获取断层面的正应力和剪应力；

基于所述正应力和剪应力，利用库伦破坏准则，判断断层的稳定性。

4.根据权利要求3所述的利用应力场评价储气库圈闭动态密封性的方法，其特征在于，所述库伦破坏准则为

CFF＝τ_net-μσ_n

其中，CFF为评价系数，τ_net为断层面的剪应力，σ_n为断层面的正应力，μ为权值；

若所述评价系数小于零，则断层为稳定；

若所述评价系数等于零，则断层为不稳定。

5.根据权利要求4所述的利用应力场评价储气库圈闭动态密封性的方法，其特征在于，所述单井地应力参数包括上覆岩层压力、孔隙压力、最小主应力、最大主应力、地应力方向和岩石力学性质参数。

6.根据权利要求5所述的利用应力场评价储气库圈闭动态密封性的方法，其特征在于，采用以下公式计算所述断层面的剪应力，

τ_net＝0.5(σ₁-σ₃)sinβ

其中，τ_net为断层面的剪应力，σ₁为最大主应力，σ₃为最小主应力，β为断层面与地应力方向的夹角。

7.根据权利要求5所述的利用应力场评价储气库圈闭动态密封性的方法，其特征在于，采用以下公式计算所述断层面的正应力，

σ_n＝0.5(σ₁+σ₃)+0.5(σ₁-σ₃)cosβ

其中，σ_n为断层面的正应力，σ₁为最大主应力，σ₃为最小主应力，β为断层面与地应力方向的夹角。

8.根据权利要求2所述的利用应力场评价储气库圈闭动态密封性的方法，其特征在于，所述若所述断层为稳定，计算最大孔隙压力包括：

多次对三维地应力模型注入气体；

逐次提高注入气体的压力，分别获得每个气体压力下新的最大主应力和新的最小主应力值；

基于新的最大主应力和新的最小主应力值，计算新的评价系数；

若所述新的评价系数等于零，将与新的评价系数对应的气体压力作为最大孔隙压力。

9.根据权利要求8所述的利用应力场评价储气库圈闭动态密封性的方法，其特征在于，所述基于所述最大空隙压力，评价储气库断层动态密封性的应力风险包括：

基于所述三维地应力模型，结合储气库数值模拟孔隙压力变化体，建立流固耦合模型；

在流固耦合模型内多次注气和多次采气；

当所述注气的气体压力小于所述最大孔隙压力时，判定所述储气库断层动态密封性的应力风险为稳定；

当所述注气的气体压力大于或等于所述最大孔隙压力时，判定所述储气库断层动态密封性的应力风险为不稳定。

10.一种利用应力场评价储气库圈闭动态密封性的装置，其特征在于，该装置包括：

第一获取模块，获取单井地应力参数；

第二获取模块，基于三维地质模型和所述单井地应力参数，获得地应力空间分布特征；

判断模块，基于所述地应力空间分布特征，判断断层的稳定性；

计算模块，若所述断层为稳定，计算最大孔隙压力；

评价模块，基于所述最大空隙压力，评价储气库断层动态密封性的应力风险。