溶洞大小的随钻识别方法及装置与流程

本发明涉及油气勘探开发领域，尤其涉及一种溶洞大小的随钻识别方法及装置。

背景技术：

储层是油气赋存的场所,也是油气勘探开发的直接目的层。例如，在碳酸盐岩储层中常见溶洞发育，溶洞的尺寸从数米到数十米不等，由于在钻井过程中无法预知前方是否将会钻遇溶洞或无法识别前方钻遇溶洞的大小，经常导致严重的生产事故和经济损失。

钻井过程中识别储层中溶洞大小一直是国际难题，因此，亟需一种精确预测储层中溶洞大小的方法。

技术实现要素：

本发明提供一种溶洞大小的随钻识别方法及装置，以解决在钻井过程中识别储层中溶洞大小这一难题，实现精确的预测储层中溶洞大小。

本发明第一个方面提供一种溶洞大小的随钻识别方法，包括：

根据多个预设的溶洞尺寸大小，对每种尺寸的溶洞建立其储层的力学模型；

根据所述储层的力学模型，以所述溶洞为中心，计算围绕所述溶洞分布的储层的地应力场；

根据所述地应力场计算得到储层深度与储层畸变能密度之间的关系；

根据所述储层深度与储层畸变能密度之间的关系，以及实验测定的畸变能密度与钻头反扭矩之间的关系，确定所述钻头反扭矩与所述储层深度之间的理论数值；

获取目标溶洞储层的钻头反扭矩与储层深度之间的实测数值，将所述实测数值与所述理论数值进行比对，确定所述目标溶洞储层对应的力学模型，得到所述力学模型对应的溶洞尺寸大小。

本发明另一个方面提供一种溶洞大小的随钻识别装置，包括构建模块、第一计算模块、第二计算模块、第三计算模块、识别模块；

其中，所述构建模块，用于根据多个预设的溶洞尺寸大小，对每种尺寸的溶洞建立其储层的力学模型；

所述第一计算模块，用于根据所述储层的力学模型，以所述溶洞为中心，计算围绕所述溶洞分布的储层的地应力场；

所述第二计算模块，用于根据所述地应力场计算得到储层深度与储层畸变能密度之间的关系；

所述第三计算模块，用于根据所述储层深度与储层畸变能密度之间的关系，以及实验测定的畸变能密度与钻头反扭矩之间的关系，确定所述钻头反扭矩与所述储层深度之间的理论数值；

所述识别模块，用于获取目标溶洞储层的钻头反扭矩与储层深度之间的实测数值，将所述实测数值与所述理论数值进行比对，确定所述目标溶洞储层对应的力学模型，得到所述力学模型对应的溶洞尺寸大小。

由上述技术方案可知，本发明通过建立包含预设尺寸溶洞的储层的力学模型；根据所述储层的力学模型，以所述溶洞为中心，计算围绕所述溶洞分布的储层的地应力场；根据所述地应力场计算储层深度与储层畸变能密度之间的关系；根据所述储层深度与储层畸变能密度之间的关系，以及实验测定的畸变能密度与钻头反扭矩之间的关系，确定所述钻头反扭矩与所述储层深度之间的理论数值；获取目标溶洞储层的钻头反扭矩的实测数值，将所述实测数值与所述理论数值进行比对，确定所述目标溶洞储层对应的力学模型，确定溶洞尺寸大小。本发明可精确预测储层中溶洞大小。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获取其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的一种溶洞大小的随钻识别方法的流程示意图；

图2为本发明实施例二提供的一种溶洞大小的随钻识别方法的流程示意图；

图3为本发明实施例三提供的一种溶洞大小的随钻识别装置的结构示意图；

图4为本发明实施例四提供的一种溶洞大小的随钻识别装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获取的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

首先，对本发明涉及的储层的地应力场、畸变能密度和钻头反扭矩的关系进行说明。

岩石因受到地热、自转、引力、挤压等因素影响，而向外界产生的欲恢复其原来形态的作用力，称为地应力。储层岩石受到地应力作用，在储层溶洞洞口为中心的一定区域内形成地应力场。地应力场与地质形态有关，例如上覆材料的重量，从地表至储层所在深度，不同深度分布有不同种类岩石，其岩石密度和厚度均不同，因此影响着不同深度的地应力场。同时，溶洞大小不同，其周边的地应力场也不同。

