一种裂缝储层地应力特征的计算方法及装置与流程

技术特征：

1.一种裂缝储层地应力特征的计算方法，其特征在于，所述方法包括：

利用裂缝储层的杨氏模量、泊松比和裂缝密度三种参数的测井曲线，构建杨氏模量、泊松比和裂缝密度三种参数的初始模型；

从所述裂缝储层的时深曲线中提取地震子波，利用所述地震子波，构建反演的子波矩阵；

对所述初始模型进行正演，得到合成角度道集；

利用所述子波矩阵和所述合成角度道集计算纵波反射系数，得到AVAZ反演方程；

利用所述AVAZ反演方程，对所述合成角度道集进行反演，计算得到泊松比和裂缝密度两种参数的准确值；

利用所述泊松比和裂缝密度两种参数的准确值，计算得到所述裂缝储层的水平应力差异比。

2.如权利要求1所述的一种裂缝储层地应力特征的计算方法，其特征在于，所述利用所述子波矩阵和所述合成角度道集计算纵波反射系数的方式包括：

将所述子波矩阵和所述合成角度道集代入纵波反射系数计算公式的矩阵表达式中，计算所述纵波反射系数。

3.如权利要求1所述的一种裂缝储层地应力特征的计算方法，其特征在于，所述得到AVAZ反演方程的方式包括：

将纵波反射系数的计算公式变换成矩阵形式的表达式，所述表达式包括：

$\left[\begin{array}{c}Seis\left({\mathrm{\θ}}_1,{\mathrm{\φ}}_1\right)\\ Seis\left({\mathrm{\θ}}_2,{\mathrm{\φ}}_1\right)\\ .\\ .\\ .\\ Seis\left({\mathrm{\θ}}_n,{\mathrm{\φ}}_m\right)\end{array}\right]=\[w\]\·\left[\begin{array}{c}{R}_{pp}\left({\mathrm{\θ}}_1,{\mathrm{\φ}}_1\right)\\ R_{pp}\left({\mathrm{\θ}}_2,{\mathrm{\φ}}_1\right)\\ .\\ .\\ .\\ R_{pp}\left({\mathrm{\θ}}_n,{\mathrm{\φ}}_m\right)\end{array}\right]=\[w\]\·\left[\begin{array}{ccc}{C}_1\left({\mathrm{\θ}}_1\right)& C_2\left({\mathrm{\θ}}_1\right)& C_3\left({\mathrm{\θ}}_1,{\mathrm{\φ}}_1\right)\\ C_1\left({\mathrm{\θ}}_2\right)& C_2\left({\mathrm{\θ}}_2\right)& C_3\left({\mathrm{\θ}}_2,{\mathrm{\φ}}_1\right)\\ .& .& .\\ .& .& .\\ .& .& .\\ C_1\left({\mathrm{\θ}}_n\right)& C_2\left({\mathrm{\θ}}_n\right)& C_3\left({\mathrm{\θ}}_n,{\mathrm{\φ}}_m\right)\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}\frac{\mathrm{\Δ}E}{\stackrel{\‾}{E}}\\ \frac{\mathrm{\Δ}\mathrm{\σ}}{\stackrel{\‾}{\mathrm{\σ}}}\\ \mathrm{\Δ}\mathrm{\Γ}\end{array}\right]$

式中，[w]表示子波矩阵；

$C_1\left(\mathrm{\θ}\right)=\[\frac{1}{2(a+2)}{\sec }^2\mathrm{\θ}+\frac{a}{2(a+2)}-2g{\sin }^2\mathrm{\θ}\];$

$C_2\left(\mathrm{\θ}\right)=\[2g{\sin }^2\mathrm{\θ}\frac{1-2g}{3-4g}+\left(\frac{1}{2(a+2)}{\sec }^2\mathrm{\θ}+\frac{a}{2(a+2)}\right)\frac{(2g-3){(2g-1)}^2}{g(4g-3)}\];$

$C_3(\mathrm{\θ},\mathrm{\φ})=\frac{4}{3}{\cos }^2{\mathrm{\φsin}}^2\mathrm{\θ}\frac{8g^2-4g-3}{2g^2-5g+3};$

令

$\begin{array}{ccc}d=\left[\begin{array}{c}Seis\left({\mathrm{\θ}}_1,{\mathrm{\φ}}_1\right)\\ Seis\left({\mathrm{\θ}}_2,{\mathrm{\φ}}_1\right)\\ .\\ .\\ .\\ Seis\left({\mathrm{\θ}}_n,{\mathrm{\φ}}_m\right)\end{array}\right]& m=\left[\begin{array}{c}\frac{\mathrm{\Δ}E}{\stackrel{\‾}{E}}\\ \frac{\mathrm{\Δ}\mathrm{\σ}}{\stackrel{\‾}{\mathrm{\σ}}}\\ \mathrm{\Δ}\mathrm{\Γ}\end{array}\right]& G=\[w\]\left[\begin{array}{ccc}{C}_1\left({\mathrm{\θ}}_1\right)& C_2\left({\mathrm{\θ}}_1\right)& C_3\left({\mathrm{\θ}}_1,{\mathrm{\φ}}_1\right)\\ C_1\left({\mathrm{\θ}}_2\right)& C_2\left({\mathrm{\θ}}_2\right)& C_3\left({\mathrm{\θ}}_2,{\mathrm{\φ}}_1\right)\\ .& .& .\\ .& .& .\\ .& .& .\\ C_1\left({\mathrm{\θ}}_n\right)& C_2\left({\mathrm{\θ}}_n\right)& C_3\left({\mathrm{\θ}}_n,{\mathrm{\φ}}_m\right)\end{array}\right]\end{array}$

