本发明涉及石油勘探开发领域，具体涉及一种致密油储层层理缝定量预测方法。
背景技术：
目前，全球常规油气资源量不断减少，而随着油气勘探开发的深入进行，以致密油、致密气、页岩气、煤层气等为代表的非常规油气的勘探开发日益受到重视。其中，致密油是目前最为现实的非常规油气资源，已成为全球石油勘探开发的亮点领域。中国鄂尔多斯盆地上三叠统延长组富集大量致密油资源，相关资料显示，裂缝对致密油储层渗透率具有明显改善作用，因此，开展储层裂缝研究对于目前鄂尔多斯盆地致密油的勘探开发意义重大。
构造缝和层理缝是致密油储层中重要的裂缝类型。层理缝是指地层受到各种地质作用而沿着沉积层理裂开的裂缝。近期勘探开发实践表明，致密油富集区内层理缝发育，层理缝发育区往往成为致密油勘探开发的“甜点区”。
然而，现阶段对致密油储层层理缝尚没有开展深入研究，现有的少量报道也多是基于岩芯的宏观描述，属于定性分析阶段。因此，急切需要一种致密油储层层理缝定量预测的方法，确定不同条件下致密油储层层理缝形成的临界强度，定量预测致密油储层层理缝的发育程度和分布规律，为致密油储层勘探开发提供地质依据和参考。
技术实现要素：
为解决上述问题，本发明提供一种致密油储层层理缝定量预测方法，本发明可以确定在不同构造应力和流体压力强度条件下层理缝形成的临界强度，定量预测致密油储层层理缝的发育程度和分布规律，为致密油储层层理缝研究提供了一条新思路和途径，提升了致密油的勘探开发效果。
为实现上述目的，本发明采用以下技术手段：
本发明提供一种致密油储层层理缝定量预测方法，包括以下步骤：
(1)确定研究区古构造应力状态，包括方向和大小；
(2)确定单井致密油储层层理缝优势方位和倾角；
(3)观测单井致密油储层层理发育特征，并计算其平均密度；
(4)采集致密砂岩，并将其加工成立方体实验样品；
(5)施加三轴构造应力和流体压力，进行模拟实验，记录层理缝形成瞬间的三轴构造应力和流体压力；
(6)构建流体压力与三轴构造应力之间的关系；
(7)确定不同实验条件下层理缝形成的临界强度，并将其分解为与层理平行的分量(i0)和与之垂直的分量(j0)；
(8)确定单井致密油储层古流体压力，并分解古构造应力和流体压力转换所得构造应力为与层理平行的应力分量(i)和与之垂直的应力分量(j)；
(9)构建致密油储层层理缝定量预测指标(i)，定量预测致密油储层层理缝发育程度和分布规律。
进一步的，所述步骤(1)具体包括以下步骤：
(1.1)基于应力感构造(共轭节理、断层、褶皱等)的反演解析，恢复研究区不同主构造期的古构造应力方向；
(1.2)通过岩石声发射实验，确定各个主构造期的古构造应力值，并在古构造应力方向的约束下，利用有限元数值模拟，确定研究区各个主构造期古构造应力分布；
进一步的，所述步骤(2)具体包括以下步骤：
(2.1)测量并统计单井致密油储层层理缝走向，编绘层理缝走向玫瑰花图，确定单井致密油储层层理缝优势方位；
(2.2)测量并统计单井致密油储层层理缝倾角，编绘层理缝倾角玫瑰花图，确定单井致密油储层层理缝优势倾角。
进一步的，所述步骤(3)具体包括以下步骤：
(3.1)沿垂直层理延伸方向，识别并统计致密油储层深度段内的层理数量(n)；
(3.2)按下述公式计算层理平均密度(线密度)：ρ＝n/l；式中：ρ为层理线密度，n为层理数量，l为测量长度。
进一步的，所述步骤(4)具体包括以下步骤：
(4.1)采集层理发育程度与步骤(3)所计算密度接近的致密砂岩；