岩石受到外力作用时，其内部积蓄能量，存贮了一定的形变能，谓之畸变能密度。溶洞周边的地应力场的不同，对应溶洞周边各点的畸变能密度不同。通过利用相似原理实验确定储层畸变能密度对钻头反扭矩的影响规律，可以发现，储层畸变能密度大，储层易破碎，钻头产生的反扭矩较大；储层畸变能密度小，储层不易破碎，钻头产生的反扭矩较小。由此建立溶洞大小与其相对应的钻头反扭矩的联系。

基于这一特点，实验分析不同大小溶洞周边各点的钻头反扭矩，并在实际钻井过程中监测钻头反扭矩变化规律，与实验分析所得的不同大小溶洞周边各点的钻头反扭矩对比，从而精确识别溶洞大小，同时提出有针对性的钻井和开发方案。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种溶洞大小的随钻识别方法的流程示意图，如图1所示，本实施例的方法可以包括：

步骤101：根据多个预设的溶洞尺寸大小，对每种尺寸的溶洞建立其储层的力学模型；

储层的力学模型可以为多种形状的几何模型，例如可以为内部包含不同大小溶洞的正方体模型。正方体模型中包含的溶洞为椭球形，不同大小的溶洞具有不同的长轴长度和短轴长度，根据多个预设的长轴长度和短轴长度的组合，确定溶洞尺寸大小，进而对每种长轴长度和短轴长度的组合的溶洞建立其储层的力学模型。同时，包含不同大小溶洞的正方体模型的边长相同。

正方体模型中x、y轴为水平方向轴，z轴为竖直轴，溶洞及围岩的几何模型与边界条件，正方体模型侧面沿x、y轴方向受周围岩石的挤压作用，正方体底面沿z轴负方向受重力作用；正方体模型顶面受上覆岩层压力。因此除顶面外的正方体模型的五个面约束正方体模型沿x、y、z三个方向上的位移。

同时，使用有限元方法在正方体模型上划分网格，将正方体模型划分为有限多个互联的小单元，通过对每个小单元进行限定条件，例如限定每个小单元的物理力学参数，可以精确获取正方体模型各区域的物理力学特性。

步骤102：根据储层的力学模型，以溶洞为中心，计算围绕溶洞分布的储层的地应力场；

岩石因受到地热、自转、引力、挤压等因素影响，而向外界产生的欲恢复其原来形态的作用力，称为地应力。储层岩石受到地应力作用，在储层溶洞洞口为中心的一定区域内形成地应力场。地应力场与地质形态有关，例如上覆材料的重量，从地表至储层所在深度，不同深度分布有不同种类岩石，其岩石密度和厚度均不同，因此影响着不同深度的地应力场。同时，溶洞大小不同，其周边的地应力场也不同。

溶洞周边围岩的地应力场随着距离溶洞洞口的远近而变化，在溶洞周边选取溶洞轴长的5倍范围内的围岩，使用有限元方法限定每个小单元的物理力学参数，计算围绕溶洞分布的储层的地应力场。

正方体模型侧面沿x、y轴方向地应力场作用，通过计算溶洞周边的地应力场分布，可见围绕不同大小溶洞分布的储层的地应力场存在显著的差异。

步骤103：根据地应力场计算得到储层深度与储层畸变能密度之间的关系；

岩石受到外力作用时，其内部积蓄能量，存贮了一定的形变能，谓之畸变能密度。由于围绕不同大小溶洞分布的储层的地应力场的不同，对应溶洞周边各点的畸变能密度不同。根据围绕溶洞分布的储层的地应力场计算其对应的储层畸变能密度。获取围绕溶洞分布的储层的地应力场对应的储层深度，同时根据与储层的地应力场对应的储层畸变能密度数值，确定储层深度与储层畸变能密度之间的关系。

