用于求取盐膏岩地层异常地应力的方法及系统与流程

技术特征：

1.一种用于求取盐膏岩地层异常地应力的方法，包括：

根据断裂分布特点和几何形态确定盐膏岩地层的应力增强区、应力减弱区和未受影响区；

根据所述未受影响区的井位地应力确定所述未受影响区、所述应力增强区和所述应力减弱区的地应力；

根据所述未受影响区、所述应力增强区和所述应力减弱区的地应力建立盐膏岩地层地应力模型。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述未受影响区、所述应力增强区和所述应力减弱区的地应力进一步包括：

基于所述未受影响区的井位地应力，确定区域构造应力系数、区域地应力比和断层走向与区域最大及最小水平地应力方向的夹角；

基于所述区域构造应力系数、所述区域地应力比和所述断层走向与区域最大及最小水平地应力方向的夹角，确定所述应力增强区和所述应力减弱区的地应力。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，基于所述区域构造应力系数、所述区域地应力比和所述断层走向与区域最大及最小水平地应力方向的夹角，确定所述应力增强区和所述应力减弱区的地应力进一步包括：

基于所述未受影响区的井位地应力、所述区域地应力比和所述断层走向与区域最大及最小水平地应力方向的夹角建立数值模拟模型；

基于所述数值模拟模型和所述未受影响区的井位地应力获取所述应力增强区和所述应力减弱区的受断裂影响的地应力变化量；

基于所述应力增强区和所述应力减弱区的受断裂影响的地应力变化量、所述未受影响区的井位地应力获取所述应力增强区的构造应力系数和所述应力减弱区的构造应力系数；

基于所述未受影响区的构造应力系数和所述应力增强区的构造应力系数或所述应力减弱区的构造应力系数计算得到断裂影响系数；

基于所述断裂影响系数计算得到所述应力增强区和所述应力减弱区的最大水平地应力和最小水平地应力。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述数值模拟模型包括应力增强区数值模拟模型和应力减弱区数值模拟模型，所述应力增强区数值模拟模型包括应力增强区的最大水平地应力增量百分比-区域地应力比子模型、最大水平地应力差值-断层走向与最大水平地应力方向夹角子模型、最小水平地应力增量百分比-区域地应力比子模型和最小水平地应力差值-断层走向与最小水平地应力方向夹角子模型；

所述应力减弱区数值模拟模型包括应力减弱区的最大水平地应力增量百分比-区域地应力比子模型和最大水平地应力差值-断层走向与最大水平地应力方向夹角子模型、最小水平地应力增量百分比-区域地应力比子模型和最小水平地应力差值-断层走向与最小水平地应力方向夹角子模型。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，基于所述数值模拟模型和所述未受影响区的井位地应力获取所述应力增强区和所述应力减弱区的受断裂影响的地应力变化量进一步包括：

通过所述应力增强区或所述所述应力减弱区的最大水平地应力增量百分比-区域地应力比子模型获取所述应力增强区或所述应力减弱区的受断裂影响的最大水平地应力增量百分比；

通过所述应力增强区或所述应力减弱区的最大水平地应力差值-断裂方向与最大水平地应力方向夹角子模型获取所述应力增强区或所述应力减弱区的受断裂影响的最大水平地应力差值；

通过所述应力增强区或所述应力减弱区的最小水平地应力增量百分比-区域地应力比子模型获取所述应力增强区或所述应力减弱区的受断裂影响的最小水平地应力增量百分比；

通过所述应力增强区或应力减弱区的最小水平地应力差值-最小水平地应力方向与断裂方向的夹角子模型获取所述应力增强区或应力减弱区的受断裂影响的最小水平地应力差值；

通过所述应力增强区或所述应力减弱区的最大水平地应力增量百分比、最大水平地应力差值和所述未受影响区的最大水平主应力计算所述应力增强区或所述应力减弱区的受断裂影响的最大水平地应力变化量，通过所述应力增强区或所述应力减弱区的最小水平主应力增量百分比、最小水平地应力差值和所述未受影响区的最小水平地应力计算所述应力增强区或所述应力减弱区的受断裂影响的 最小水平地应力变化量。

6.根据权利要求3-5中任一项所述的方法，其特征在于，基于所述断裂影响系数计算得到所述应力增强区和所述应力减弱区的最大水平地应力和最小水平地应力进一步包括，将所述断裂影响系数引入下式计算得到所述应力增强区和所述应力减弱区的最大水平地应力和最小水平地应力：

${{\mathrm{\σ}}^{\′}}_H=\frac{1}{2}\[\frac{{\mathrm{T\ξ}}_1{E^{\′}}_s}{1-{{\mathrm{\υ}}^{\′}}_s}+\frac{2{{\mathrm{\υ}}^{\′}}_s({{\mathrm{\σ}}^{\′}}_Z-{\mathrm{\α}}^{\′}{P^{\′}}_p)}{1-{{\mathrm{\υ}}^{\′}}_s}-\frac{{\mathrm{T\ξ}}_2{E^{\′}}_s}{1+{{\mathrm{\υ}}^{\′}}_s}\]+{\mathrm{\α}}^{\′}{P^{\′}}_p$

