[发明专利]一种建立平行裂缝等效介质模型的方法

说明书

公开了一种建立平行裂缝等效介质模型的方法。该方法包括以下步骤：建立包含基体和包体的不均匀岩石的平均应变的表达式；建立所述包含基体和包体的不均匀岩石中的平均应力的表达式；基于基体应变与包体应变之间的关系、基体应力与包体应力之间的关系，得到裂缝介质等效弹性模量的计算公式；将所述裂缝介质等效弹性模量转换为6阶对称的裂缝介质等效弹性矩阵。相较于现有的平行裂缝等效介质模型，本发明所建立的模型具有适用范围广，使用方便的优点。

技术领域

本发明涉及油汽地球物理技术领域，更具体地，涉及一种平行裂缝等效介质模型的方法。

背景技术

裂缝型储层是一种广泛存在的油气储层类型，是目前油气勘探开发的热点和难点。建立准确的裂缝的等效介质模型，是做好该类储层的关键问题之一。

针对平行裂缝目前地球物理界主要有Hudson等效介质模型和Schoenberg&Sayers裂缝模型。Hudson模型将裂缝看成是非常扁的椭球体，利用弹性扰动理论给出裂缝等效各向异性介质的弹性系数与各向同性背景介质的刚度系数、裂缝参数之间的关系。Schoenberg&Sayers模型将裂缝看成是具有线性滑动边界条件的柔性边界，给出了裂缝等效各向异性介质的柔性矩阵。许多学者运用这两种等效介质模型来研究地震波在裂缝型油气储层中的传播。

Hudson模型又分为一阶模型和二阶模型，其中一阶的Hudson模型没有考虑裂缝之间的相互作用，所以误差相对较大。二阶的Hudson模型考虑了裂缝间的彼此影响，精度相对较高，所以人们往往在应用中采用二阶的Hudson模型。但是二阶的Hudson模型存在适用的范围相对较窄的问题。Schoenberg&Sayers裂缝模型采用柔度系数来描述裂缝介质的等效弹性特性，然而实际中柔度测量比较困难，而工程中往往用刚度系数来描述材料弹性特性，所以Schoenberg&Sayers裂缝模型存在使用不便的问题。因此，有必要开发一种利用刚度系数来描述裂缝介质的弹性特征的方法。

公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

裂缝型储层是一种广泛存在的油气储层类型，是目前世界油气勘探开发的重点。建立准确的平行裂缝等效介质模型来描述该类储层是进行裂缝型储层勘探开发的重要基础，为此本发明基于材料学中背应力法提出了一种建立了一种建立平行裂缝等效介质模型的方法。

本发明提出了一种建立平行裂缝等效介质模型的方法。该方法可以包括以下步骤：

建立包含基体和包体的不均匀岩石的平均应变的表达式；

建立所述包含基体和包体的不均匀岩石中的平均应力的表达式；

基于基体应变与包体应变之间的关系、基体应力与包体应力之间的关系，得到裂缝介质等效弹性模量的计算公式；

将所述裂缝介质等效弹性模量转换为6阶对称的裂缝介质等效弹性矩阵。

优选地，所述平均应变的表达式为：

其中，f_m，f_r分别为单元介质内基体和包体所占含量，ε_m、ε_r分别为基体和包体的应变，r为包体的序号，n为所包含的包体种类的数目。

优选地，所述平均应力的表达式为：

其中，f_m，f_r分别为单元介质内基体和包体所占含量，σ_m、σ_r分别为基体和包体的应力，r为包体的序号，n为所包含的包体种类的数目。