步骤104：根据储层深度与储层畸变能密度之间的关系，以及实验测定的畸变能密度与钻头反扭矩之间的关系，确定钻头反扭矩与储层深度之间的理论数值；

钻头反扭矩为钻头在储层中钻进过程中，钻头旋转接触岩石而受到的作用力。储层畸变能密度大，储层越易破碎，则钻头受到的反扭矩越大。相反，储层畸变能密度小，储层越不易破碎，则钻头受到的反扭矩越小。根据储层畸变能密度与钻头反扭矩之间的关系，以及储层深度与储层畸变能密度之间的关系，可以计算出储层深度与储层畸变能密度之间的关系。不同尺寸溶洞在相同的储层深度，其对应的钻头反扭矩数值不同，得到钻头反扭矩的理论数值。

步骤105：获取目标溶洞储层的钻头反扭矩与储层深度之间的实测数值，将实测数值与理论数值进行比对，确定目标溶洞储层对应的力学模型，得到力学模型对应的溶洞尺寸大小。

在含有目标溶洞的储层实际钻井时，在钻头上安装应变监测元件。应变监测元件将扭矩信号转变为电信号，并传至地面。实时监测和记录钻头反扭矩在不同储层深度的实测数值。

将钻头反扭矩在某一储层深度的实测数值与预先建立的力学模型中相同储层深度对应的反扭矩的理论数值对比，确定反扭矩的实测数值与哪一种力学模型中的反扭矩的理论数值相同，即可确定目标溶洞的尺寸大小。

本实施例通过建立包含预设尺寸溶洞的储层的力学模型；根据所述储层的力学模型，以所述溶洞为中心，计算围绕所述溶洞分布的储层的地应力场；根据所述地应力场计算储层深度与储层畸变能密度之间的关系；根据所述储层深度与储层畸变能密度之间的关系，以及实验测定的畸变能密度与钻头反扭矩之间的关系，确定所述钻头反扭矩与所述储层深度之间的理论数值；获取目标溶洞储层的钻头反扭矩的实测数值，将所述实测数值与所述理论数值进行比对，确定所述目标溶洞储层对应的力学模型，确定溶洞尺寸大小。本实施例可精确预测储层中溶洞大小。

实施例二

图2为本发明实施例二提供的一种溶洞大小的随钻识别方法的流程示意图，如图2所示，本实施例的方法可以包括：

步骤201：根据多个预设的溶洞尺寸大小，确定不同尺寸的溶洞对应的储层的物理力学参数；

储层的力学模型可以为多种形状的几何模型，例如可以为内部包含不同大小溶洞的正方体模型。正方体模型中包含的溶洞为椭球形，不同大小的溶洞具有不同的长轴长度和短轴长度，根据多个预设的长轴长度和短轴长度的组合，确定溶洞尺寸大小，进而对每种长轴长度和短轴长度的组合的溶洞建立其储层的力学模型。同时，包含不同大小溶洞的正方体模型的边长相同。

正方体模型中x、y轴为水平方向轴，z轴为竖直轴，溶洞及围岩的几何模型与边界条件，正方体模型侧面沿x、y轴方向受周围岩石的挤压作用，正方体底面沿z轴负方向受重力作用；正方体模型顶面受上覆岩层压力。因此除顶面外的正方体模型的五个面约束正方体模型沿x、y、z三个方向上的位移。

可选的，根据溶洞的长轴长度和短轴长度，确定不同尺寸的溶洞对应的储层的物理力学参数。例如确定不同尺寸的溶洞对应的储层的弹性模量、泊松比、内摩擦角、黏聚力、抗拉强度。

步骤202：根据所述物理力学参数，建立所述尺寸的溶洞对应的储层的力学模型；

使用有限元方法在正方体模型上划分网格，将正方体模型划分为有限多个互联的小单元，通过对每个小单元进行限定条件，例如限定每个小单元的物理力学参数。每个小单元的物理力学参数包括：弹性模量、泊松比、内摩擦角、黏聚力、抗拉强度。

通过使用有限元方法在正方体模型上划分网格，可以精确建立正方体模型各区域的物理力学参数。

步骤203：根据储层的力学模型，以溶洞为中心，计算围绕溶洞分布的储层的垂向地应力、储层的水平最小主应力和储层的水平最大主应力；

岩石因受到地热、自转、引力、挤压等因素影响，而向外界产生的欲恢复其原来形态的作用力，称为地应力。储层岩石受到地应力作用，在储层溶洞洞口为中心的一定区域内形成地应力场。地应力场与地质形态有关，例如上覆材料的重量，从地表至储层所在深度，不同深度分布有不同种类岩石，其岩石密度和厚度均不同，因此影响着不同深度的地应力场。同时，溶洞大小不同，其周边的地应力场也不同。

