一種油氣儲(chǔ)層中人工壓裂裂縫的三維建模方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及地質(zhì)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種油氣儲(chǔ)層中人工壓裂裂縫的三維建模方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著石油天然氣開采技術(shù)水平的不斷提高，各類低滲、致密油氣儲(chǔ)層逐漸成為油氣開采的重要場(chǎng)所。為了能將油氣從這些低滲、致密儲(chǔ)層中開采出來，常常需要利用人工壓裂改造技術(shù)在低滲、致密儲(chǔ)層中改造形成人工壓裂裂縫網(wǎng)絡(luò)。而建立這些被改造形成于低滲、致密油氣儲(chǔ)層中的人工壓裂裂縫網(wǎng)絡(luò)三維定量地質(zhì)模型自然成為必須解決的關(guān)鍵技術(shù)問題之一。這不僅關(guān)系著實(shí)施壓裂井人工壓裂改造效果的評(píng)價(jià)問題，還關(guān)系著壓后井生產(chǎn)模擬及對(duì)應(yīng)的開采技術(shù)政策制定及如何科學(xué)、合理實(shí)施的問題。
[0003]微地震監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)或壓裂施工曲線等資料是人工壓裂井常?？梢蕴崛〉玫降馁Y料，人工壓裂裂縫三維定量地質(zhì)模型建立的關(guān)鍵就是如何利用這些資料，從中提取哪些有用屬性來開展人工壓裂裂縫三維定量地質(zhì)模型的建立。
[0004]油氣生產(chǎn)過程的儲(chǔ)層壓裂改造技術(shù)已經(jīng)在世界范圍內(nèi)得到了廣泛的推廣應(yīng)用，但有關(guān)人工壓裂裂縫的實(shí)施效果主要通過壓裂后單井產(chǎn)量的變化來反饋，或者通過壓裂微地震監(jiān)測(cè)和施工曲線來做定性判斷，還沒有專門針對(duì)人工壓裂裂縫建立三維定量地質(zhì)模型的相關(guān)成果報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種油氣儲(chǔ)層中人工壓裂裂縫的三維建模方法。
[0006]—種油氣儲(chǔ)層中人工壓裂裂縫的三維建模方法，包括以下步驟:
[0007]壓裂監(jiān)測(cè)/施工曲線輸入及地質(zhì)解釋；
[0008]壓裂裂縫空間位置三維定格及壓裂裂縫指數(shù)模型的建立；
[0009]壓裂裂縫強(qiáng)度信息提取及壓裂裂縫強(qiáng)度模型的建立；
[0010]壓裂裂縫離散模型的建立；
[0011 ]壓裂裂縫等效模型的建立。
[0012]進(jìn)一步地，如上所述的油氣儲(chǔ)層中人工壓裂裂縫的三維建模方法，所述壓裂監(jiān)測(cè)/施工曲線輸入及地質(zhì)解釋包括:
[0013]通過微地震監(jiān)測(cè)能夠測(cè)得壓裂裂縫的發(fā)生位置及其能量大小，利用壓裂施工曲線可以有效預(yù)知壓裂施工的工況特征，將這兩種資料結(jié)合壓裂井所在區(qū)域地應(yīng)力的分析成果，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)人工壓裂裂縫空間分布特征的定性解釋，依靠定性解釋成果來判斷壓裂裂縫的組系類別及特征。
[0014]進(jìn)一步地，如上所述的油氣儲(chǔ)層中人工壓裂裂縫的三維建模方法，所述壓裂裂縫空間位置三維定格及壓裂裂縫指數(shù)模型的建立包括:
[0015]采用一系列互相平行的水平平面穿過某組微地震監(jiān)測(cè)壓裂事件點(diǎn)發(fā)生的空間位置，并按鄰近的原則將靠近某個(gè)面的壓裂事件點(diǎn)投影到該面上，按投影到每個(gè)面上的最外面的點(diǎn)按點(diǎn)距之半外推形成每個(gè)面的壓裂事件點(diǎn)外包絡(luò)線，連接所有面上的包絡(luò)線形成一個(gè)新的三維空域，實(shí)現(xiàn)對(duì)該組壓裂裂縫發(fā)生空間位置的三維定格，定格后形成的三維空域包含了監(jiān)測(cè)到該組人工壓裂裂縫的全部壓裂事件點(diǎn);采用確定性建模方法將該三維空域范圍內(nèi)的每個(gè)網(wǎng)格定義為I，而將該三維空域范圍外的的每個(gè)網(wǎng)格定義為0，由此建立形成了這組人工壓裂裂縫指數(shù)模型。
[0016]進(jìn)一步地，如上所述的油氣儲(chǔ)層中人工壓裂裂縫的三維建模方法，所述壓裂裂縫強(qiáng)度信息提取及壓裂裂縫強(qiáng)度模型的建立包括:利用人工壓裂裂縫事件能量作為輸入數(shù)據(jù)，采用隨機(jī)模擬的方法建立三維空間的人工壓裂裂縫強(qiáng)度模型。
[0017]進(jìn)一步地，如上所述的油氣儲(chǔ)層中人工壓裂裂縫的三維建模方法，所述壓裂裂縫離散模型的建立包括:以壓裂裂縫指數(shù)模型為裂縫插值的空域約束，通過建立的壓裂裂縫強(qiáng)度模型為主輸入，利用儲(chǔ)層建模商業(yè)軟件建立形成壓裂裂縫離散模型，根據(jù)該離散模型準(zhǔn)確地在三維空間再現(xiàn)人工壓裂裂縫的組系特征，以及每個(gè)組系中每個(gè)裂縫片的分布位置、方位、傾角和形態(tài)。