(4.2)将其加工成立方体实验样品，层理的倾角为步骤(2)所述层理缝优势倾角，层理优势方位与立方体边界的角度关系符合步骤(1)和步骤(2)所确定的层理缝优势方位与古构造应力关系。
进一步的，所述步骤(5)具体包括以下步骤：
(5.1)将样品放置在带有ct实时扫描系统的岩石真三轴压裂模拟仪中进行实验；
(5.2)实验过程中，岩石真三轴仪用以模拟三轴构造应力(s1，s2，s3)，注入的液量用以模拟储层的流体压力(p)；
(5.3)对实验样品施加大小不同的三轴构造应力(s1≠s2≠s3)和流体压力；
(5.4)仔细关注实时ct扫描的结果，并及时记录层理缝形成瞬间所施加的三轴构造应力和流体压力大小。
进一步的，所述步骤(6)具体包括依据步骤(5)的实测结果，构建流体压力(p)与三轴构造应力(s1，s2，s3)之间的关系：
p＝f(s1,s2,s3)。
进一步的，所述步骤(7)具体包括以下步骤：
(7.1)实验过程中不施加三轴构造应力(即s1＝s2＝s3＝0)，只施加流体压力；
(7.2)仔细关注实时ct扫描的结果，并及时记录层理缝形成瞬间的流体压力值，此时的流体压力(p0)记为该条件下层理缝形成的临界强度(c)；
(7.3)按照步骤(6)所述关系，将单次实验条件下层理缝形成的临界强度(c)转换为三轴构造应力；
(7.4)将三轴构造应力分解为与层理平行的应力分量(i0)和与之垂直的应力分量(j0)。
进一步的，所述步骤(8)具体包括以下步骤：
(8.1)基于流体包裹体实验分析，确定单井致密油储层古流体压力；
(8.2)按照步骤(6)所述关系，将实验测试、计算获取的古流体压力转换为三轴构造应力。
(8.3)根据步骤(1)和步骤(2)所述的古构造应力方向与层理缝产状关系，将总三轴构造应力(古构造应力与流体压力转换所得构造应力)分解为与层理平行的应力分量(i)和与之垂直的应力分量(j)。
进一步的，所述步骤(9)具体包括基于步骤(7)和步骤(8)所得结果，构建致密油储层层理缝定量预测指标(i)：i＝|i|/|i0|-|j|/|j0|；
该指标值越大，表明层理缝越发育。
本发明的有益效果：
本发明可以确定在不同构造应力和流体压力强度条件下层理缝形成的临界强度，定量预测致密油储层层理缝的发育程度和分布规律，为致密油储层层理缝研究提供了一条新思路和途径，提升了致密油勘探开发效果。
附图说明
图1为本发明致密油储层层理缝定量预测流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步说明。
实施例1：如图1所示，本实施例提供了一种致密油储层层理缝定量预测方法，本发明可以确定在不同构造应力和流体压力强度条件下层理缝形成的临界强度，定量预测致密油储层层理缝的发育程度和分布规律，为致密油储层层理缝研究提供了一条新思路和途径，提升了致密油勘探开发效果。
为实现上述目的，本发明采用以下技术手段：
本发明提供一种致密油储层层理缝定量预测方法，包括以下步骤：
(1)确定研究区古构造应力状态，包括方向和大小；
(2)确定单井致密油储层层理缝优势方位和倾角；
(3)观测单井致密油储层层理发育特征，并计算其平均密度；
(4)采集致密砂岩，并将其加工成立方体实验样品；
(5)施加三轴构造应力和流体压力，进行模拟实验，记录层理缝形成瞬间的三轴构造应力和流体压力；
(6)构建流体压力与三轴构造应力之间的关系；
(7)确定不同实验条件下层理缝形成的临界强度，并将其分解为与层理平行的分量(i0)和与之垂直的分量(j0)；
(8)确定单井致密油储层古流体压力，并分解古构造应力和流体压力转换所得构造应力为与层理平行的应力分量(i)和与之垂直的应力分量(j)；