溶洞周边围岩的地应力场随着距离溶洞洞口的远近而变化，在溶洞周边选取溶洞轴长的5倍范围内的围岩，使用有限元方法限定每个小单元的物理力学参数，计算围绕溶洞分布的储层的地应力场。

正方体模型侧面沿x、y轴方向地应力场作用，通过计算溶洞周边的地应力场分布，可见围绕不同大小溶洞分布的储层的地应力场存在显著的差异。

可选的，围绕不同大小溶洞分布的储层的地应力场包括储层的垂向地应力、储层的水平最小主应力和储层的水平最大主应力。根据储层的力学模型的物理力学参数，以及公式一、公式二和公式三，分别可以计算储层的垂向地应力、储层的水平最小主应力和储层的水平最大主应力。

公式一：

其中，σv为储层的垂向地应力；ρi为地层岩石密度；表示从地表到储层经过多种岩层，每种岩层的密度不同；g为重力加速度，取9.8m/s²；hi为地层岩石厚度，表示从地表到储层经过多种岩层，每种岩层的厚度不同。

公式二：

其中，σh为储层的水平最大主应力；σv为储层的垂向地应力；e为储层的弹性模量；μ为储层的泊松比；pp为上覆地层压力；α为biot系数；εh、εh为构造应变系数。

公式三：

其中，σh为储层的水平最小主应力；σv为储层的垂向地应力；e为储层的弹性模量；μ为储层的泊松比；pp为上覆地层压力；α为biot系数；εh、εh为构造应变系数。

通过公式一、公式二和公式三计算围绕不同大小溶洞分布的储层的垂向地应力、储层的水平最小主应力和储层的水平最大主应力大小，精确获取围绕不同大小溶洞分布的地应力场云图，直观获取各区域储层的地应力场大小。不同尺寸溶洞在相同的储层深度，其对应的储层的垂向地应力、储层的水平最小主应力和储层的水平最大主应力不同。

步骤204：获取井眼轨迹上预设点位置，确定预设点位置在储层中的深度；

根据井眼轨迹，确定储层畸变能密度的计算轨迹。井眼为钻头从地表钻进储层所经过的轨迹。在井眼轨迹向溶洞逐渐接近的方向上，选取多个畸变能密度计算点作为预设点位置。

可选的，从距溶洞洞顶10m位置到距洞顶2m位置之间选取多个畸变能密度计算点作为预设点位置。

通过灵活的设计和选取预设点位置，可以获取不同储层深度的畸变能密度，使计算畸变能密度时涵盖的井眼轨迹更多，以使计算结果更加精确。

步骤205：根据储层的垂向地应力、储层的水平最小主应力和储层的水平最大主应力，计算预设点位置处的畸变能密度；

岩石受到外力作用时，其内部积蓄能量，存贮了一定的形变能，谓之畸变能密度。由于围绕不同大小溶洞分布的储层的地应力场的不同，对应溶洞周边各点的畸变能密度不同。根据围绕溶洞分布的储层的地应力场计算其对应的储层畸变能密度。

预设点位置处的畸变能密度取决于预设点位置处的垂向地应力、预设点位置处的水平最小主应力、预设点位置处的水平最大主应力和预设点位置处对应的物理力学参数。根据公式四计算预设点位置处的畸变能密度。

公式四：

其中，ud为畸变能密度；σh为储层的水平最大主应力；σh为储层的水平最小主应力；σv为储层的垂向地应力；e为储层的弹性模量；μ为储层的泊松比。

步骤206：将预设点位置处对应的储层深度与畸变能密度相结合，得到储层深度与储层畸变能密度之间的关系。

根据预设点位置在储层中的深度，以及与储层的地应力场对应的储层畸变能密度数值，确定储层深度与储层畸变能密度之间的关系。不同尺寸溶洞在相同的储层深度，其对应的储层畸变能密度不同。

