[发明专利]多尺度受激岩石体积应力条件的地质力学建模

权利要求书

1.一种在地下储层地层的感兴趣区域中的受激储层体积中形成应力条件的模型的方法，以传播来自地下储层的所述感兴趣区域中的注入井的水力裂缝，以从所述地下储层生产烃，所述方法包括以下步骤：

将所述地下储层的机械特性和边界条件数据提供给数据处理系统；

在所述数据处理系统中处理所提供的机械特性和边界条件数据，以形成所述感兴趣区域的所述受激储层体积中的所述应力条件的模型，所述处理包括：

形成所述感兴趣区域的背景地质力学模型，所述背景地质力学模型包括表示在所述地下储层地层中的所述感兴趣区域的范围内的机械特性和边界条件的单元的三维网格；

确定所述感兴趣区域的所形成的背景地质力学模型的各个网格单元的应力张量；

形成所述感兴趣区域的应力扰动模型，所述应力扰动模型包括对所述感兴趣区域中所述受激储层体积的候选位置的应力模式有贡献的多个断层和多个褶皱；

使用所形成的应力扰动模型和所形成的背景地质力学模型的应力网格，来确定在所述感兴趣区域的所述受激储层体积的所述候选位置处的总应力的度量；

形成用于受激岩石体积的候选位置的所述注入井周围的所述受激岩石体积的模型；和

使用所述总应力的度量来确定用于受激岩石体积模型的选定位置中的三维应力条件。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括对所述受激储层体积执行水力压裂，以传播来自所述注入井的水力裂缝，以从所述地下储层生产烃。

3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括在所形成的受激岩石体积模型中形成所确定的三维应力条件的输出图像。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括将所形成的受激岩石体积模型中的所确定的三维应力条件存储在所述数据处理系统中。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述总应力的度量包括三维应力网格。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中使用所形成的应力扰动模型和所形成的背景地质力学模型的应力网格来确定在所述感兴趣区域的所述受激储层体积的所述候选位置处的总应力的度量包括：使用弹性叠加来组合来自所形成的应力扰动模型的扰动应力与所形成的背景地质力学模型的所述应力网格。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所形成的背景地质力学模型以第一地质尺度形成，并且所形成的应力扰动模型以第二地质尺度形成，其中所述第一地质尺度不同于所述第二地质尺度。

8.一种具有存储在非暂态计算机可读介质中的计算机可操作指令的数据存储设备，所述计算机可操作指令用于使数据处理系统在地下储层地层的感兴趣区域中的受激储层体积中形成应力条件的模型，以传播来自地下储层的所述感兴趣区域中的注入井的水力裂缝，以从所述地下储层生产烃，存储在所述数据存储设备中的所述指令使所述数据处理系统执行以下操作：

形成所述感兴趣区域的背景地质力学模型，所述背景地质力学模型包括表示在所述地下储层地层中的所述感兴趣区域的范围内的所述地下储层的机械特性和边界条件的单元的三维网格；

确定所述感兴趣区域的所形成的背景地质力学模型的各个网格单元的应力张量；

形成所述感兴趣区域的应力扰动模型，所述应力扰动模型包括对所述感兴趣区域中所述受激储层体积的候选位置的应力模式有贡献的多个断层和多个褶皱；

使用所形成的应力扰动模型和所形成的背景地质力学模型的应力网格，来确定在所述感兴趣区域的所述受激储层体积的所述候选位置处的总应力的度量；

形成用于受激岩石体积的候选位置的所述注入井周围的所述受激岩石体积的模型；和

使用所述总应力的度量来确定用于受激岩石体积模型的选定位置中的三维应力条件。

9.根据权利要求8所述的数据存储设备，所述操作还包括在所形成的受激岩石体积模型中形成所确定的三维应力条件的输出图像。