(9)构建致密油储层层理缝定量预测指标(i)，定量预测致密油储层层理缝发育程度和分布规律。
进一步的，所述步骤(1)具体包括以下步骤：
(1.1)基于应力感构造(共轭节理、断层、褶皱等)的反演解析，恢复研究区不同主构造期的古构造应力方向；
(1.2)通过岩石声发射实验，确定各个主构造期的古构造应力值，并在古构造应力方向的约束下，利用有限元数值模拟，确定研究区各个主构造期古构造应力分布；
进一步的，所述步骤(2)具体包括以下步骤：
(2.1)测量并统计单井致密油储层层理缝走向，编绘层理缝走向玫瑰花图，确定单井致密油储层层理缝优势方位；
(2.2)测量并统计单井致密油储层层理缝倾角，编绘层理缝倾角玫瑰花图，确定单井致密油储层层理缝优势倾角。
进一步的，所述步骤(3)具体包括以下步骤：
(3.1)沿垂直层理延伸方向，识别并统计致密油储层深度段内的层理数量(n)；
(3.2)按下述公式计算层理平均密度(线密度)：ρ＝n/l；式中：ρ为层理线密度，n为层理数量，l为测量长度。
进一步的，所述步骤(4)具体包括以下步骤：
(4.1)采集层理发育程度与步骤(3)所计算密度接近的致密砂岩；
(4.2)将其加工成立方体实验样品，层理的倾角为步骤(2)所述层理缝优势倾角，层理优势方位与立方体边界的角度关系符合步骤(1)和步骤(2)所确定的层理缝优势方位与古构造应力关系。
进一步的，所述步骤(5)具体包括以下步骤：
(5.1)将样品放置在带有ct实时扫描系统的岩石真三轴压裂模拟仪中进行实验；
(5.2)实验过程中，岩石真三轴仪用以模拟三轴构造应力(s1，s2，s3)，注入的液量用以模拟储层的流体压力(p)；
(5.3)对实验样品施加大小不同的三轴构造应力(s1≠s2≠s3)和流体压力；
(5.4)仔细关注实时ct扫描的结果，并及时记录层理缝形成瞬间所施加的三轴构造应力和流体压力大小。
进一步的，所述步骤(6)具体包括依据步骤(5)的实测结果，构建流体压力(p)与三轴构造应力(s1，s2，s3)之间的关系：
p＝f(s1,s2,s3)。
进一步的，所述步骤(7)具体包括以下步骤：
(7.1)实验过程中不施加三轴构造应力(即s1＝s2＝s3＝0)，只施加流体压力；
(7.2)仔细关注实时ct扫描的结果，并及时记录层理缝形成瞬间的流体压力值，此时的流体压力(p0)记为该条件下层理缝形成的临界强度(c)；
(7.3)按照步骤(6)所述关系，将单次实验条件下层理缝形成的临界强度(c)转换为三轴构造应力；
(7.4)将三轴构造应力分解为与层理平行的应力分量(i0)和与之垂直的应力分量(j0)。
进一步的，所述步骤(8)具体包括以下步骤：
(8.1)基于流体包裹体实验分析，确定单井致密油储层古流体压力；
(8.2)按照步骤(6)所述关系，将实验测试、计算获取的古流体压力转换为三轴构造应力。
(8.3)根据步骤(1)和步骤(2)所述的古构造应力方向与层理缝产状关系，将总三轴构造应力(古构造应力与流体压力转换所得构造应力)分解为与层理平行的应力分量(i)和与之垂直的应力分量(j)。
进一步的，所述步骤(9)具体包括基于步骤(7)和步骤(8)所得结果，构建致密油储层层理缝定量预测指标(i)：i＝|i|/|i0|-|j|/|j0|；
该指标值越大，表明层理缝越发育。
本发明可以确定在不同构造应力和流体压力强度条件下层理缝形成的临界强度，定量预测致密油储层层理缝的发育程度和分布规律，为致密油储层层理缝研究提供了一条新思路和途径，提升了致密油勘探开发效果。