步骤207：根据储层深度与储层畸变能密度之间的关系，以及实验测定的畸变能密度与钻头反扭矩之间的关系，确定钻头反扭矩与储层深度之间的理论数值；

钻头反扭矩为钻头在储层中钻进过程中，钻头旋转接触岩石而受到的作用力。储层畸变能密度大，储层越易破碎，则钻头受到的反扭矩越大。相反，储层畸变能密度小，储层越不易破碎，则钻头受到的反扭矩越小。

可以通过多种方式确定钻头反扭矩与储层畸变能密度的定量关系。举例来说，可以根据相似原理，通过等比例缩小力学模型，实验确定不同地应力场条件下，钻头的反扭矩与储层畸变能密度的关系。

实验确定钻头反扭矩与储层畸变能密度的定量关系，具体包括：

根据储层的力学模型，选取等比例缩小的岩石块建立岩块模型，岩块模型中包含等比例缩小的溶洞。在等比例缩小的溶洞周边的选取多个钻头反扭矩计算点，利用实际钻井装置钻进岩块模型上的多个钻头反扭矩计算点，获取岩块模型中不同深度对应的钻头反扭矩。同时，在储层的力学模型中选取与等比例缩小的岩块模型中的多个钻头反扭矩计算点对应的多个储层畸变能密度计算点，根据多个储层畸变能密度计算点对应的物理力学参数计算多个储层畸变能密度计算点的地应力场，根据多个储层畸变能密度计算点的地应力场计算多个储层畸变能密度计算点的储层畸变能密度，以获取不同储层深度的储层畸变能密度。最后，根据力学模型中不同深度的储层畸变能密度和岩块模型中对应深度的钻头反扭矩，拟合获得钻头反扭矩与储层畸变能密度的定量关系。

通过实验确定的钻头反扭矩与畸变能密度的定量关系，如公式五所示：

公式五：mbt＝kud+c；

其中，mbt为钻头反扭矩；ud为储层畸变能密度；k、c为实验参数；具体的，k的取值在0.7左右，c的取值在-1～1之间。

根据储层畸变能密度与钻头反扭矩之间的定量关系，以及储层深度与储层畸变能密度之间的关系，可以计算出储层深度与储层畸变能密度之间的关系。不同尺寸溶洞在相同的储层深度，其对应的钻头反扭矩数值不同，由此得到不同储层深度的钻头反扭矩的理论数值。

通过实验确定钻头反扭矩与储层畸变能密度的定量关系，使二者关系更加精确，使计算出的与储层深度对应钻头反扭矩的理论数值更加精确。

步骤208：获取目标溶洞储层的钻头反扭矩与储层深度之间的实测数值，将实测数值与理论数值进行比对，确定目标溶洞储层对应的力学模型，得到力学模型对应的溶洞尺寸大小。

在含有目标溶洞的储层实际钻井时，在钻头上安装应变监测元件。应变监测元件将扭矩信号转变为电信号，并传至地面。实时监测和记录钻头反扭矩在不同储层深度的实测数值。

将钻头反扭矩在某一储层深度的实测数值与预先建立的力学模型中相同储层深度对应的反扭矩的理论数值对比，确定反扭矩的实测数值与哪一种力学模型中的反扭矩的理论数值相同，即可确定目标溶洞的尺寸大小。

本实施例通过建立包含预设尺寸溶洞的储层的力学模型；根据所述储层的力学模型，以所述溶洞为中心，计算围绕所述溶洞分布的储层的地应力场；根据所述地应力场计算储层深度与储层畸变能密度之间的关系；根据所述储层深度与储层畸变能密度之间的关系，以及实验测定的畸变能密度与钻头反扭矩之间的关系，确定所述钻头反扭矩与所述储层深度之间的理论数值；获取目标溶洞储层的钻头反扭矩的实测数值，将所述实测数值与所述理论数值进行比对，确定所述目标溶洞储层对应的力学模型，确定溶洞尺寸大小。本实施例可精确预测储层中溶洞大小。

实施例三

图3为本发明实施例三提供的一种溶洞大小的随钻识别装置示意图，如图3所示，本实施例的装置可以包括：构建模块31、第一计算模块32、第二计算模块33、第三计算模块34、识别模块35；

