一种基于层次分析法的储层工程甜点评价方法

本发明涉及一种基于层次分析法的储层工程甜点评价方法，属于(超)深层油气钻完井。

背景技术：

1、工程甜点预测是指导油气田开发的重要因素，而在现场作业时通常将岩石矿物组构，裂缝发育特征，岩石力学及地应力等可压裂特征作为预测目标储层工程甜点的重要指标。而这些主控参数一般可以与油田钻井的测井资料紧密联系。因此，通过利用测井资料计算每口井的主控参数，并采用层次分析法有机结合目标储层多项特征后可获得可压裂评价指数作为工程甜点预测的依据。此外，基于kring插值方法将直观地预测出目标储层三维分布下的甜点区域。该方法对于工程甜点预测具有指导意义，并具备较强的实践价值。

2、目前，已有多种方法基于油田现场资料实现目标储层的甜点预测，如北京大学公开号为cn202110214716的发明专利，公开了基于深度学习的多参数融合非常规油气资源甜点评价方法，该发明通过借助实际地质、工程或生产意义的参数转换为学习样本中衡量甜点发育程度的标签，进而采用深度学习方法改进基于经验确定的不同参数权重系数，并在此基础上实现油气资源甜点评价。此外，重庆科技学院公开号为cn202310673043的发明专利，公开了一种基于测井基础数据的地质甜点定量评价方法，该发明通过测井数据计算地层孔隙、含气以及泥质三大方面对地质甜点进行定量评价。

3、上述两份专利及其他现有的技术方案尽管取得了一定的技术效果，但均未从工程实际出发，多方考虑目标储层可压裂性作为甜点预测的指标；并且对于生产前无法获取深度学习需要的样本数据时，以cn202110214716为例的技术手段将无法有效实现储层的甜点预测。

技术实现思路

1、本发明主要是克服现有技术中的不足之处，提出一种基于层次分析法的储层工程甜点评价方法。

2、本发明解决上述技术问题所提供的技术方案是：一种基于层次分析法的储层工程甜点评价方法，包括以下步骤：

3、步骤1、结合测井资料和室内岩芯实验获得目标储层的地质力学参数样本；

4、步骤2、利用地质力学参数计算与岩石力学特征和地质环境有关的相关指数(分别包括脆性指数和断裂韧性、水平应力差异系数和裂缝指数)；

5、步骤3、对步骤2中的参数分别进行正向和负向归一化处理；

6、步骤4、基于层次分析法，通过主控参数两两因素比较建立判断矩阵，进而得到各控制因素的权重系数；

7、步骤5、利用步骤4的权重系数计算单井纵向的可压裂评价指数曲线；

8、步骤6、重复步骤5对研究区块的其余井计算可压裂指数曲线，进而对任意小层插值绘制工程甜点三维曲面。

9、本发明具有以下有益效果：本发明提出的一种基于层次分析法的储层工程甜点评价方法，该方法简单易行，保留了原始参数相关性，在有效综合岩石矿物组构，裂缝发育特征，岩石力学及地应力等可压裂特征条件下实现目标储层地质甜点的三维预测，具备较强的实际应用价值。

技术特征：

1.一种基于层次分析法的储层工程甜点评价方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1中，地质力学参数主要包括：地层岩石的力学参数，岩石强度参数以及地应力和孔隙压力数值；所述地层岩石的力学参数包括弹性模量和泊松比；所述岩石强度参数包括内聚力，内摩擦角和抗拉强度。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2中，所述与岩石力学特征和地质环境有关的相关指数，分别包括表征岩石力学特征的脆性指数和断裂韧性以及表征地质环境有关的水平应力差异系数和裂缝指数，具体计算为：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3中，正向和负向归一化处理具体表示为：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤4中，所述层次分析法为一种决策算法，主要由目标层、准则层和方案层等层次结构构成，本发明将可压裂评价指数作为目标层，将步骤3所例控制参数作为准则层，将岩石力学特征和地质环境作为方案层，以此构建层次分析法的层次结构模型。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤4中，所述判断矩阵为对步骤3中参数通过现场打分和经验判断等方式两两比较大小，并用saaty的1-9标度方法给出重要标度aij，且aji＝1/aij；其中，所述saaty的1-9标度方法为：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤4中，所述判各控制因素的权重系数通过求解判断矩阵的最大特征根对应特征向量获取元素重要性系数，具体包括：

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤5中，利用步骤4的权重系数计算单井纵向的工程甜点指数公式为：

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤5中，所述对任意小层插值绘制工程甜点三维曲面，指的是通过研究区的小层划分和井眼轨迹确定三维剖面的笛卡尔坐标(即：x,y,z)，确定坐标后对其赋予步骤5所计算的工程甜点评价指数，并采用kring插值方法实现曲面绘制，其中可压裂评价指数高的区域即为预测甜点区。

技术总结
本发明公开一种基于层次分析法的储层工程甜点评价方法。本发明首先通过测井资料和室内实验，确定目标储层的地质力学参数数据；综合岩石矿物组构，裂缝发育情况，岩石力学及地应力特征，选取脆性指数、断裂韧性、水平地应力差异系数及裂缝发育指数作为目标储层工程甜点定量评价模型的主要控制参数。并对主控参数归一化处理，采用层次分析法确定各参数的权重系数，最终建立目标储层的可压裂评价指数预测模型。在此基础上，通过储层研究区的已钻井可压裂评价指数插值建立区域三维工程甜点分布图(平面—纵向分布)；该方法综合考虑了储层岩性的各项特征，更客观地分析目标区块整体压裂效果，为预测工程甜点提供了理论支撑。

技术研发人员：高佳佳,赵峰,陈福志,冯于恬,唐洪明,边庚辰,杨卫东
受保护的技术使用者：西南石油大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16