${{\mathrm{\σ}}^{\′}}_h=\frac{1}{2}\[\frac{{\mathrm{T\ξ}}_1{E^{\′}}_s}{1-{{\mathrm{\υ}}^{\′}}_s}+\frac{2{{\mathrm{\υ}}^{\′}}_s({{\mathrm{\σ}}^{\′}}_Z-{\mathrm{\α}}^{\′}{P^{\′}}_p)}{1-{{\mathrm{\υ}}^{\′}}_s}-\frac{{\mathrm{T\ξ}}_2{E^{\′}}_s}{1+{{\mathrm{\υ}}^{\′}}_s}\]+{\mathrm{\α}}^{\′}{P^{\′}}_p$

其中，σ'_H为应力增强区或应力减弱区的最大水平地应力，σ'_h为应力增强区或应力减弱区的最小水平地应力，ξ₁为未受影响区的最大水平构造应力系数，ξ₂为未受影响区的最小水平构造应力系数，σ'_z为应力增强区或减弱区的上覆压力，P'_p为应力增强区或减弱区的孔隙压力，υ'_s为应力增强区或减弱区的地层静态泊松比，E'_s为应力增强区或所述减弱区的弹性模量，α'为应力增强区或减弱区的有效应力系数,T为应力增强区或减弱区的断裂影响系数。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述应力增强区和所述应力减弱区的构造应力系数通过下式计算得到：

${{\mathrm{\ξ}}^{\′}}_1=\frac{(1-{{\mathrm{\υ}}^{\′}}_s)({{\mathrm{\σ}}^{\′}}_H+{{\mathrm{\σ}}^{\′}}_h)-2{{\mathrm{\υ}}^{\′}}_s({{\mathrm{\σ}}^{\′}}_z-{\mathrm{\α}}^{\′}{P^{\′}}_p)-2{\mathrm{\α}}^{\′}(1-{{\mathrm{\υ}}^{\′}}_s)P_p^{\′}}{{E^{\′}}_s}$

${{\mathrm{\ξ}}^{\′}}_2=\frac{(1+{{\mathrm{\υ}}^{\′}}_s)({{\mathrm{\σ}}^{\′}}_H-{{\mathrm{\σ}}^{\′}}_h)}{{E^{\′}}_s}$

其中，σ'_H为通过数值模拟模型计算得到的应力增强区或应力减弱区的受断裂影响的最大水平地应力，σ'_h为通过数值模拟模型计算得到的应力增强区或应力减弱区的受断裂影响的最小水平地应力，σ'_z为应力增强区或减弱区的上覆压力，υ_s'为应力增强区或应力减弱区的地层静态泊松比，E'_s为应力增强区或减弱区的弹性模量，α'为应力增强区或减弱区的有效应力系数，P'_p为应力增强区或减弱区的孔隙压力。

8.根据权利要求3-7中任一项所述的方法，其特征在于，所述断裂影响系数T通过下式计算得到：

$T=\frac{{{\mathrm{\ξ}}^{\′}}_1}{{\mathrm{\ξ}}_1}\≈\frac{{{\mathrm{\ξ}}^{\′}}_2}{{\mathrm{\ξ}}_2}$

其中，ξ'₁和ξ'₂为应力增强区或应力减弱区的构造应力系数，ξ'₁为未受影响 区的最大水平构造应力系数，ξ'₂为未受影响区的最小水平构造应力系数，ξ₁和ξ₂为未受影响区的构造应力系数，ξ₁为未受影响区的最大水平构造应力系数，ξ₂为未受影响区的最小水平构造应力系数。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述未受影响区的地应力进一步包括：

基于所述未受影响区的井位地应力获取地层岩石破裂压力、瞬时停泵压力、地层压力、岩石抗拉强度、地破点深度、钻井液密度、有效应力系数、地破面积；

基于所述瞬时停泵压力、所述钻井液密度、所述地破点深度和所述地破面积计算得到所述未受影响区的最小水平地应力；

基于所述未受影响区的最小水平地应力、所述地层岩石破裂压力、所述有效应力系数、所述地层压力和所述岩石抗拉强度计算所述未受影响区的最大水平地应力。

10.一种用于求取盐膏岩地层异常地应力的系统，包括：

应力区域划分模块，根据断裂分布特点和几何形态确定盐膏岩地层的应力增强区、应力减弱区和未受影响区；

地应力计算模块，根据所述未受影响区域的井位地应力确定所述未受影响区、所述应力增强区和所述应力减弱区的地应力；

地应力模型建立模块，根据所述未受影响区、所述应力增强区和所述应力减弱区的地应力建立盐膏岩地层地应力模型。