[发明专利]一种多尺度裂缝建模方法

说明书

技术领域：

本发明涉及储层建模中的裂缝建模技术。

背景技术：

储层裂缝的精细描述和建模技术是石油地质界的世界性难题，目前仍处于探索阶段。实际岩层裂缝受控于地层局域应力场、岩石属性及其空间分布。如果不分析构造演化历史就进行裂缝分布预测，则所建裂缝模型的可信度必然大大降低。已有的离散裂缝网络模型主要依靠井约束数据进行模拟，不仅缺乏对断层尖端应力场的模拟分析，而且在裂缝建模时，缺少断层演变过程和对其进行三维外推的信息。事实上，完全基于断裂力学的断层扩展动力学模拟，特别是对于复杂断层的模拟是一个复杂的交互过程，且由于数据资料有限，建模和模拟难度很大。特别是在具有多条复杂断层的断层群中，受储层非均质性影响，对于各个断层面是如何相交的，其相互切割关系又是如何演变的，以及断层扩展的动力学机制问题都是比较复杂的。因此有必要将地质统计的概率观点和断裂模拟的动力学原理及其微观断裂机理结合在一起，来构建更符合地质事实的裂缝模型。目前这方面的研究尚未见报道。

发明内容：

本发明的目的就是提供一种多尺度裂缝建模方法，利用激光共聚焦拉曼光谱仪等现代结构观测手段分析岩层孔隙介质的微观断裂规律。基于地质统计方法，结合宏观地震属性解释等资料获得断裂属性模型。基于裂缝微观断裂规律，利用数值模拟技术对裂缝的形成及分布进行模拟，最终建立裂缝建模系统。

本发明的目的是这样实现的：首先利用共聚焦拉曼光谱分析和Micro-CT等测试手段，描述小尺度模型并揭示储层裂缝微观断裂动态响应规律；然后基于克里金系统和断裂力学模拟系统，构建岩心尺度裂缝模拟分析模型；最后基于所提出的裂缝扩展模型，采用模拟退火技术进行主构造控制下主断层扩展拟合模拟，以获取子模型的边界条件，建立储层大尺度裂缝模拟模型。最终实现基于随机扩展有限元模拟的多尺度裂缝建模。

本发明基于地质统计学和断裂力学的基本原理，综合随机建模理论的概率观点和断裂力学的数值模拟观点，建立多尺度的裂缝模型。本发明所建立的方法有助于促进对储层裂缝多尺度特征的理解，提高储层裂缝模型的应用效果。

附图说明：

图1.多尺度裂缝建模技术路线图。本发明所处理的基础资料包括构造历史、地震资料、测井资料、岩心描述、岩心破裂实验和成像测井资料

图2.研究区地震断层三维解释及均质断层扩展最大应力模拟图

图3.研究区裂缝网络模型

具体实施方式：

本实施例适用具备地震资料和成像测井资料的地区。

先期对多个研究区的构造背景和沉积背景进行了系统的研究，应用LavRAM Arami激光共聚焦拉曼光谱装置，观测裂纹的1μm²的裂缝结构变化情况。同时，利用该仪器配备的拉曼光谱仪，可进一步获得裂缝物质组成结构的特征，及动态响应规律特征，分析裂缝微观扩展规律。在地层对比的基础上，通过取心井的岩性特征、沉积结构、构造、粒度、古生物、电性等特征研究，建立了各段的泥岩颜色、碎屑岩成分成熟度、结构成熟度、重矿物分布规律。基于多尺度裂缝建模流程，对研究区进行断层追踪模拟应用三维储层地质建模技术，以地质统计学理论和精细油藏描述技术思想为指导，综合运用地质、测井、录井、试油、分析化验及生产动态等资料，建立了研究区完整的裂缝模型(说明书附图3)，进行了多学科综合一体化、三维定量化及可视化预测。