得到所述AVAZ反演方程包括：d＝Gm。

4.如权利要求2、3中任意一项所述的一种裂缝储层地应力特征的计算方法，其特征在于，所述纵波反射系数的计算公式包括：

$\begin{array}{c}{R}_{pp}\left(\mathrm{\θ},\mathrm{\φ}\right)=R_{pp}^{ISO}\left(\mathrm{\θ}\right)+{\mathrm{\ΔR}}_{pp}^{HTI}\left(\mathrm{\θ},\mathrm{\φ}\right)\\ =\[2g{\sin }^2\mathrm{\θ}\frac{1-2g}{3-4g}+\left(\frac{1}{2\left(a+2\right)}{\sec }^2\mathrm{\θ}+\frac{2}{2\left(a+2\right)}\right)\frac{\left(2g-3\right){\left(2g-1\right)}^2}{g\left(4g-3\right)}\]\frac{\mathrm{\Δ}\mathrm{\σ}}{\stackrel{\‾}{\mathrm{\σ}}}\\ +\[\frac{1}{2\left(a+2\right)}{\sec }^2\mathrm{\θ}+\frac{a}{2\left(a+2\right)}-2g{\sin }^2\mathrm{\θ}\]\frac{\mathrm{\Δ}E}{\stackrel{\‾}{E}}+\frac{4}{3}{\cos }^2{\mathrm{\φsin}}^2\mathrm{\θ}\frac{8g^2-4g-3}{2g^2-5g+3}\left(\mathrm{\Δ}e\right)\end{array}$

式中，θ表示入射角；

φ表示方位角；

a表示密度关于纵波速度的幂指数；

g表示横纵波速度比的平方；

E、σ、e分别表示杨氏模量、泊松比和裂缝密度。

5.如权利要求1所述的一种裂缝储层地应力特征的计算方法，其特征在于，所述计算得到泊松比和裂缝密度两种参数的准确值的计算方式包括：

根据所述AVAZ反演方程，进行矩阵变换，得到所述三种参数的准确值的计算公式，所述三种参数的准确值的计算公式包括：

m＝(GG^T)^-1G^Td；

利用所述准确值的计算公式，计算得到泊松比和裂缝密度两种参数的准确值。

6.如权利要求1所述的一种裂缝储层地应力特征的计算方法，其特征在于，所述计算得到所述裂缝储层的水平应力差异比的计算公式包括：

$DHSR=\frac{4e(1-2\mathrm{\σ})(1+\mathrm{\σ})}{\[3g\left(1-g\right)-4e\](1-\mathrm{\σ})(1+\mathrm{\σ})+4e(1-2\mathrm{\σ})(1+\mathrm{\σ})}$

式中，DHSR表示所述裂缝储层的水平应力差异比；

g表示横纵波速度比的平方；

σ表示所述泊松比的准确值；

e表示所述裂缝密度的准确值。

7.如权利要求1所述的一种裂缝储层地应力特征的计算方法，其特征在于，所述构建反演的子波矩阵的方式包括：

从叠后地震剖面中提取地震子波；

利用所述地震子波和所述纵波反射系数建立所述反演的子波矩阵。

8.如权利要求1所述的一种裂缝储层地应力特征的计算方法，其特征在于，所述构建杨氏模量、泊松比和裂缝密度三种参数的初始模型的方式包括：

利用叠后地震数据和波阻抗曲线进行合成地震记录标定，得到所述裂缝储层的时深曲线；

计算出所述三种参数的测井曲线；

利用层位数据进行横向控制，利用所述时深曲线确定待插值在三维数据体的空间位置，将所述三种参数的测井曲线作为源数据进行外推插值，得到所述三种参数的初始模型。

9.如权利要求1所述的一种裂缝储层地应力特征的计算方法，其特征在于，正演得到所述合成角度道集的方式包括：

利用所述初始模型，计算得到纵波反射系数；

将所述计算得到的纵波反射系数，与所述地震子波进行褶积，正演得到所述合成角度道集。

10.一种裂缝储层地应力特征的计算装置，其特征在于，所述装置包括：

数据获取模块，用于获取所述叠后地震数据和所述波阻抗曲线，还用于获取计算所述三种参数的测井曲线所需的裂缝储层的参数，还用于获取计算所述纵波反射系数所需的参数；

计算处理模块，用于计算所述三种参数的测井曲线，还用于计算所述纵波反射系数，还用于正演得到所述合成角度道集，还用于计算所述三种参数的准确值，还用于计算所述水平应力差异比；

数据输出模块，用于输出计算得到的三种参数的准确值，还用于输出计算得到的水平应力差异比。