一种基于三维叠前地震反演结果的地应力获取方法与流程

文档序号:19785632发布日期:2020-01-24 13:32阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于三维叠前地震反演结果的地应力获取方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤1:根据水力压裂法计算得到某个压裂层段深度点的最大水平主应力值以及最小水平主应力值;

步骤2:开展从地表至目的层全时窗的三维叠前地震反演,得到弹性参数体,所述弹性参数体包括纵波阻抗、纵横波速度比以及密度体;并根据弹性参数体得到杨氏模量、泊松比数据;

步骤3:采用重力公式,利用计算步骤2中的密度体计算任意深度点的上覆地层压力,所述上覆地层压力即为垂向地应力三维数据体;

步骤4:读取步骤2中纵波阻抗、泊松比体在步骤1中对应的压裂层段处数值,根据测井资料解释地应力的弹簧模型公式,利用步骤1中得到的最大水平主应力值以及最小水平主应力值进行标定,得到构造应力系数;

步骤5:利用步骤4中的构造应力系数对步骤2中的纵波阻抗、纵横波速度比以及密度体进行计算,得到最大水平主应力三维数据体、最小水平主应力三维数据体。

2.根据权利要求1所述的一种基于三维叠前地震反演结果的地应力获取方法,其特征在于:在步骤1中,根据水力压裂法计算得到某个压裂层段最大水平主应力值以及最小水平主应力值的方法如下:

s101、根据某个压裂层段深度点实测孔隙压力,采用公式pp=dh计算得到该区的地层孔隙压力梯度;其中d是地层孔隙压力梯度,h是深度,再利用该公式计算得到任意深度点的地层孔隙压力pp;

s102、采用水力压裂法获取的地应力测量过程曲线读取压裂层段的破裂压力pf、瞬时停泵压力ps、裂缝重新张开压力pr;

s103、将s101中压裂层段的地层孔隙压力pp与s102中的pf、ps、pr带入公式

求得压裂层段的最大、最小水平主应力;

其中σh为最大水平主应力,σh即为最小水平主应力,st为岩石的拉伸强度。

3.根据权利要求1所述的一种基于三维叠前地震反演结果的地应力获取方法,其特征在于:在步骤2中,开展从地表至目的层的全时窗三维叠前地震反演,其方法如下:

s201、结合测井曲线以及地震资料处理速度谱建立全时窗的反演低频模型;

s202、对叠前地震偏移处理的共反射点道集开展偏移距等份叠加,保证各个偏移距叠加体从地表至目的层全时窗的地震资料信噪比差值在5db以内;

s303、从地表至目的层分时窗提取子波,利用s201中的反演低频模型进行叠前反演,得到全时窗的叠前反演结果:纵波阻抗与纵横波速度比vp/vs、以及密度ρ三维数据体;再利用以下杨氏模量、泊松比数据体公式计算得到杨氏模量、泊松比数据体,

其中,e为杨氏模量,μ为泊松比,vp为纵波速度,vs为横波数度。

4.根据权利要求1所述的一种基于三维叠前地震反演结果的地应力获取方法,其特征在于:在步骤3中,根据步骤2中密度体根据重力公式计算在步骤1中对应层段处的上覆地层压力,所述重力公式为:

其中,σv为上覆地层压力,ρbi为目的层以上地层的平均密度,hi为目的层以上地层厚度,g为重力加速度。

5.根据权利要求1所述的一种基于三维叠前地震反演结果的地应力获取方法,其特征在于:在步骤4中,读取步骤2中杨氏模量、泊松比在步骤1中对应层段处数值,根据测井资料解释地应力弹簧模型公式为:

其中σh即为最大水平主应力,σh为最小水平主应力,μ为泊松比,e为及杨氏模量,pp为地层孔隙压力,σv为上覆地层压力,a为有效应力系数;

利用步骤1中得到的最大水平主应力值以及最小水平主应力值进行反向标定,得到最大水平构造应力系数εh与以及最小构造应力系数εh。

6.根据权利要求5所述的一种基于三维叠前地震反演结果的地应力获取方法,其特征在于:所述有效应力系数a介于0.39和0.57之间。

7.根据权利要求1所述的一种基于三维叠前地震反演结果的地应力获取方法,其特征在于:在步骤5中,将步骤4中求得的构造应力系数对步骤2中的纵波阻抗、纵横波速度比、密度体进行计算的方法为:

对步骤2中叠前反演结果计算得到的杨氏模量、泊松比与步骤3中的上覆地层压力代入测井资料解释地应力弹簧模型公式,计算得到三维数据体的最大水平主应力以及最小水平主应力。

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