其中，构建模块31，用于根据多个预设的溶洞尺寸大小，对每种尺寸的溶洞建立其储层的力学模型；

第一计算模块32，用于根据储层的力学模型，以溶洞为中心，计算围绕溶洞分布的储层的地应力场；

第二计算模块33，用于根据地应力场计算得到储层深度与储层畸变能密度之间的关系；

第三计算模块34，用于根据储层深度与储层畸变能密度之间的关系，以及实验测定的畸变能密度与钻头反扭矩之间的关系，确定钻头反扭矩与储层深度之间的理论数值；

识别模块35，用于获取目标溶洞储层的钻头反扭矩与储层深度之间的实测数值，将实测数值与理论数值进行比对，确定目标溶洞储层对应的力学模型，得到力学模型对应的溶洞尺寸大小。

关于本实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

本实施例通过建立包含预设尺寸溶洞的储层的力学模型；根据储层的力学模型，以溶洞为中心，计算围绕溶洞分布的储层的地应力场；根据地应力场计算储层深度与储层畸变能密度之间的关系；根据储层深度与储层畸变能密度之间的关系，以及实验测定的畸变能密度与钻头反扭矩之间的关系，确定钻头反扭矩与储层深度之间的理论数值；获取目标溶洞储层的钻头反扭矩的实测数值，将实测数值与理论数值进行比对，确定目标溶洞储层对应的力学模型，确定溶洞尺寸大小。本实施例可精确预测储层中溶洞大小。

实施例四：

图4为本发明实施例四提供的一种溶洞大小的随钻识别装置示意图，如图4所示，本实施例的装置可以包括：构建模块41、第一计算模块42、第二计算模块43、第三计算模块44、识别模块45；

其中，构建模块41，用于根据多个预设的溶洞尺寸大小，对每种尺寸的溶洞建立其储层的力学模型；

第一计算模块42，用于根据储层的力学模型，以溶洞为中心，计算围绕溶洞分布的储层的地应力场；

第二计算模块43，用于根据地应力场计算得到储层深度与储层畸变能密度之间的关系；

第三计算模块44，用于根据储层深度与储层畸变能密度之间的关系，以及实验测定的畸变能密度与钻头反扭矩之间的关系，确定钻头反扭矩与储层深度之间的理论数值；

识别模块45，用于获取目标溶洞储层的钻头反扭矩与储层深度之间的实测数值，将实测数值与理论数值进行比对，确定目标溶洞储层对应的力学模型，得到力学模型对应的溶洞尺寸大小。

可选的，构建模块41具体包括：参数确定单元411、处理单元412；

其中，参数确定单元411，用于根据溶洞的尺寸，确定尺寸的溶洞对应的储层的物理力学参数。

具体的，物理力学参数具体包括：储层的弹性模量、泊松比、内摩擦角、黏聚力、抗拉强度。

处理单元412，用于根据物理力学参数，建立尺寸的溶洞对应的储层的力学模型。

第一计算模块42具体包括：第一计算单元421、第二计算单元422、第三计算单元423；

其中，第一计算单元421，用于计算储层的垂向地应力；

第二计算单元422，用于计算储层的水平最小主应力；

第三计算单元423，用于计算储层的水平最大主应力。

第二计算模块43具体包括：第一确定单元431、第二确定单元432、第三确定单元433；

其中，第一确定单元431，用于获取井眼轨迹上预设点位置，并确定预设点位置在储层中的深度；

第二确定单元432，用于根据地应力场，计算预设点位置处的畸变能密度；

第三确定单元433，用于将预设点位置处对应的储层深度与畸变能密度相结合，得到储层深度与储层畸变能密度之间的关系。

关于本实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

本实施例通过建立包含预设尺寸溶洞的储层的力学模型；根据储层的力学模型，以溶洞为中心，计算围绕溶洞分布的储层的地应力场；根据地应力场计算储层深度与储层畸变能密度之间的关系；根据储层深度与储层畸变能密度之间的关系，以及实验测定的畸变能密度与钻头反扭矩之间的关系，确定钻头反扭矩与储层深度之间的理论数值；获取目标溶洞储层的钻头反扭矩的实测数值，将实测数值与理论数值进行比对，确定目标溶洞储层对应的力学模型，确定溶洞尺寸大小。本实施例可精确预测储层中溶洞大小。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：rom、ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。