[0018]進(jìn)一步地，如上所述的油氣儲(chǔ)層中人工壓裂裂縫的三維建模方法，所述壓裂裂縫等效模型的建立包括:依靠單井動(dòng)態(tài)分析反饋或試井解釋成果，確定單井壓裂前后儲(chǔ)層的孔隙度和滲透率變化比例，基于該比例值，在壓裂井儲(chǔ)層基質(zhì)孔隙度、滲透率模型的基礎(chǔ)上，利用儲(chǔ)層建模商業(yè)軟件建立形成壓裂裂縫等效模型，包括等效孔隙度三維模型，1、J、K三個(gè)方向的等效滲透率三維模型。
[0019]有益效果:
[0020]本發(fā)明是在人工壓裂裂縫微地震監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)或施工工作曲線分析解釋的基礎(chǔ)上，通過對(duì)人工壓裂裂縫空間位置的三維定格，建立壓裂裂縫指數(shù)模型，形成人工壓裂裂縫建模的空域范圍；然后通過人工壓裂裂縫微地震監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)或施工工作曲線分析解釋，提取人工壓裂裂縫特征模式，建立人工壓裂裂縫強(qiáng)度模型，揭示人工壓裂裂縫發(fā)育的空間強(qiáng)度分布；再次依據(jù)壓裂裂縫指數(shù)模型為空間約束，利用壓裂裂縫強(qiáng)度模型建立形成人工壓裂裂縫離散模型；最后利用試井或生產(chǎn)動(dòng)態(tài)資料獲得的人工壓裂裂縫的孔滲信息，建立完成人工壓裂裂縫等效模型。本發(fā)明方法建立獲得的人工壓裂裂縫三維離散模型解決了人工壓裂井人工壓裂裂縫的三維表征和定量評(píng)價(jià)難題;建立的人工壓裂裂縫三維等效模型，則為人工壓裂井油氣生產(chǎn)模擬提供了三維定量孔滲屬性模型，從而為人工壓裂井生產(chǎn)方案的科學(xué)合理制定奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明油氣儲(chǔ)層中人工壓裂裂縫的三維建模方法流程圖；
[0022]圖2為實(shí)施例中四川盆地東部五峰-龍馬溪組某壓裂井微地震監(jiān)測(cè)壓裂事件空間分布特征圖；
[0023]圖3為該壓裂井人工壓裂裂縫空間分布特征的地質(zhì)解釋圖；
[0024]圖4A為四川盆地東部五峰-龍馬溪組某壓裂井組(包括XYZ三口井)人工壓裂裂縫指數(shù)模型中裂縫發(fā)育區(qū)內(nèi)人工壓裂裂縫三維指數(shù)模型圖；
[0025]圖4B為四川盆地東部五峰-龍馬溪組某壓裂井組(包括XYZ三口井)人工壓裂裂縫指數(shù)模型中人工壓裂裂縫三維指數(shù)整體模型圖；
[0026]圖5A四川盆地東部五峰-龍馬溪組某壓裂井組(包括XYZ三口井)人工壓裂裂縫強(qiáng)度模型中裂縫發(fā)育區(qū)內(nèi)裂縫強(qiáng)度三維模型圖；
[0027]圖5B為四川盆地東部五峰-龍馬溪組某壓裂井組(包括XYZ三口井)人工壓裂裂縫強(qiáng)度模型中裂縫強(qiáng)度三維整體模型圖；
[0028]圖6A為四川盆地東部五峰-龍馬溪組某壓裂井組(包括XYZ三口井)人工壓裂裂縫離散模型中第一組人工壓裂裂縫三維離散模型圖；
[0029]圖6B為四川盆地東部五峰-龍馬溪組某壓裂井組(包括XYZ三口井)人工壓裂裂縫離散模型中第二組人工壓裂裂縫三維離散模型圖；
[0030]圖7A為四川盆地東部五峰-龍馬溪組某壓裂井組(包括XYZ三口井)人工壓裂裂縫等效模型中等效孔隙度三維模型圖；
[0031]圖7B為四川盆地東部五峰-龍馬溪組某壓裂井組(包括XYZ三口井)人工壓裂裂縫等效模型中I方向等效滲透率三維模圖；
[0032]圖7C為四川盆地東部五峰-龍馬溪組某壓裂井組(包括XYZ三口井)人工壓裂裂縫等效模型中J方向等效滲透率三維模圖；
[0033]圖7D為四川盆地東部五峰-龍馬溪組某壓裂井組(包括XYZ三口井)人工壓裂裂縫等效模型中K方向等效滲透率三維模圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面本發(fā)明中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0035]本發(fā)明首先基于人工壓裂裂縫發(fā)育受控于壓裂施工規(guī)模和強(qiáng)度的成因機(jī)制，在人工壓裂裂縫微地震監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)或施工工作曲線地質(zhì)解釋的基礎(chǔ)上，開展人工壓裂裂縫空間位置的三維定格，建立壓裂裂縫指數(shù)模型，形成人工壓裂裂縫建模的空域范圍;然后通過人工壓裂裂縫微地震監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)或施工工作曲線分析解釋，提取人工壓裂裂縫強(qiáng)度信息，建立人工壓裂裂縫強(qiáng)度模型，揭示人工壓裂裂縫發(fā)育的空間強(qiáng)度分布;再次依據(jù)壓裂裂縫指數(shù)模型為空間約束，利用壓裂裂縫強(qiáng)度模型建立形成人工壓裂裂縫離散模型；最后利用試井或生產(chǎn)動(dòng)態(tài)資料獲得的人工壓裂裂縫的孔滲信息，建立完成人工壓裂裂縫等效模型。詳細(xì)的技術(shù)方案流程框圖見